燃气无线预付费解决方案Word格式文档下载.docx
《燃气无线预付费解决方案Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《燃气无线预付费解决方案Word格式文档下载.docx（20页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
随着人们生活水平的逐步提高，政府政策的力度加大，资源供需矛盾日益突出，水电气市场化不断深化以及人们对住宅私密性要求越来越高，使得对远传抄表的需求愈来愈迫切。
电力行业走在了前面。
2009年，国家电网公司为了配合政府拉动内需，当年编列了数百亿元的预算，开始进行电网集抄系统的改造，争取在2015年改造完毕。
并且，电网公司不仅仅满足于自动抄表，其目标直指高级量测架构。
水和燃气行业相对落后。
目前，80%以上的水表和气表还是传统的机械表，仍然需要人上门抄收。
水表和气表的计量部分一般为机械方式，且电池供电，再加上成本和易用性的限制，大大增加了其数字化和远传的难度。
本解决方案提出了一种新的基于无线传感网络的预付费系统，较好的解决了燃气表数字化集抄改造。
此方案稍作修改也可以适用于后付费以及水、热行业。
二.
解决方案
1.概述
从表端通信角度来看，总的来说，解决方案分为两大类：
有线和无线。
大部分居民家里并没有对表预埋线缆，如果要上有线方案，则需要打孔、布线，成本较高，用户也不情愿。
所以，无线解决方案越来越受到关注。
由于可以解决收费问题，预付费的方案越来越受到燃气公司的青睐。
目前，预付费的主要实现方式是IC卡表，它较好地解决了收费问题。
不过，IC卡表在使用中还存在一些不足：
价格难以调整和管理、运营商不清楚用户的实际消费情况、IC卡的安全性和设备的可靠性存在隐患。
现有数字气表的无线抄表解决方案中的节点平时处于无线唤醒状态，在该状态下每隔一较长时间段醒来侦听，如果听到有效数据就立即醒来进行响应，响应完后就重新进入无线唤醒状态。
通信中，节点只跟采集器或中继进行通信，节点之间不通信，也不形成网络。
这种通信方式由于一跳通信覆盖的范围有限，一个小区需要安装较多的采集器或中继，并且安装的位置也很考究，容易出现死角，安装及维护很麻烦，不利于大规模推广。
针对已有方案的不足，现提出一种基于无线传感网络的预付费解决方案。
2.系统示意图
图1解决方案示意图
3.业务流程
从业务层面来看，这是一个典型的集中式系统。
所有运营（费率等）及用户的数据都在后端平台进行存储和管理。
气表端是一个功能较为简单的终端，不再需要IC卡。
1）.购气
1通过各种支付方式将钱打入预付费平台的账户
2预付费平台根据当前的费率以及资费策略，将该笔款部分或者全部换算成气的容积（方数）
3通信服务器在恰当的时候将气的方数传给该用户所属的集中器
4集中器立即将方数下传给该用户家里的表
5表对收到方数进行确认，并根据情况决定是否执行开阀动作
6集中器上传该确认信息
7通信服务器传递该确认信息
8预付费平台对该用户的账户进行相应的扣减操作
2）.关阀及告警
可以设定，当气表里面存储的气方数低于一定门限，或者消耗完时，气表就产生一个告警信息上报给预付费平台，平台随即可以通过短信或其它方式通知用户。
气表端也决定是否需要执行关阀的动作。
3）.抄表
抄表可以由平台随时发起，通知集中器开始抄表。
并可以执行对任意一块表的点抄或补抄。
4.主要设备
1）.气表
膜式远传直读燃气表（内置表端节点模块THeNet-TG1100），阀控的直读表计，支持表端自动路由，无需人工设置，可根据集中器下发的指令进行相应的单抄，群抄，集抄，开阀和关阀操作。
支持防盗报警和异常关阀。
燃气表端
ZYCW-YQ-0-1.6
ZYCW-YQ-0-2.5
ZYCW-YQ-0-4
公称流量Qn m3/h
1.6
2.5
4
最大流量Ｑmaxm3/h
6
最小流量Qminm3/h
0.016
0.025
0.04
基本误差
Ｑmax≥Q≥0.1Qmax
±
1.5%
0.1Ｑmax≥Q≥Qmin
3%
总压力损失 Pa
≤200
最大工作压力 KPa
≤30
内置无线模块TG1100
模块参数
工作温度℃
-25～70
工作湿度
10%～90%相对湿度，无冷凝
工作电压 V
3～5
平均功耗 µ
A
<
60
接收灵敏度dBm
-118
无线工作频率 MHz
470-510自动跳频
发射功率dBm
16.5～17.5
发射电流mA
65～75
传输距离 m
400米以上（空旷距离）
调制方式
GFSK
信道数
150
串口速率
典型串口速率9600bps
供电方式
锂电池
一次性操控率
>
98%
2）.集中器
序号
项目
单位
最小
典型
最大
备注
1
工作温度
℃
-25
25
70
2
10%~90%相对湿度，无冷凝
3
处理器
ARM9
抄表容量
大于500户
5
上行通道
GPRS/LAN/RS-485
无线工作频率
MHz
470～510
自动跳频
7
发射功率
dBm
16.5
17
17.5
8
发射电流
mA
65
75
9
可靠传输距离
m
400
500
700
空旷距离
10
11
12
13
外部输入：
12V-24VDC
内置锂电池：
7.2V1800mAH
14
尺寸
150mm×
100mm×
30mm
集中器是其所辖范围抄表及维护数据的汇聚点，也是下传数据的起点，一般安装于小区物业管理处。
集中器的数据可以传给管理中心，也可通过PSTN、ADSL或GPRS等上行通信信道上传到位于燃气公司的通信服务器。
3）.中继器
中继器的作用是拓宽通信范围以及缓解通信瓶颈（在实际应用中，难免会出现一些终端的间距很大，导致无法连通；
或其负荷较重）。
电池供电，安装灵活方便。
工作频率
速率
一次性锂电池
90mm×
68mm×
22.7mm
4）.PDA
手持机主要用于表具安装和维护以及补抄。
存储器
256MB
条码器
激光一维条码
系统软件
LINUX2.6.27
可充电锂电池1500mAH
15
64mm×
27mm
5）.通信服务器
安装于燃气公司处。
与安装于各个小区的集中器进行通信。
对气表上报的数据进行处理并转发到预付费平台；
将平台下发的数据传给集中器。
6）.预付费平台
主要包含以下功能：
1）运维系统（表具管理、表具维护、缴费查询、停用/启用等）
2）帐务系统（账户、费率、结算、报表、催缴、停用/启用）
3）支付系统（网银转账、支付卡支付等）
4）客户自助系统（查询、支付）
5.主要特点及指标
1）.良好的易用性
对于用户来说，有多种支付手段可以选择，并且能收到平台主动发出的提示信息。
对于运营来说，集中管理可以很方便地在平台对运营数据（费率等）及策略进行调整。
对于小区系统实施及维护来说，节点之间可以自动组网，很大程度上消除了死角，也大大减轻了安装和维护时的工作量。
同时，整个网络的能量是可控的，并且节点随时在线，从而可以较好地保证网络的正常工作，也便于对网络的工作状态进行实时监控。
另外，由于不再特别追求一跳通信的距离，节点的发射功率可以不必很大，从而降低功耗，延长电池使用寿命。
节点的平均功耗为60微安以内。
2）.较强的实时性
表端上报告警信息，以及平台下发购气信息等，均可以在几分钟以内完成。
3）.优良的扩展性
后台数据库采用标准关系数据库进行设计，既可以满足小数据量需求，也容易升级到大型数据库。
而通信服务器采用高性能高可靠通信模式进行设计，也很容易添加和扩充。
传感网络一旦建立起来，就提供了一个基础的通信架构，可以方便地扩展其它的功能，比如煤气泄漏的检测和告警等。
三.
效益分析
1.经济效益
●节省抄表的人力资源成本
●杜绝恶意欠费造成的损失
●安装简单，无需打孔布线等费用开销
2.社会效益
●提升职能部门的服务水平和形象
●避免社会治安的不稳定因数
●保证职能部门的数据及时准确
1.
预付费平台技术架构
本系统融合了无线通信技术、数据库技术、信息安全技术、web技术、OLAP技术于一体，系统的技术体系结构图如下图。
2.功能介绍
划分为三大类功能：
基础管理、事务处理、统计分析。
基础管理
费率、客户资料；
事务处理
运行维护、表具管理、账务处理、支付处理、缴费处理；
统计分析
抄收成功率、收费完成率；
欺诈分析、故障分析；
2.1.运维系统
●进行网络运行监视和维护；
●接受来自通信服务器的用气信息、告警信息、拓扑信息等；
●向通信服务器下发执行抄表、阀门控制、购气数据等；
●显示网络的拓扑图，查看网络中设备的运行状况，可手动对表进行开/关。
2.1.1.设备初始
2.1.2.拓扑及阀门控制
●能够通过拓扑图导航，查看到设备故障、电压、信号强度、抄表数据等信息。
●能够在控制面板上对任一气表进行强制开/关阀控制。
2.2.账务系统
●进行账单处理、查询和账务统计。
●接收到用气信息，根据该用户是预付费方式还是后付费方式，进行不同的处理。
●对预付费用户只进行用气记账处理，而对后付费用户，在进行用气记账的同时，还将进行付款账单处理。
●采用复式计费双向稽核机制，有效控制表端欺诈。
2.2.1.用气明细
2.2.2.充值明细
2.3.支付系统
系统支持预付费、后付费、混合付费等多种计费模式。
支付系统将按照客户类型和支付规则，对已发生和将发生的消费进行支付处理，并将支付的情况记录在账务系统中。
客户通过各种途径支付的钱，将统一记录在客户的账簿中。
2.3.1.账户收支汇总
2.3.2.账户收支明细
2.4.客户管理
录入、修改和查看用户资料。
2.5.费率管理
录入、修改和查看费率。
升级会员 