先锋电子MIoT智慧燃气互动计量(智能抄表)系统

打印 来源: 浙江省仪器仪表行业协会   发布者:ZJAIA
  浏览78次 时间:2019年6月28日 14:40
一、项目简介

       燃气企业在使用传统智能燃气表的过程中,因为数据传输实时性和数据安全、智能燃气表设备调价及无线网络覆盖能力弱等问题,增加了管理的难度和成本。

       为解决燃气行业的痛点及传统智能燃气表存在的问题,先锋电子MIoT智慧燃气互动计量(智能抄表)系统解决方案应运而生,该方案运用NB-IoT高安全、广覆盖、低功耗、大连接,广域通信技术、设备状态监测、控制指令下发等远程操作,将采集的燃气数据和状态信息进行及时分析和处理,从而实现更有针对性、科学性的动态管理,提升智慧燃气表的管理效率和服务水平。 2017年1月先锋电子首台基于NB-IoT智能燃气表在上海市正式上线试挂运行。

       未来我国天然气消费需求将以每年19%左右的速度增长。2020年,天然气的需求将达到4000亿立方米。根据能源局《能源发展战略行动计划2014-2020》,到2020年天然气在能源消费结构中所占比例将提高到10%以上。根据国家发改委发布的阶梯计价全国普及化的政策,智能燃气表将逐步取代普通膜式燃气表,预计物联网智能燃气表在未来十年的更换市场空间可达400亿。2017年时物联网商用元年,国内各大运营商积极布局NB-IoT,2018年国内有望实现大范围商用部署,为MIOT互动计量产品的推广应用奠定基础。


二、项目内容及申报理由

       1、项目内容

       先锋电子MIoT智慧燃气互动计量(智能抄表)系统的产品组成包括NB-IoT窄带物联网膜式燃气表、4G物联网智能燃气表(包含流量计)先锋IoT管理平台(云端数据中心、BS管理系统)及锋云慧网络服务支付平台(先锋售气系统)。在原有智能表具终端基础上加装NB-IoT/4G模块,通过运营商的IoT基站与后台管理平台建立数据交互,可实现远程抄收、远程充值、远程阀控、表具异常报警等功能。借助物联网、云计算、大数据等技术,将海量燃气信息进行及时采集、分析与处理,帮助燃气企业提升运营管理效率、以更加精细和动态的方式管理燃气系统的整个生产、管理和服务流程。


传统燃气表抄表收费管理部署方案

 


先锋电子MIoT智慧燃气互动计量(智能抄表)系统部署方案







 
       1)工作原理

       先锋MIoT智慧燃气互动计量(智能抄表)系统工作原理是在原有智能表具终端基础上加装NB-IoT/4G模块,通过运营商的IoT基站与后台管理平台建立数据交互,可实现远程抄收、远程充值、远程阀控、表具异常报警等功能,具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗少、架构优等特点。

       2)终端优势和特点

       NB-IoT智能燃气表:实时监控用户用气数据、分析数据且提供大数据分析与开放能力,在提升自身管理能力的同时可以拓展新型商业模式;远程实时数据采集分析,有利于准确统计燃气输差比情况,同时有利于预测未来燃气供需峰谷情况;表位置/群组属性上报精确到小区,巡检、维修、统一管理和调动,工单按需求自动下放,极大的提高燃气公司的管理效率。
   
       4G物联网智能燃气表:

      (1)将FDD-LTE、TDD-LTE、WCDMA、TD-WCDMA、EVDO、GSM、CDMA20001X的7模4G全网通模组应用到工商业物联网互动计量平台,实现多项远程控制功能:比如远程智能网络化抄表及信息反馈;当表具出现异常状态时,立即开启远传上报功能。
  
      (2)采用Huffman编码数据压缩技术,极大的缩小了通讯数据长度。表具根据预设的采集间隔采集数据,并根据预设的上传间隔将采集数据应用上加密及压缩技术并以数据包的格式把数据上传到后台服务器,后台服务器可以设置修改表具上传间隔及运行参数。

     (3)表具与积算仪直读技术,按照一定频率主动读取积算仪数据,并进行结算,解决其他计量方式的丢数问题。表具也能读取积算仪的历史记录信息,及故障信息。


       3)IoT平台管理系统

       通过集成物联网终端设备通讯接入、链路管理、协议封装解析、数据分发等,并提供一整套完整的外部接口方便第三方平台快速接入,实现对物联网应用提供核心支撑平台和提供终端远程管理、运行监控、告警管理、协议适配、业务数据传输、行业应用接入等综合服务功能。可实现远程抄收、远程充值、远程阀控、表具异常报警、实时升级等功能。借助物联网、云计算、大数据等技术,将海量燃气信息进行及时采集、分析与处理,帮助燃气企业提升运营管理效率、以更加精细和动态的方式管理燃气系统的整个生产、管理和服务流程。

       4)锋云慧网络服务支付平台

       手机在线缴费方案

       先锋已开发《锋云慧》手机APP。《锋云慧》是集先锋表具现场维修服务、手抄表缴费、先锋多层物联网表远程充值、带蓝牙/NFC功能IC卡远程充值的手机APP。

       电脑自助缴费

       电脑自助缴费系统受设备影响,目前只能支持手抄表缴费、先锋多层物联网表远程充值功能。

       自助终端在线缴费

       是通过将自助终端设备布置到社区物业,通过集中方式实现手抄表缴费、先锋多层物联网表远程充值、普通IC卡充值,带蓝牙/NFC功能IC卡远程充值。


       2、该项目与当前国内外同类项目的综合比较

       基于NB-IoT/4G网络特点,先锋首创远程在线自升级技术和锋云慧网络服务支付平台,申报产品与同领域产品比较优势如下:

       1)NB系列产品相比国内其他种类智能燃气表有更长的电池寿命和更高的现场抄表成功率;

       2)NB系列产品与LoRa多层物联网互动计量产品相比,无须自建基站,授权频段网络更优;

       3)NB系列产品与传统IC卡智能燃气表或普通膜式燃气表表相比,增加了物联网功能,更及时、更安全、更高效率。

       4) 4G系列产品采用支持4G的7模全网通模组,实现移动、联通、电信各运营商全兼容功能,拓展了产品的适应性、好用性。物联网终端数据通讯平台技术对物联网终端设备进行统一管理,并对售后维修服务提供可靠保障,为燃气公司提供了强大、稳定的物联网业务运行支撑环境。

       5)多样预付费方式,包括营业厅、银行ATM机、手机APP、自助终端等;

       6)功能丰富,拥有远程抄表、异常上报、 远程充值、远程调价、远程阀控等。

       产品的综合比较“MIoT燃气互动计量(智能抄表)系统”有着终端安装安全方便优惠的优点,又有联网型设备进行联动兼容交互的优点。。

       7)远程在线监控系统中设备自升级技术为业内首创技术,确保数据传输的准确性和可靠性;在不影响用户正常使用的情况下,快速高效地解决了数量庞大且分布较广的设备升级和维护问题。


       3、项目的特色与创新点

       1)智能燃气表自主上报,表运行出现低电压、燃气泄漏报警、超大或者超小异常流量、燃气窃气等状况时会主动向后台发送报警提示,有效保障燃气安全用气和减少窃气损失;

       2)基于3GPP国际规范,燃气表具有统一的无线接入规范,各厂家燃气表具有高兼容性和高可替换性的特点,解决传统智能燃气表的标准碎片化,难以兼容的问题,且拥有唯一编码以供身份识别;

       3)实时监控用户用气数据、分析数据且提供大数据分析与开放能力,在提升自身管理能力的同时可以拓展新型商业模式;远程实时数据采集分析,有利于准确统计燃气输差比情况,同时有利于预测未来燃气供需峰谷情况;
 
      4)表位置/群组属性上报精确到小区,巡检、维修、统一管理和调动,工单按需求自动下放,极大的提高燃气公司的管理效率;基于网络的充值缴费服务极大改善用户的使用体验;

      5)具有NB-IoT网络时,可以实现设备程序的远程升级,随着燃气需求的变化,燃气表具有了与时俱进的能力;

      6)采用日上报方式,表具一节锂电池可用10年以上。

      7)采用第三方支付实现燃气缴费充值的方案。

      8)智能执行器创新

      ① 安全性:阀门双道动密封技术大大提高了阀门的密封性能,尤其在高压力或低温等恶劣工作环境下,可以满足燃气运营的高安全性要求。产品的阀门和整机均通过防爆产品认证。所有产品均通过IP65外壳防护认证。

       ② 创新性:阀门慢开快关技术在IC卡智能燃气表领域是国内首创,极大满足了燃气公司燃气预付费的需求,大大降低了非法窃气的可能性。

       ③ 便捷性:阀门手动应急开阀技术满足了燃气公司在处理阀门关断事情时,工作人员得到燃气公司授权后,可以手动应急开阀,不影响用户使用燃气。

       9)用户价值:锋云慧移动端及第三方扫码缴费与服务,满足用户无线燃气缴费及维修服务的个性化、自主化、便捷化和非现金等需求。

      10)兼容性阶梯计价模式: B/S架构下的阶梯计价模式收费系统,可以兼容管理多厂家表具,并针对燃气公司需求制定个性化解决方案。
 




       4、推广应用情况

       先锋公司于2016年1月启动基于NB-IoT技术的燃气表产品开发;

       2016年12月先锋NB-IoT产品通过华为上海实验局测试;

       2017年1月先锋第一台NB-IoT燃气表在上海市区正式安装上线试运行、;

       2017年4月先锋民用NB-IoT燃气表在苏州测试通过,按计划实施试挂中、

       截至目前公司分别与浙江电信、江苏电信湖北电信、陕西电信、江苏移动、杭州电信等多个运营商就NB-IoT燃气互动计量系统在智慧燃气领域使用达成战略合作,NB-IoT产品在四川、上海等地试挂,并在下半年将在北京、湖北、江苏、陕西等地展开试挂工作。

上海NB-IoT产品试挂图


 
 

5、经济和社会效益情况

       经济效益:

       未来我国天然气消费需求将以每年19%左右的速度增长。2020年,天然气的需求将达到4000亿立方米。根据能源局《能源发展战略行动计划2014-2020》,到2020年天然气在能源消费结构中所占比例将提高到10%以上。根据国家发改委发布的阶梯计价全国普及化的政策,智能燃气表将逐步取代普通膜式燃气表,预计物联网智能燃气表在未来十年的更换市场空间可达400亿。2017年时物联网商用元年,国内各大运营商积极布局NB-IoT,2018年国内有望实现大范围商用部署,为MIOT互动计量产品的推广应用奠定基础。

       2016年,先锋4G物联网燃气表及售气管理平台系统销售额超过500万元,无线远传物联网燃气互动计量系统销售额超过5500万元,其他燃气互动计量系统销售额超过2.3亿元。4G系列产品预计未来三年内销售额可达5000万元。

       2017年公司与包括北京燃气集团有限责任公司、中石油昆仑燃气有限公司、沈阳燃气股份有限公司、新绛县绿源天然气有限公司等十余家燃气公司以及国内各大运营商展开MIoT燃气互动计量(智能抄表)系统合作,NB-IoT系列产品的订单达到10万台套。预计未来三年内NB-IoT系列产品可达150万台套销量,销售额将达到7个亿。


       社会效益:

       先锋电子MIoT智慧燃气互动计量(智能抄表)系统将物联网技术包括NB-IoT/4G、大数据、云计算等技术切实用到公共计量民生领域,推动了智慧燃气的发展。智慧燃气合作各方基于NB-IoT/4G智能燃气表的合作,积极促进设备终端提供商、设备用户的自主技术体系,形成关键核心产品,通过在行业领域产业化应用推广,带动整个生态圈的发展,并以合作为基础,建立NB-IoT智能燃气表行业标准,利用技术革新和不停迭代,完善智慧燃气海量信息的获取、分析与服务方案,带动整体技术进步。

       互联网与物联网双网融合造就燃气行业的智能化、智慧化。利用NB-IoT、大数据、云计算等互联网技术,将燃气能源数据化,动态管理燃气生产、传输和消费,将燃气赋予新的数据属性,达到经济性、高效性及环保性,实现燃气企业对内管理创新和对外服务创新。可以预见,智慧燃气-燃气互联网通过新一代信息通信技术与燃气属性的完美结合,势必将产生一个巨大的能量体,彻底改变人们的生活。

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