不同抄表模式下民用智能燃氣表管理及應(yīng)用

喬 珩， 沈曉東， 申 粵

(1.杭州天然氣有限公司，浙江杭州310017；2.杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)設(shè)計院股份有限公司，浙江杭州310004)

1 燃氣表計量管理的重要性

計量表誤差是影響供銷差率指標的一項主要因素，表具的準確性直接影響燃氣公司的經(jīng)濟效益和社會影響。根據(jù)國家檢定規(guī)程要求，參與貿(mào)易結(jié)算的計量器具最大允許相對誤差均應(yīng)符合規(guī)定。JJG 577—2012《膜式燃氣表》、JJG 633—2005《氣體容積式流量計檢定規(guī)程》、JJG 1037—2008《渦輪流量計檢定規(guī)程》、JJG 1030—2007《超聲流量計檢定規(guī)程》分別規(guī)定膜式燃氣表最大允許相對誤差為±3%，羅茨流量計和渦輪流量計為±1.5%，超聲流量計為±1.0%。燃氣表長時間使用后，會出現(xiàn)表殼腐蝕、計量精度下降(計量變慢或不計量)。

影響供銷差率指標的另一主要因素是燃氣表抄表率的管理，民用燃氣表一般每2個月抄表1次，工商表每月抄表1次，抄表后進行結(jié)算繳費，沒有抄到表則不能形成銷售，影響供銷差率，無法回籠資金，影響公司現(xiàn)金流，故開展計量管理是非常必要的。

2 居民用戶膜式燃氣表計量管理現(xiàn)狀

① 配置。居民用戶一般配置膜式燃氣表，有G2.5、 G4兩種規(guī)格，有的燃氣公司針對地面輻射供暖用戶配置民用超聲波流量計。

② 檢定。根據(jù)計量法規(guī)要求，膜式燃氣表在安裝使用前需要由具備資質(zhì)的計量檢定機構(gòu)進行強制檢定。

③ 抽查。每年對不同批次的燃氣表進行抽查，以評價供應(yīng)商供應(yīng)的膜式燃氣表經(jīng)過使用后的計量穩(wěn)定性。

④ 校準。如用戶對表具的計量結(jié)果有爭議，燃氣公司安排檢定人員上門比對校準。校準時校準人員對用戶燃氣表的小流量情況(開小火)、是否死表、是否存在盜氣(不通過燃氣表)等用氣情況進行檢查。

⑤ 技術(shù)改進。通過對故障膜式燃氣表的分析，如表殼腐蝕、表接頭變形等問題，對膜式燃氣表的制造工藝及有關(guān)組件改進完善，建議組裝采用自動化流水線，外殼選用冷軋熱鍍鋅鋼板，接頭采用鉚接，關(guān)注薄膜或密封膠采用進口或國產(chǎn)材料性能上的差異，上下殼密封壓條采用不銹鋼材料，機芯側(cè)板采用鍍鋅板等。

⑥ 新產(chǎn)品的前期試掛要求。結(jié)合燃氣公司要求對于新產(chǎn)品嚴格把關(guān)，如針對新產(chǎn)品樣本建議批次抽檢20%(隨機選取100～200只)進行計量檢定，合格率應(yīng)大于等于98%，之后試掛1 a以上，按試掛總量的10%再抽檢，合格率應(yīng)達100%。

3 居民用戶智能燃氣表的分類

① 無線射頻智能燃氣表

無線射頻智能燃氣表也稱點抄表，采用FSK技術(shù)。抄表時，需要抄表人員到小區(qū)，通過手持儀在現(xiàn)場(居民樓附近，不需入戶)對燃氣表進行數(shù)據(jù)遠程抄讀。表內(nèi)可以設(shè)置閥門，配使用壽命不小于10 a的內(nèi)置鋰電池(或定期更換的堿性電池)。

② 無線擴頻智能燃氣表

無線擴頻智能燃氣表采用LoRa技術(shù)，該技術(shù)的特點是可以在同等功耗下取得更遠的通信距離，無需中繼器，功耗降低，抗干擾性和安全性也得以提高，適用于低速率通信。LoRa技術(shù)比FSK技術(shù)高8～10倍的靈敏度，不需抄表人員到小區(qū)抄表，節(jié)約人力成本。表內(nèi)可以設(shè)置閥門，配不小于使用10 a的內(nèi)置鋰電池，每戶燃氣表數(shù)據(jù)集中傳到小區(qū)內(nèi)配置的集中器中，表具和集中器之間采用擴頻技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，集中器再通過第三方物聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳到燃氣公司用戶系統(tǒng)。該類型智能燃氣表集中器數(shù)量少，通信資費相對點抄表低，基本可以忽略不計，小區(qū)內(nèi)自組網(wǎng)不受通信運營商影響，如果集中器出現(xiàn)問題可以過渡性轉(zhuǎn)為點抄表。當然該類型智能燃氣表也存在現(xiàn)場安裝集中器場地受限問題，尤其是老小區(qū)。

攝像智能燃氣表也屬于無線擴頻智能燃氣表，在現(xiàn)狀膜式燃氣表結(jié)構(gòu)上加裝攝像傳感器，定期拍照上傳圖片實現(xiàn)遠程抄表。該表適用于不換基表的智能化改造。表內(nèi)不設(shè)置閥門，模塊內(nèi)置鋰電池，使用壽命不小于8 a。該表的特點是可以在原有膜式燃氣表條件下安裝，實現(xiàn)不入戶抄表，因為是在原表具上加裝傳感器，會增加表具厚度，對安裝空間會有一定要求(或采用其他形式的智能燃氣表整體替換)。

③ 物聯(lián)網(wǎng)智能燃氣表

該表采用GPRS技術(shù)，該技術(shù)需要與通信公司合作，通信網(wǎng)絡(luò)是基于第三方通信商運營的物聯(lián)網(wǎng)，將燃氣表數(shù)據(jù)直接傳送給燃氣公司。每只表都配有一個獨立號段，表內(nèi)可以設(shè)置閥門，配不小于使用10 a的內(nèi)置鋰電池(或堿性電池定期更換)?？紤]到2G通信技術(shù)關(guān)停時間的不確定性，物聯(lián)網(wǎng)智能燃氣表以窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)技術(shù)為主要發(fā)展方向，鑒于目前的推廣趨勢,運行維護費用逐年大幅降低。

4 民用智能燃氣表應(yīng)用對比及發(fā)展建議

① 應(yīng)用對比分析

LoRa技術(shù)的無線擴頻智能燃氣表基于公用頻段，表具不產(chǎn)生資費，只有集中器產(chǎn)生資費，分攤至每只表的資費可忽略不計，但對自組網(wǎng)需要進行維護。NB-IoT是一種低速、低功耗、深覆蓋的無線標準技術(shù)，適用大數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，支持NB-IoT的芯片和模組價格近年來大幅度下降，未來還有下降空間，同期通信運營商開展基站升級，2017年開始進入試用階段，計劃2019年實現(xiàn)商用。

LoRa與NB-IoT是兩種比較有發(fā)展前景的低功耗廣域網(wǎng)通信技術(shù)。LoRa主要在全球免費頻段運行(即非授權(quán)頻段)，企業(yè)也可以搭建屬于自己的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)業(yè)務(wù)運營；而NB-IoT采用的是運營商統(tǒng)一部署覆蓋全國的網(wǎng)絡(luò)進行收費運營方式。

目前國內(nèi)也有部分城市的燃氣公司在推廣通過手機APP讓用戶自助抄表，即由用戶通過手機APP，上傳照片和數(shù)據(jù)到燃氣公司的后臺系統(tǒng)，實現(xiàn)了非智能燃氣表的不入戶抄表?？紤]到該種類型的抄表完全依靠用戶自覺，在解決用戶綁定問題的同時還要解決自發(fā)抄表問題，所以要達到智能燃氣表的抄表率，需要一個不斷維護宣傳的過程，期間仍需要配置一定數(shù)量的人工進行入戶抄表，但自助抄表是普通膜式燃氣表不入戶抄表的一種很好的方式。

民用智能燃氣表經(jīng)過逾10 a的發(fā)展，技術(shù)已成熟，故障率下降，上傳率可以達到97%以上，生產(chǎn)成本逐年下降，競爭激烈下采購成本也隨之下降，近幾年，很多燃氣公司從大數(shù)據(jù)分析、氣源組織、調(diào)峰調(diào)度、加快氣費回收、提高安全性的角度出發(fā)，對新用戶推行智能抄表。據(jù)測算，按目前智能燃氣表的采購成本，隨著人工成本的逐年提高，人工抄表的費用將高于智能抄表的費用。

② 發(fā)展建議

結(jié)合各燃氣公司的管理要求，根據(jù)各類智能燃氣表的特點，綜合評估技術(shù)成熟度、產(chǎn)品質(zhì)量可靠性、成本費用、用戶需求、人工抄表效率、安全性等因素，建議如下。

a.從用戶需求和上門抄表的難度考慮，未來對高端精裝修樓盤可以安裝智能燃氣表。

b.對立管和燃氣表在戶外的用戶，考慮到抄表的安全性，建議采用智能燃氣表或改造為智能燃氣表。

c. 從住宅分散、抄表地址難找、上門抄表效率低等方面考慮，對分散別墅、排屋、農(nóng)居點建議安裝NB-IoT智能燃氣表，考慮隨著未來資費下降，NB-IoT智能燃氣表可能會成為智能燃氣表的主流。

d.如用戶已安裝普通膜式燃氣表，又不到10 a整體更換年限的小區(qū)，若需實現(xiàn)不入戶抄表可推廣手機APP自助抄表或安裝攝像智能燃氣表。

e.對地面輻射供暖用戶因其冬季用氣量大，可以試用帶溫度壓力補償?shù)某暡ㄖ悄苋細獗怼?/p>

f.建議高層、多層樓盤小區(qū)采用無線擴頻智能燃氣表。

5 不同抄表模式下成本分析

① 成本構(gòu)成

a.純?nèi)斯こ戆ㄈ斯べM、抄表定額、抄表設(shè)備投入、通信費及輔助人力資源管理費(人員招聘、考核、結(jié)算、抄表區(qū)域安排等)等。

b.智能遠傳抄表包括智能模塊投資、抄表采集系統(tǒng)投資、通信費等。

c.手機APP自助抄表包括系統(tǒng)投資、人工推廣費(目前由抄表員推廣)、通信費等。

不同抄表模式下其抄表率不同，影響公司的燃氣銷售和燃氣款回收，影響公司現(xiàn)金流，產(chǎn)生財務(wù)成本。

② 案例分析

以用戶10×104戶為例，對不同抄表模式下的成本進行計算。

a.純?nèi)斯こ砟Ｊ?/p>

參考目前燃氣公司的經(jīng)驗，該模式抄表標準按2 500 戶/(人·月)測算，共需要抄表人員20人，按人員工資7.5×104元/(人·a)計算，年度支出約150×104元/a。其他主要費用如抄表設(shè)備維護費每年約20×104元(含打印機、打印紙、抄表話費等)。因抄表率差異產(chǎn)生的財務(wù)成本支出每年約3×104元(人工抄表的抄表率一般在87%左右，相對智能燃氣表抄表率一般在97%以上，按影響兩個月現(xiàn)金流測算)，測算出每年投入成本約173×104元。

b.智能遠傳抄表模式

按目前每只燃氣表的無線擴頻智能模塊市場價格169元/塊為例，一次性投入費用約1 690×104元，按10 a分攤每年169×104元。其他主要費用：集中器使用內(nèi)部網(wǎng)卡資費可以忽略不計；年度維護由廠家免費負責(zé)；燃氣公司氣費短信提醒業(yè)務(wù)需要費用支出每年約2.1×104元。測算出每年投入成本約171.1×104元。

c.手機APP自助抄表結(jié)合人工抄表模式

參考目前燃氣公司的經(jīng)驗，按10×104戶用戶中實現(xiàn)自主綁定50%，且綁定范圍內(nèi)人工和自助抄表比例6∶4的標準測算，該模式抄表標準以4 600～5 000 戶/(人·月)測算，抄表周期為兩月一抄表，測算抄表人員需求為10人。如果暫不考慮自助抄表比例的上升而產(chǎn)生的人員進一步減少及人員工資上漲因素，考慮10 a內(nèi)整體持平，按人員工資11.5×104元/(人·a)計算(含激勵)，則年度支出約115×104元/a。其他主要費用考慮燃氣公司用于自助抄表的氣費短信提醒業(yè)務(wù)支出每年約3.2×104元；抄表設(shè)備維護費用每年約12×104(含打印機、打印紙、抄表話費等)。因抄表率差異產(chǎn)生的財務(wù)成本支出每年約3×104元。測算出每年投入成本約133.2×104元。

6 結(jié)語

① 結(jié)合案例分析比較，在人力成本不斷提高的情況下，采用不入戶抄表可以有效降低企業(yè)成本投入，隨著手機APP自助抄表的推廣以及智能燃氣表成本的不斷下降，智能遠傳抄表模式以及手機APP自助抄表結(jié)合人工抄表模式的投入成本與人工抄表的差距也會進一步加大。

② 目前燃氣表仍以采集讀數(shù)與用戶進行結(jié)算的功能為主。如公司需要增加燃氣表的延伸功能，讓用戶有更好的體驗，實現(xiàn)遠程安全切斷、與報警器連鎖自動切斷燃氣表閥門、預(yù)付費、欠費斷氣、大數(shù)據(jù)分析等延伸服務(wù)功能，則可以進一步推廣智能燃氣表。針對智能燃氣表投資高的問題，如果結(jié)合更加靈活的投融資方式，與供應(yīng)商開展產(chǎn)品合作或PPP等模式，未來智能燃氣表的發(fā)展會有更大的空間。

③ 智能燃氣表采集平臺建設(shè)對于加強燃氣公司的管理非常重要，目前燃氣公司在用的平臺大部分都是由供應(yīng)商提供，會出現(xiàn)與終端開發(fā)的產(chǎn)品標準協(xié)議不統(tǒng)一，不利于公開競爭及今后大數(shù)據(jù)的統(tǒng)一收集分析。故建議燃氣公司結(jié)合自身的管理建立統(tǒng)一的智能燃氣表數(shù)據(jù)采集平臺。同時為減少產(chǎn)品規(guī)格、降低生產(chǎn)成本、提高智能模塊的質(zhì)量、實現(xiàn)互聯(lián)互通管理，預(yù)先制訂智能燃氣表統(tǒng)一的技術(shù)標準，統(tǒng)一相關(guān)通信協(xié)議是非常必要的。