預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)研發(fā)背景

1、供熱行業(yè)背景

      熱電聯(lián)產(chǎn)作為我國政府節(jié)約能源、治理大氣污染的一項(xiàng)重點(diǎn)鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)，廣州西森自動(dòng)化控制設(shè)備有限公司將石油行業(yè)的石油管道輸送中的成熟經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用于供熱行業(yè)的城市管網(wǎng)建設(shè)中。在供熱管網(wǎng)的流量、壓力、安全控制等方面的無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)贏得了客戶良好的口碑。

      隨著各地?zé)犭娐?lián)產(chǎn)、集中供熱的快速發(fā)展，以及煤炭價(jià)格的節(jié)節(jié)攀升，一系列的計(jì)量收費(fèi)問題逐步出現(xiàn)，應(yīng)廣大客戶的要求，公司于2002年開始研發(fā)預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)并經(jīng)過2-3年的逐步完善，在2005年正式應(yīng)用于市場(chǎng)。

2、西森預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)主要解決的問題

2.1蒸汽計(jì)量損失大的問題

      作為供熱行業(yè)，從電廠管道出口開始計(jì)量到各個(gè)每個(gè)分戶計(jì)量的總合計(jì)總是差別很大，有的供熱公司差額甚至超過10%，很不正常。作為正常的輸送損失如果在大流量前提下（流速15米/秒以上時(shí)）管道損失最多不應(yīng)超過1.5%，如果超出1.5%的計(jì)量誤差，那就表明有不正常的損失存在。管道損失出現(xiàn)大的誤差主要出現(xiàn)以下幾個(gè)方面：

正常的熱量損失

      蒸汽在管道中輸送時(shí)，溫度會(huì)逐漸下降，產(chǎn)生少量冷凝水，這部分冷凝水在分戶計(jì)量中儀表無法計(jì)量，冷凝水的多少與蒸汽在管道中的流速有關(guān)系，流速越大，冷凝水越少，流速越小，冷凝水產(chǎn)生的則越多，屬于正常損失。

計(jì)量儀表特性原因，造成的少計(jì)、漏計(jì)

      目前在供熱行業(yè)的蒸汽測(cè)量中，因?yàn)槠錅囟雀叩脑驔]有很多流量計(jì)可以選擇，主要使用渦街、孔板、V椎、彎管這四種流量計(jì)來計(jì)量。這四種流量計(jì)除了渦街、V錐能達(dá)到1：10—1：15的量程范圍外，孔板、彎管流量計(jì)量程比為1：3。在流量計(jì)的測(cè)量范圍之內(nèi)，儀表都能保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，但是當(dāng)使用流量低于流量計(jì)的測(cè)量下限時(shí)，儀表就會(huì)漏計(jì)甚至不計(jì)；當(dāng)管道內(nèi)流量超出儀表的測(cè)量范圍時(shí)，流體會(huì)出現(xiàn)射流、流量儀表更是無法計(jì)量，儀表計(jì)量的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于實(shí)際流量。下圖是一臺(tái)DN100渦街流量計(jì)的誤差與量程范圍的關(guān)系圖：

惡意偷汽造成的

       蒸汽價(jià)格從96年60元一噸一直到現(xiàn)在的240元一噸，用戶想盡辦法偷汽的情況也越來越多，手段也五花八門，主要的偷汽手段有以下幾種：

 ( 1）、用大頭針刺儀表信號(hào)線、造成溫度、壓力或者流量信號(hào)線短路，以達(dá)到偷汽目的。當(dāng)溫度信號(hào)短路時(shí)，溫度顯示常溫，蒸汽密度下降，瞬時(shí)流量幾倍的下降。壓力、流量信號(hào)短路時(shí)直接顯示測(cè)量值為零，致使流量不計(jì)或者密度下降。

( 2）、利用流量計(jì)測(cè)量范圍特性，虛報(bào)用氣量，造成供熱公司流量計(jì)選型錯(cuò)誤，使儀表長期在低下限流量或高上限流量工作。利用儀表的誤差偷汽。

( 3）、賄賂供熱公司的抄表或者維修人員，修改儀表參數(shù)致使儀表少計(jì)，以達(dá)到偷汽目的。

( 4）、惡意給計(jì)量儀表斷電，使儀表在使用過程中不工作，從而偷汽。蒸汽價(jià)格高，使用量大，一旦出現(xiàn)惡意偷汽現(xiàn)象，損失數(shù)額巨大。

2.2惡意欠款及資金周轉(zhuǎn)問題

      蒸汽單價(jià)高，一般用戶每個(gè)月都是幾十萬甚至上百萬的費(fèi)用，一旦遇到不良客戶惡意欠款，供熱公司將陷入被動(dòng)局面。一方面煤炭見款發(fā)貨，另一方面汽費(fèi)收不回來，一旦形成包袱就會(huì)出現(xiàn)資金周轉(zhuǎn)問題。預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)可以把錢先預(yù)收，利用這邊資金可以組織煤炭的庫存等。

西森·中國IC卡蒸汽預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)

1、系統(tǒng)概述

      由廣州西森自動(dòng)化有限公司研制開發(fā)的IC卡蒸汽預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，是一種軟件與硬件結(jié)合的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)式管理系統(tǒng)。它是在蒸汽管道設(shè)備上安裝一個(gè)IC卡預(yù)付費(fèi)控制箱，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶用蒸汽流量的監(jiān)控、電動(dòng)閥的開閉等控制，IC卡預(yù)付費(fèi)控制箱內(nèi)置GPRS/CDMA無線傳輸ＤＴＵ模塊，可輕松將用戶的瞬時(shí)流量、累計(jì)流量、溫度、壓力、余額、閥門開度、箱門開閉狀態(tài)等信息上傳到蒸汽資源管理中心計(jì)算機(jī)，實(shí)時(shí)對(duì)各用氣單位進(jìn)行監(jiān)管和控制。對(duì)欠繳蒸汽資源費(fèi)的用戶，資源管理中心工作人員可通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)用蒸汽單位的電動(dòng)閥開閉進(jìn)行異地遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)蒸汽資源管理與監(jiān)控的自動(dòng)化和一體化。

2、系統(tǒng)組成

1.1、本系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：

監(jiān)控中心：計(jì)算機(jī)、IC卡充值器、蒸汽預(yù)售管理系統(tǒng)軟件、遠(yuǎn)程熱網(wǎng)計(jì)量管理系統(tǒng)軟件。

通信網(wǎng)絡(luò)：基于移動(dòng)GPRS或者電信CDMA的通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái).

GPRS/CDMA  IC卡預(yù)付費(fèi)控制箱： 采集現(xiàn)場(chǎng)儀表信號(hào)：流量計(jì)、壓力變送器，熱電阻，閥門等，通過GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，現(xiàn)場(chǎng)提供市電欠壓報(bào)警、門磁防入侵報(bào)警。

測(cè)量儀表：流量積算儀、流量計(jì)、壓力變送器、熱電阻 等。

蒸汽閥門：蒸汽電動(dòng)閥門(具有開啟閥門角度功能)。

3、硬件功能

1.1、GPRS/CDMA IC卡蒸汽預(yù)付費(fèi)控制箱基本功能及特點(diǎn)：

（1）精準(zhǔn)采集采集現(xiàn)場(chǎng)儀表信號(hào)：流量計(jì)、壓力變送器，熱電阻，閥門等；

（2） IC卡購蒸汽量，先付費(fèi)再消費(fèi)；

（3） 根據(jù)用戶的購蒸汽量控制電動(dòng)先導(dǎo)閥門，限制用戶欠費(fèi)用汽；

（4）通過無線網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)控中心實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)；

（5）現(xiàn)場(chǎng)220V或380V市電斷電加后備蓄電池自動(dòng)供電方式，并提供斷電報(bào)警提醒；

（6）具有非操作人員打開計(jì)量控制柜，防入侵報(bào)警提醒；

（7）顯示功能：液晶顯示器在工作時(shí)顯示，累積用量、剩余量等信息,并提供剩余量短信查詢提醒；

（8）購汽方式：IC卡充值購買和遠(yuǎn)程銀行充值繳費(fèi)雙功能。

4、軟件功能

◆ IC卡售蒸汽量功能；

◆ 用蒸汽單位剩余量查詢、顯示、剩余量不足短信提醒及報(bào)警功能；

◆ 蒸汽源、用戶數(shù)據(jù)電子地圖實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯示（流量、先導(dǎo)閥狀態(tài)等信息）；

◆ 可依據(jù)用戶繳納蒸汽費(fèi)情況控制供或停，并提供欠費(fèi)信譽(yù)的額度設(shè)定功能；

◆ 主動(dòng)召測(cè)功能：

即任何時(shí)候可以在調(diào)度中心的服務(wù)器上主動(dòng)提取監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)；

◆ 報(bào)表功能：

自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)，也可隨時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)報(bào)表、打印?？梢栽O(shè)置自動(dòng)打印功能；

◆ 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份功能：

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫可以本地存儲(chǔ)，其存儲(chǔ)時(shí)間根據(jù)需求和計(jì)算機(jī)配置決定；

◆ 故障自動(dòng)報(bào)警功能：

監(jiān)測(cè)點(diǎn)自動(dòng)將故障信息上報(bào)到監(jiān)測(cè)中心，自動(dòng)打印報(bào)警信息。自動(dòng)檢測(cè)的故障有：流量計(jì)通訊故障、220v交流停電、IC卡故障等；

◆ 系統(tǒng)擴(kuò)充升級(jí)功能：

系統(tǒng)具有開放的數(shù)據(jù)接口，方便后期監(jiān)測(cè)點(diǎn)的增加和擴(kuò)容。

1.1、GPRS/CDMA IC卡蒸汽預(yù)付費(fèi)控制箱基本功能及特點(diǎn)：

◎ 精準(zhǔn)采集采集現(xiàn)場(chǎng)儀表信號(hào)：流量計(jì)、壓力變送器，熱電阻，閥門等；

◎ IC卡購蒸汽量，先付費(fèi)再消費(fèi)；

◎ 根據(jù)用戶的購蒸汽量控制電動(dòng)先導(dǎo)閥門，限制用戶欠費(fèi)用汽；

◎ 通過無線網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)控中心實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)；

◎ 現(xiàn)場(chǎng)220V或380V市電斷電加后備蓄電池自動(dòng)供電方式，并提供斷電報(bào)警提醒；

◎ 具有非操作人員打開計(jì)量控制柜，防入侵報(bào)警提醒；

◎ 顯示功能：液晶顯示器在工作時(shí)顯示，累積用量、剩余量等信息,并提供剩余量短信查詢提醒；

◎ 購汽方式：IC卡充值購買和遠(yuǎn)程銀行充值繳費(fèi)雙功能。

4、軟件功能

◆ IC卡售蒸汽量功能；

◆ 用蒸汽單位剩余量查詢、顯示、剩余量不足短信提醒及報(bào)警功能；

◆ 蒸汽源、用戶數(shù)據(jù)電子地圖實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯示（流量、先導(dǎo)閥狀態(tài)等信息）；

◆ 可依據(jù)用戶繳納蒸汽費(fèi)情況控制供或停，并提供欠費(fèi)信譽(yù)的額度設(shè)定功能；

◆ 主動(dòng)召測(cè)功能：

即任何時(shí)候可以在調(diào)度中心的服務(wù)器上主動(dòng)提取監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)；

◆ 報(bào)表功能：

自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)，也可隨時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)報(bào)表、打印?？梢栽O(shè)置自動(dòng)打印功能；

◆ 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份功能：

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫可以本地存儲(chǔ)，其存儲(chǔ)時(shí)間根據(jù)需求和計(jì)算機(jī)配置決定；

◆ 故障自動(dòng)報(bào)警功能：

監(jiān)測(cè)點(diǎn)自動(dòng)將故障信息上報(bào)到監(jiān)測(cè)中心，自動(dòng)打印報(bào)警信息。自動(dòng)檢測(cè)的故障有：流量計(jì)通訊故障、220v交流停電、IC卡故障等；

◆ 系統(tǒng)擴(kuò)充升級(jí)功能：

系統(tǒng)具有開放的數(shù)據(jù)接口，方便后期監(jiān)測(cè)點(diǎn)的增加和擴(kuò)容；

◆ 系統(tǒng)安全權(quán)限設(shè)置功能：

權(quán)限設(shè)置提供完善的安全認(rèn)證，非法用戶不能進(jìn)入系統(tǒng)，合法用戶根據(jù)權(quán)限可進(jìn)行相應(yīng)的操作。

售汽管理系統(tǒng)軟件界面如下：

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)界面如下：

5、系統(tǒng)特點(diǎn)

      基于GPRS或CDMA無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)管線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，為用戶省去了昂貴的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用，實(shí)時(shí)性高，組網(wǎng)費(fèi)用低；

監(jiān)測(cè)信息豐富真實(shí)，系統(tǒng)響應(yīng)速度快；

大容量數(shù)據(jù)庫，歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)沒有后顧之憂；

多個(gè)分中心支持，無線接入，方便用戶管理；

高可靠工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，維護(hù)簡單；

經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益顯著,運(yùn)行成本低廉；

系統(tǒng)擴(kuò)展性：系統(tǒng)應(yīng)具備強(qiáng)大的擴(kuò)展功能，可隨時(shí)增加用戶，硬拷貝功能、報(bào)表打印功能、計(jì)算工具功能。

6、整體細(xì)節(jié)描述

（1）財(cái)務(wù)部充值管理系統(tǒng)：

負(fù)責(zé)蒸汽預(yù)付費(fèi)的繳費(fèi)充值、貿(mào)易結(jié)算和蒸汽用戶付費(fèi)情況的監(jiān)控。

具有登陸級(jí)別識(shí)別功能，根據(jù)不同系統(tǒng)登陸級(jí)別管理查看用戶繳費(fèi)信息。

充值收費(fèi)管理系統(tǒng)預(yù)留與銀行系統(tǒng)對(duì)接接口方便用戶繳費(fèi)充值。

（2） 遠(yuǎn)程蒸汽數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)：

負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)蒸汽參數(shù)的產(chǎn)看、匯總、分析，具有蒸汽數(shù)據(jù)異常提醒、斷電報(bào)警、計(jì)量柜開箱報(bào)警功能。

可設(shè)定用欠費(fèi)額度，當(dāng)用戶的剩余熱量還剩20%時(shí)，用熱單位的相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及財(cái)務(wù)人員會(huì)收到一條善意的提醒短信，當(dāng)剩余熱量還剩10%時(shí)，會(huì)收到催促繳費(fèi)的短信，當(dāng)還剩5%時(shí)，會(huì)收到警告關(guān)閥的短信，欠費(fèi)后自動(dòng)關(guān)閉閥門，并短信告知。

可根據(jù)操作員權(quán)限遠(yuǎn)程控制閥門啟停。

用可按區(qū)域劃分不同的用戶、注明長期用戶和季節(jié)性用戶，能單獨(dú)顯示用戶子站的全測(cè)量參數(shù)及設(shè)置參數(shù)。自動(dòng)生成各熱用戶的瞬時(shí)流量、溫度、壓力、累計(jì)流量、頻率或差壓的并行歷史曲線，并可查詢?nèi)我庥脩?、任意參?shù)、任意時(shí)段的歷史數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)和曲線應(yīng)便于轉(zhuǎn)存和打印。能生成各熱用戶的用汽量日?qǐng)?bào)表，月報(bào)表及年報(bào)表，且可生成分時(shí)等特殊報(bào)表的功能。任意組合用戶測(cè)量趨勢(shì)、測(cè)量參數(shù)累計(jì)、故障時(shí)段等趨勢(shì)記錄通過打印機(jī)打印輸出。

IC卡預(yù)付費(fèi)控制箱：

（1）負(fù)責(zé)通過與現(xiàn)場(chǎng)積算儀或流量計(jì)的通訊采集流量或熱量數(shù)據(jù)，并根據(jù)使用流量扣除余額流量或熱量，具有余額不足分階段短信提醒功能，當(dāng)用戶發(fā)生欠費(fèi)時(shí)，蒸汽閥門自動(dòng)關(guān)閉，并主動(dòng)上報(bào)中心閥門狀態(tài)。

（2）具有蒸汽數(shù)據(jù)異常自動(dòng)提醒功能，發(fā)現(xiàn)差異化數(shù)據(jù)主動(dòng)上報(bào)中心蒸汽數(shù)據(jù)異常狀態(tài)，并可根據(jù)異常狀態(tài)提醒中心是否關(guān)閉蒸汽閥門。

（3）具有閥門階段性開啟功能，由于蒸汽管道長時(shí)間關(guān)閉閥門有冷凝水現(xiàn)象，如果較大口徑蒸汽管道一次性開啟閥門會(huì)造成蒸汽管道震動(dòng)現(xiàn)象，造成對(duì)管道和人員安全，所以IC卡預(yù)付費(fèi)控制箱會(huì)根據(jù)時(shí)間階段緩慢開啟蒸汽閥門，防止這一現(xiàn)象的發(fā)生。

（4）具有計(jì)量柜開箱報(bào)警功能，發(fā)現(xiàn)有人打開箱門自動(dòng)上報(bào)開箱狀態(tài)，并可以短信報(bào)警聯(lián)動(dòng)。

（5）具有市電斷電自動(dòng)報(bào)警功能，當(dāng)220v或380v市電斷電，自動(dòng)轉(zhuǎn)為UPS供電并上報(bào)斷電提醒。

其它擴(kuò)展功能：

（1）非法闖入計(jì)量間自動(dòng)探測(cè)感應(yīng)，抓拍圖像，自動(dòng)上傳中心圖像及入侵報(bào)警。

（2）手機(jī)APP充值(需要第三方銀行、微信、支付寶支持)、查看充值歷史數(shù)據(jù)功能。