摘　要：居民用户燃气安全物联监控系统由报警器、无线Ic卡预付费智能燃气表、燃气安全物联监控终端、云平台、客户端应用程序组成。当发生燃气泄漏时，报警器将燃气泄漏报警信息以有线方式传送给燃气表，燃气表的内置阀切断，并将报警信息传送给燃气安全物联监控终端。燃气安全物联监控终端将报警信息通过GPRS网络传送给云平台(采用中国移动的物联网开放平台OneNet)。燃气企业、居民用户通过客户端应用程序与云平台进行信息沟通。对该监控系统进行了技术、经济可行性分析。

关键词：燃气安全物联监控系统；　报警器；  云平台；  智能燃气表

Abstract：A IOT monitoring system for gas safety of residential users is composed of alarm，wireless IC card prepayment intelligent gas meter，IOT monitoring terminal for gas safety，cloud platform and client application program．When gas leakage OCCURS．the alarm transmits the gas leakage warning message to the gas meter in wired manner．the valve built in the gas meter is cut off，and the warning message is transmitted to the IOT monitoring terminal for gas safety．The terminal transmits the warning message to the cloud platform One Net，an open platform of China mobile IOT through the GPRS network．The information is communicated between gas enterprises or residential users and the cloud platform through the client application program．The technical and economic feasibility of the monitoring system has been analyzed．

Keywords：internet of things(IOT)monitoring system for gas safety；alarm；cloud platform；intelligent gas meter

 

近年来，我国的室内燃气事故呈逐年上升趋势，给人民生命财产及公共安全带来危害，并造成一定社会影响。物联网技术与传感技术的不断发展，使得燃气室内安全管理实现了人防与技防的有效结合，依靠科技力量提升了安全保障水平。

通过技术与经济可行性分析，在原有IC卡预付费燃气表基础上增加无线传输，通过安装报警联动装置，可以比较经济地建立燃气安全物联监控系统，实现预防为主与报警切断，有效地提高燃气用户室内安全性。

①室内燃气设施

主要由立管(镀锌钢管)、燃气表、用户支管、阀门(表前阀、灶前阀)、胶管、燃具组成。

②室内泄漏情况统计

通过对秦皇岛市燃气总公司2013－2014年的用户室内安检数据进行统计，共发现泄漏4 914次，其中表前泄漏243次，占总数的4.95％，泄漏原因主要为立管锈蚀漏气、螺纹接15泄漏、表前阀阀芯泄漏；表后(含表)泄漏4671次，占总数的95.05％，泄漏原因主要为螺纹接口泄漏、燃气表计数器或封口处泄漏、灶前阀阀芯泄漏、胶管脱落或老化、燃具漏气。

③室内泄漏安全防范关键点

根据室内泄漏数据统计分析，解决燃气室内安全的关键是及时发现并处置表后泄漏，解决途径有两方面：一是加强管理，提高工程质量，健全安全管理网络，建立室内安全管理长效机制，加强室内安检和隐患治理管理力度；二是利用科技手段，建立燃气安全物联监控系统，安装室内报警联动装置，实现事前监测与事后处置相结合，通过报警与切断联动有效提高燃气用户室内安全性。

①目标

《中华人民共和国安全生产法》第一章总则第三条明确指出“安全生产工作应当以人为本，坚持安全发展，坚持安全第一、预防为主、综合治理的方针……”。因此将“积极预防”作为建立燃气安全物联监控系统、提高燃气用户室内安全性的目标。

技术上必须坚持联网报警预防为主，实时获知设备现场运行、泄漏状况，提前预警，及时发现并排除隐患。

②燃气安全物联监控系统组成

中国移动在物联网领域进行了“云－管－端”的全面布局，2013年在国内率先推出物联网专网专号业务，2014年正式发布物联网开放平台——OneNet，该平台支持各类传感网络和通信网络，通过支持多种协议解决智能硬件设备接入。OneNet平台系统结构见图1。

 

燃气安全物联监控系统由报警器、无线IC卡预付费智能燃气表、燃气安全物联监控终端、云平台及客户端应用程序共5部分组成。报警器可选用成熟稳定的产品；燃气安全物联监控终端为某公司自主研发的产品；无线IC卡预付费智能燃气表为普通IC卡预付费智能燃气表加装一个数据上传模块，可以使用干电池也可以使用市电，具有无线数据远传、阀门控制、报警器通信等多种接口；云平台目前采用中国移动的OneNet平台，可与燃气公司、小区物业公司、居民用户多个应用终端进行数据交互，可为燃气公司、小区物业公司及居民用户提供系统应用平台及相应的应用终端程序；客户端应用程序通过互联网接入云平台，职能部门通过专用监控程序可获取报警器及燃气表运行状态，并可调度安检工作，居民用户可以通过智能手机APP程序了解报警器及燃气表运行状态，当报警器状态异常时，系统可实时通过短信、专用电话等快速通知并调度抢险。

③户用燃气安全物联监控方案

目前秦皇岛市燃气总公司大量使用IC卡预付费智能燃气表，结合现状，我们认为可将IC卡预付费智能燃气表(需增加数据上传模块、与报警联动接口)与物联网技术有机结合，将报警器探测到的工作状况、燃气泄漏状况由无线IC卡预付费智能燃气表通过无线射频上传至安全物联监控终端，再通过GPRS传输至云平台，见图2。增加的报警联动装置含燃气安全物联监控终端、燃气表的数据上传模块、报警器。

 

图2中具有切断功能的电磁阀可由无线IC卡预付费智能燃气表内置的阀门代替，这样可以降低采购及安装成本。报警器通过对外接口提供报警器是否加电、是否发生燃气泄漏两种信息，并通过有线方式将信号传至无线IC卡预付费智能燃气表。当燃气发生泄漏时，无线IC卡预付费智能燃气表收到报警信息，迅速切断阀门，同时将报警信息实时通过安全物联监控终端上报至云平台，通知燃气公司、小区物业公司及居民用户。

④主要优势及特点

a．借助已有的户用无线表通信技术，技术成熟。

b．报警器通过有线方式与无线IC卡预付费智能燃气表相连，与传统安装方式相比，只增加一条信号线，升级成本较低。

c．采用星型无线通信的组网方式，安装施工简单，后期维护较方便。

d．借助已有的IC卡管理平台，表具计费管理方便，不需更改原有的业务流程。

e．发现隐患提前预警，做到预防为主。

f．发生泄漏立即切断。

g．通过手机、计算机等实时获知燃气泄漏报警器的工作状态(报警器电源状态、泄漏报警状态)。

①设备组成及采购建设费用

公司目前使用IC卡预付费智能燃气表，增加报警器、无线IC卡预付费智能燃气表的无线传输模块与安全物联监控终端的采购和安装费、智能燃气表改造升级费用，平均每户安装时增加费用(含10a运行维护费用)不高于280元，年均增加费用不高于46元。具体增加的费用见表1。

 

②政策申请

现行各省燃气工程建设费收取标准均不含报警联动装置费用，此问题可以按两种方式解决：一是由燃气公司向物价部门申报制定补充收费标准，争取政策支持；二是由建设部门与房地产商协商另行收取。这2种方式均仅限于新建住宅。

③责任划分

报警联动装置失灵导致的事故责任问题是各燃气企业不积极推进的主要原因，此问题可以通过两种方式加以解决：一是事前关联各方明确责任，如报警器使用期限内报警失效造成的损失，由报警器厂家负责；报警器是否在线及报警输出控制由运营安全物联网监控系统的公司负责；设备的日常维护由用户负责，如确保过期报警器正常检修更换、确保报警器通电运行。事故发生后以权威部门出具的事故鉴定结论为准，由责任方负责承担赔偿责任。二是与保险公司合作，做到风险可控，保证事故善后工作的顺利进行。