一、方案背景概述

目前傳統供汽主要存在收費難、成本高、工作繁瑣等經營難題。傳統人工抄表，不僅耗費巨大的人力成本，而且還存在易錯易漏等問題，難以精準統計用汽量。同時，隨著用戶數量的增加，難以形成系統化的管理。此外，傳統付費方式為“先用汽，后付費”，這不僅造成了供汽方資金壓力大，周轉周期長，如遇到用戶惡意欠款、偷汽漏氣會進一步加重供汽企業損失。對于分布不同省、地市或同地市不同區域的連鎖商業、百貨、門店、物業、院校等業務分散的情況，政府要求集中管理、線上支付，但常規的本地插卡付費、本地預付費并不能完全滿足用戶管理需求，所以 IC卡蒸汽預付費遠程計量管理系統應運而生。

 IC卡蒸汽預付費遠程計量管理系統利用遠程監測，對整個熱網管道，儀表進行監控，不僅可以全面掌握整個熱網管線供熱狀態，還能快速、準確地反映管道故障發生的位置，方便維護人員及時查修，該系統的運用不僅節省大量的人力、物力，而且還提高了熱網的現代化管理水平。遠程監控網絡實際運用后，抄表人員并可兼做稽查人員，若監控室發現有用戶存在可疑現象可隨時去檢查，減少偷汽情況發生的可能性，并對用戶形成震懾力。

二、系統組成

IC 卡蒸汽預付費遠程計量管理系統，是需要在蒸汽管道設備上安裝一個預付費控制箱，以達到監控用戶用汽量、控制電動閥開閉等目的，控制箱內置 GPRS無線傳輸模塊，可輕松將用戶的瞬時流量、累計流量、溫度、壓力、余額、閥門開度、箱門開閉、斷電監測狀態等信息上傳到熱網資源管理中心，遠程監控各用汽單位的用汽情況。對欠繳蒸汽資源費的用戶，資源管理中心工作人員可通過計算機系統對用汽單位的電動閥開閉進行異地遠程或自動控制，實現熱網資源管理與監控的自動化和一體化。

圖2.1系統拓撲圖

IC卡蒸汽預付費管理系統由監測中心、通信網絡、控制箱和現場流量計設備四部分組成。

※ 監測中心：云服務器、數據庫軟件、蒸汽計量計費管理系統、手機APP等組成。

※ 通信網絡：GPRS無線傳輸、4G全網通無線傳輸。

※ 控制箱：流量積算儀、刷卡器、遠傳模塊、IC卡、2P開關、防雷、三孔插座、繼電器、備用電源、門限位等。

※ 現場測量設備：包括渦街/電磁流量計、壓力變送器、溫度傳感器、電動閥門、 視頻攝像頭等。

三、系統方案

　IC卡蒸汽預付費管理系統功能主要體現在熱用戶充值后，在預付費管理系統的授權下才能正常開啟電動閥門，當余額高于設定的報警限值時，用戶正常用汽；當余額大于零但低于報警限值時，預付費管理系統自動向熱用戶管理人員發送短信報警，提示熱用戶及時充值，確保正常用汽；當熱用戶賬戶余額等于零時，預付費管理系統通過控制電動閥門切斷熱用戶用汽，由此來杜絕用戶拖欠汽款的現象。同時，還可以通過GPRS遠程監控系統實時監控客戶用汽情況，結合開箱報警、斷電報警等功能，從根本上杜絕惡意偷汽的現象。

方案一：供熱管網流量計量

工作流程：由熱電廠產生過熱蒸汽，通過管道傳輸到換熱站，在換熱站轉換成適應供暖溫度后，再通過供回水管道傳輸到小區進行水循環供暖。

方案需要在現場供回水管道上安裝流量計、壓力變送器、溫度傳感器以及電動閥門（如需人員入侵自動拍照功能請安裝視頻攝像頭），將信號接入蒸汽計量控制箱，控制箱內積算儀自帶液晶顯示屏，可直觀查看現場采集數據及賬戶余額等信息。亦可通過箱內遠傳模塊將采集到的數據實時傳輸到監測平臺，平臺具有信號線斷線報警、報警記錄查詢、用量分析等功能，方便熱電廠工作人員進行遠程收費管理。

圖3.1供熱管網流量計量

方案二：過熱蒸汽管網計量

工作流程：由熱電廠的供熱管網產生熱量，通過管網傳輸到換熱站，在換熱站將溫度轉換成適宜供熱溫度后，再通過供回水管道傳輸到小區進行水循環供暖。

方案需要在現場供回水管道上安裝電磁流量計、溫度傳感器、壓力變送器和電動閥門（如需人員入侵自動拍照功能請安裝視頻攝像頭），將信號接入蒸汽預付費控制箱，控制箱內積算儀自帶液晶顯示屏，可直觀查看現場采集數據和賬戶余額等信息，方便快捷，亦可通過箱內遠傳模塊將現場采集到的數據實時傳輸到監測平臺，平臺具有信號線斷線報警、報警記錄查詢、用量分析等功能，方便熱電廠工作人員進行遠程收費管理。

圖3.2過熱蒸汽管網計量

方案三：飽和蒸汽流量計量

工作流程：由熱電廠生產飽和蒸汽后，通過管道傳輸到作業工廠，再由工廠將飽和蒸汽傳輸到不同車間，以供生產時使用。

方案需在現場安裝渦街流量計、溫度變送器、壓力傳感器和電動閥門（如需人員入侵自動拍照功能請安裝視頻攝像頭），信號接入蒸汽預付費控制箱，控制箱內積算儀自帶液晶顯示屏，可直觀查看現場采集數據和賬戶余額等信息，方便快捷，亦可通過箱內遠傳模塊將現場采集數據實時傳輸到監測平臺，蒸汽預付費監測平臺具有信號線斷線報警、報警記錄查詢、用量分析等功能，方便熱電廠工作人員進行遠程收費管理。

圖3.3飽和蒸汽流量計量 

四、系統優勢

圖4.1系統功能

圖4.1系統特點

五、主要產品

圖5.1 MJ8101計量計費一體式設計（測蒸汽）

圖5.2 MJ8201計量計費分體設計（測水）

圖5.3 GPRS 4G智能遠傳模塊

圖5.4 IC卡充值管理軟件

圖5.5 手機遠程監控APP

實時監測功能：

手機端具有實時數據監測界面，可設備列表查看也可單獨設備詳情瀏覽。

具有數據實時監測功能，可在該界面的設備列表中查看各設備的實時數據。

歷史數據查詢功能：

具有根據可選擇的時間段查詢歷史數據功能，方便時段數據的縱向對比。

具有不同時間段歷史數據查詢功能，方便不同時段數據的縱向對比。

歷史曲線查詢功能：

具有根據時段選擇生成歷史曲線功能，方便時段數據的波動走向對比。

遠程指令功能：

具有遠程與現場能源計量終端雙向通訊功能，可遠程下發召測指令。

操作權限管理功能：

具有登錄操作權限分配機制，杜絕操作員惡意操作，登錄記錄可查詢。

六、監管軟件

6.1 IC卡預付費充值管理軟件功能及特點：

IC卡的發行有USB發卡器和IC卡預付費充值管理軟件來實現，操作一般在控制中心電腦上完成。本智能IC卡充值采用原裝PHILIPS非接觸式射頻卡(圖一)，射頻寫卡器(圖二)，在寫卡器和射頻卡之間的數據傳輸采用加密算法。同時卡與設備雙向驗證，通訊錯誤自動提醒，并能在充值管理軟件上實現充值歷史記錄的查詢。

制卡、開戶功能：

可定制管理卡、用戶卡和其它卡種，并具有用戶卡開戶功能方便管理員查詢用戶信息。

充值功能：

可用寫卡器本地給IC卡充值，也可通過GPRS無線網絡遠程給控制器充值。

打印充值單據功能：

預付費充值管理軟件自帶打印機接口功能，外接票據打印機可打印充值單據。

充值記錄查詢功能：

可根據時間段、用戶單位檢索查詢用戶充值單價和充值金額。

操作權限管理功能：

具有登錄操作權限分配機制，杜絕操作員惡意操作，登錄記錄可查詢。

6.2 IC卡蒸汽預付費管理平臺功能及特點：

實時數據監測功能：按設定上報間隔自動定時更新蒸汽計量數值；數值發生異常變化時監控系統自動報警提醒，報警指示燈由綠色變為紅色；遠程召測，即隨時可以在調度中心的服務器上主動提取監測點的數據；

圖6.1實時數據+報警查詢 

歷史數據報表功能：系統數據庫可以本地存儲，其存儲數據時長根據需求和計算機配置決定；

圖6.2歷史數據報表

用量分析功能：系統可根據不同用戶數據生成對比圖，可分析出蒸汽使用情況和統計比例；也可根據日用量、月用量柱狀變化比例，統計用量占比；系統可生成單獨用戶不同時間點的數據曲線圖，可直觀的了解該用戶的用量變化情況

圖6.3用量分析 

可設定用欠費額度，當用戶的剩余熱量還剩20%時，用熱單位的相關領導及財務人員會收到一條善意的提醒短信，當剩余熱量還剩10%時，會收到催促繳費的短信，當還剩5%時，會收到警告關閥的短信，欠費后自動關閉閥門，并短信告知。

圖6.4柱圖對比

圖6.5時段曲線

報表功能：自動生成日報、月報、年報，也可隨時進行報表統計、打印。軟件具有自動打印功能。

圖6.5時間段差值報表 

七、現場圖片