燃气计量新技术发展及应用

李增荣

天津市迅尔仪表科技有限公司

燃气计量新技术发展及应用

李增荣

天津市迅尔仪表科技有限公司

低压小流量燃气计量技术已有近200年的发展历程，随着阶梯计费需求的提出和当前新型传感技术和物联网技术向燃气计量领域的渗透，燃气计量技术正经历深刻变革。新技术的推进和产业化必将进一步促进节能减排和支撑大数据的广泛运用，促进燃气计量行业的技术进步和产业健康发展。

燃气计量；新技术；应用

1、燃气计量的重要性

燃气计量管理需要逐步从传统的单纯的计量器具管理发展到计量数据管理。目前，各企业已将计量数据的管理纳入到正常的管理程序，需要我们不断总结，逐步完善。此外，燃气计量管理，其本身是一项复杂的系统工程。为了得到一个良好的效果，其管理难度大，且涉面广，既要宏观监督，也要微观管理。燃气计量管理需要对影响其测量结果的各个方面﹑各个环节进行全过程的﹑动态化的科学管理。

2、多信道物联网通信技术

2014年3月20日，国家发改委发布了《关于建立健全居民生活用气阶梯价格制度的指导意见》，要求2015年年底前所有已通气城市均应建立居民生活用气阶梯价格制度。当前，基于RF射频等无线自组网的无线通信技术普遍应用于网络燃气表和IC卡无线远传燃气表，因其解决了普通预付费表难以实现的远程监控功能而在城市燃气计量中发展迅速，但是其暴露的问题也日益明显。由于自组网的不稳定性和对制造方服务的过分依赖，已成为燃气计量中的鸡肋。而随着国家物联网的推进，公共无线网络的普及开放，基于公共无线网络的多信道物联网技术正逐渐成熟。在国家物联网“十二五”发展规划中，物联网燃气表属于智能家居的重点示范工程，其集智能实时抄表﹑远程监控﹑数据分析﹑数据服务于一体，是以智能终端为主，云﹑端结合的系统应用和现代服务工程。应用后可有效降低抄表的人工成本﹑实时监控用气情况，实现节能减排和提高燃气营运的安全性。对推进国家“一户一表”工程和“阶梯计价”政策的实施，为公众提供便利创造了条件。

多信道物联网燃气表要求具有多种信道接入方式，具备通过ZIGBEE﹑WiFi﹑手机数据线﹑GPRS﹑3G/4G等公共无线网络接入互联网的能力，同时与时间有关的计量数据和各项参数能够在需要时或者网络接通时准确传送到指定的服务器，无需自建网络，因此排除了前端网络故障，其零信道成本和零网络维护成本的优势，必将成为物联网时代最具竞争力的产品。

3、燃气安全监测技术

住房城乡建设部关于发布行业标准《切断型膜式燃气表》已于2014年7月1日实施。燃气安全一直伴随着燃气使用全过程，燃气使用不当发生泄漏，更有可能引发爆炸﹑火灾等危险，因此燃气的安全监测一直是燃气系统工程中最重要的一环。根据这些需求，燃气行业正在推进切断型燃气表的技术﹑标准化和产业化进程，新的标准对燃气安全提出了以下要求：

3.1 超流量侦测，以备出现燃气管道破裂的情况下及时切断燃气。超过连续使用时间侦测，防止忘记关闭灶具﹑热水器等引发危险。

3.2 连续长时间微泄漏侦测，防止气路老化破裂引起的安全事故。

3.3 引超压和低压侦测，防止调压器异常和临时断气回火引发的事故。

3.4 5级以上地震侦测并关断，防止次生灾害的发生。

3.5 远程指令侦测，根据远程指令执行数据报送﹑远程联网等功能。

3.6 外部警报侦测，根据烟雾传感器的警报信号实时切断阀门

4、超声气体计量技术

超声气体流量检测技术，由于其测量准确度高，在高压大流量燃气计量中运用普遍，小型超声波在日本﹑英国等也有超过10年的应用历史，因此是当前呼声最高的替代传统机械式燃气表的技术之一。

目前，小型超声波燃气表普遍采用时差法原理来测量燃气流速，通过测量超声波信号在流体中顺流和逆流传播时速度之差来反映流体的流速。因时差法克服了声速随流体温度变化带来的误差，准确度较高，目前应用较广泛。

当前，《家用超声波燃气表》行业标准项目已列入工信部2012年第三批行业标准制修订计划中，项目编号：2012-2016T-JB((家用超声波燃气表》。其配套的检定规程也在申报中。由于超声波燃气表更能适应当前燃气的体积贸易结算的方式，因此其也是当前最有可能批量市场化的新型燃气计量产品。

5、燃气计量管理措施

计量管理工作在于对计量技术的管理，要根据法律法规﹑技术标准及规程的要求对其技术进行管理。由于因素多，管理要求细致，具有很强的专业性。

5.1 按照标准﹑规程的要求安装﹑使用流量计，才能保证其测量误差在允许范围内。在实验室里标定流量计是在实验室特定条件的流动状态下标定的。应用于现场，达不到实验室特定条件，根据计量学的相同性和相似性原理，出现偏差，会增加流量测量的附加误差。

5.2 各类物理参数测量仪表大都用实物标准进行刻度，而流体流量的实物标准是一套庞大的装置，有许多特定的条件，在流量标准装置上标定的流量计用于现场存在许多影响因素，因此，控制这些影响因素是保证流体流量测量准确度的关键。通过以上分析，温度﹑压力是天然气流量计量中的关键因素，仪表的设计﹑仪表的选型以及安装环境等方面，都要充分考虑温度﹑压力这些影响因素，确保天然气流量计量准确。在天然气计量工作有以下几方面意见：对现有无温压补偿的流量计，要加强压力和温度的控制，尽量使温度﹑压力接近或达到标准状态；加强巡查和维护，避免压力和温度的大幅波动。对新安装的流量计，在设计﹑选型时就应选用加装带温度﹑压力修正功能的修正仪。流量计是精密仪器，其安装环境应满足设计要求，特别注意环境温度，避免在过高或过低温度环境中使用。

6、结语

综上所述﹑随着社会对燃气计量的准确性要求越来越高，以及计量技术的不断进步，天然气计量中压力﹑温度的补偿将更加完善。目前，已有燃气仪表生产单位在开展皮膜表的温度﹑压力补偿研究，相信在不久的将来，我们会用上带压力﹑温度补偿的各种皮膜表。

[1]陈海林.燃气计量新技术发展及应用[J].中国计量，2015，02：74-75.

[2]谭兴平.刍议燃气计量新技术及应用[J].技术与市场，2015，05：345.