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解决方案介绍

解决方案介绍

1.技术方案

  通过采用稳定可靠的移动(移动、联通、电信)无线网络平台能够实现燃气终端数据直接传送到后台管理服务中心,实现远程阀门控制、用气状态监控、阶梯气价实时调整以及数据分析,异常报警等功能。结合微信、支付宝、APP等多媒体渠道可以完成远程充值、实时互动等功能,为燃气公司的燃气运营数据预测提供了可靠的数据依据。
2.解决方案架构
  系统由物联网燃气表/流量计、燃气运营平台等组成,在日常使用过程中,物联网智能燃气表/流量计每天自动把计量信息及表/流量计的运行状态(电池电量、阀门状态、恶意对表具攻击等)信息,通过自带的GPRS/NB-IoT模块利用移动互联网直接发送给信息中心的数据服务器,服务器收到数据后将返回一个应答数据,从而能够实现双向通讯。用户可以通过微信、支付宝、APP、便利店、网上银行进行实时网络充值。在远程充值成功后,通过短信服务平台将充值成功的信息反馈给用户的手机中。同时用户通过微信、支付宝、APP等新媒体渠道可以与燃气公司做到实时互动。后台系统通过每天自动的数据收集将为燃气使用的供销差和用气数据预测以及异常情况报警提供准确的数据依据,具体如下图1所示。
图1:物联网智能燃气系统架构(该图更换成广告页的新图)

3 解决方案优势
3.1 信号稳定覆盖范围广
  金燃的物联网系统采用的是移动公网(移动、电信、联通),信号非常稳定且覆盖范围广,使得抄表、监控等远程操作非常稳定可靠再也不受距离的限制。随着运营行业的发展,流量资费已经越来越低,已经完全具备应用到公共事业数据传输的可行性。 金燃物联网系统使用GPRS/NB-IoT流量的方式来实现“表端”到“服务器端”的“端到端”的直接通信。此方式中间没有第三方环节使得通信稳定可靠切可传输的数据量大。
3.2 运营管理 
  系统自动完成抄表、收费、报表生成等业务,降低燃气公司的运营成本投入,提高智能化管理水平;
  可灵活的选择预付费或后付费缴费模式;
  采用金额结算,实施阶梯气价,能够方便快捷的实现阶梯气价的调整;
  完美的支持阶梯气价,可实现4个阶梯5个价格,并支持远程实时调价;
  支持多种付费方式:网上付费,营业厅付费,移动付费(微信、支付宝、银联);
   用户通过微信、支付宝、APP等新媒体渠道能够及时了解家庭的用气信息,同时可与燃气公司实时互动; 
  具备丰富的报表功能,支持个性化定制需求;
3.3实时监控
  能够对燃气表进行实时监控,掌控表具的计量信息与运行状态;
  可远程阀门控制;
3.4报警功能
  支持多种报警方式:系统报警提示,短信报警功能等;
  能够与燃气泄漏报警器进行联动,保证燃气用气安全,并将报警信息及时的发送到数据服务中心,数据服务中心通过短信平台及时提醒用户; 
  表端异常实时报警,如阀门直通、电量不足等;
3.5 大数据分析
  能够及时准确的提供燃气表的相关数据,为供销差统计分析提供数据基础;
  按照不同的筛选条件(地区、时间段、用气类型等),获取相应的用气数据报表;
  支持大数据处理,可轻易实现各种数据的对比,以及数据的深度挖掘。
3.6技术优势
  专用的传输通道(物联网号),保证了数据安全和通信可靠性;
  信号覆盖范围广并非常稳定,抄表不再受距离的限制,一次抄表成功率>98.5%;
  表具具备防逆转、防逆通气功能;
  表具符合IP65防护等级,并且具有宽温工作范围(-25℃~+55℃);
  系统采用B/S架构,方便维护与升级;
  支持大并发处理,单台数据采集服务器同时并发处理6万台表,可以保证600万台表的通信、结算及日常运营管理;
  数据自动备份,确保数据不丢失;
  系统界面友好,操作简单,无需安装客户端,直接通过浏览器访问系统。
4.物联网智能燃气表
  物联网表和nb表图
  防护等级:采用迷宫式设计满足IP65等级;
  供电方式:采用内部1节锂电、外部4节碱性电池的双电源供电方式,碱性电池使用寿命>12个月(每天上传一次数据)、锂电池使用寿命>10年,用户可自行更换碱性电池; 
  防泄漏:可以与燃气泄漏报警器联动,当接受到报警器泄漏信号时会立即关闭阀门,并执行联网操作把报警信息直接上传到后台服务器; 
  防反接、防逆流:金卡基表采用专利技术,当表计反接或出现逆流的情况下,气源会自动切断而与阀门是否开启无关从而实现防反接、防逆流的功能;其他厂家基表是否支持要与其厂家确定。 
  通信号段:采用移动的专用物联网号段(M2M),13位号码与人使用的号段分离,保存通信的安全。 
  支持基表:铝壳:金卡基表;钢壳:丹东、克罗姆等基表厂家
  注:金卡基表获得了全球最权威的气体流量设备认定机构【荷兰皇家计量学院NMi】颁发的中国首家全球第二家OIMIR137-2012标准认定证书。(可以出口欧美市场)。
5. 云平台介绍
5.1. 实时监控
  表具会主动的把表具的计量信息(每天的用气量)表状态信息(电量状态、阀门状态、 信号质量)等上传到后天系统以达到监控的效果如图2,图3所示。


图2:每天使用的气量、金额、电池电压、信号质量的图表显示

5.2. 阶梯气价
  金燃物联网系统采用的是“后台预付”的模式,结算的过程与表具分离(类似于手机的消费模式,话费是后台系统扣除的与手机无关)。表具主动的把每天的用气量上传到后台系统,后台系统根据现行的阶梯气价的价格体系进行结算。
在此模式下工作人员通过简单的系统设置就可以实现阶梯气价的多种方案,同时调价工作变得异常简单只需要修改系统上的数据就即可与表具无关;系统还支持批量调价与单台设备的调价。
在表具与结算功能的分离得情况下,用户再也不用担心因表具功能考虑不周而造成的不能满足后期复杂多变的阶梯气价的情况,如果价格体系发生了巨变,则只需要需求后台程序即可。
表具功能变的简单使得其更加稳定可靠,图4是系统阶梯气价实现方式:

5.3. 报警设置与异常判定
  表具上传表具的运行状态后,后台系统就可以通过报警条件的设置自动的产生报警信息,
  比如余量不足、电量不足、泄露报警(与泄露报警器联动)、用气异常等。这些报警信息还可以与短信平台、微信平台等移动平台结合及时的推送给用户,图5是后台报警信息参数设置界面

  表具上传的报警信息量是巨大的,人工逐台的查看并判断异常情况已不现实,金燃物联系统的后台系统已经对异常情况进行了统计分类(阀门异常、电量异常、用气异常等),你只需要设置筛选条件如:小区、时间段、表具类型、用气类型、异常分类等条件后,系统会自动生成报表以供查看,报表都可以以EXCEL的方式导出方便后续处理。图6:2015-3月份东方小区居民用户阀门异常统计。

5.4. 大数据分析
  后台系统保存了用户每天的用气量以及与之相关的状态信息,为大数据的分析提供了基础数据。如:供销差统计、用户用气习惯的掌握、某行业用气量情况分析等。
图7:东方小区2015-4-1到2015-4-17居民用户的累计使用气量与金额的统计报表

5.5. 实时互动
  用户与燃气公司可以通过微信、支付宝、APP等新媒体渠道进行互动。
  用户通过微信、支付宝、APP等新媒体渠道可以远程缴费、用气信息查询、阶梯气价执行情况、故障报修等功能。
  燃气公司通过微信、支付宝、APP等新媒体渠道可以发布用气安全信息、调价信息、确定安检日期、用户业务流程远程申请等功能。
5.6. 多种支付方式
  金燃物联网系统除了支持传统的营业厅缴费方式外,还支付移动的支付方式(微信、支付宝、APP等新媒体渠道)给用户带来了极大的便利同时也减少了燃气公司营业厅的负担。
如图所示:

5.7. 数据安全可靠
  采用了64位的动态加密算法(DES),数据在传输过程中,传输数据包完整可靠保密性强,保证了数据的安全可靠。
5.8. 平台特性
  金燃公司开发的物联网智能燃气云平台界面友好,操作简单。采用模块化设计方案,开放式软件架构,可轻松实现不同系统间的兼容;
  具有强大的统计分析能力、支持多种支付方式、提供完善的阶梯气价解决方案;
  支持多种互动模式,可轻松实现微信、支付宝、APP等新媒体渠道与系统的对接,同时具备大数据处理能力,为燃气公司日常运营管理提供可靠的系统支撑。
6. 管理系统实施方案
  金燃智能系统作为一家致力于为燃气企业提供整体解决方案的完整方案,为燃气企业提供全套系统包括收费、监控、管理等业务功能。
  完整的平台系统提供了管理业务功能:用户档案管理、价格系统配置、充值缴费业务、表具实时监控、报表统计分析等。能满足燃气公司对基本的运营管理需要并能更好的支持物联网表的监控采集,图9是金卡系统的功能模块图。

6.1 金燃系统方案优势
   燃气公司负责表具的采购、安装、维护等表端业务,数据中心托管在金燃专门的物联网平台,系统软件和硬件由金燃公司负责部署和维护。优势如下: 
   系统建设成本低:部署系统建设投入燃气公司会大幅减少,甚至不需要投入人力(包括 金燃协助人员和专门的维护服务器和系统人员)和时间去专门部署系统和搭建安全等环境,接入物联网系统使用最快当天申请当天挂表使用。 
  容灾备份数据安全:对数据提供异地容灾备份,保证数据即使因不可控因素如自然灾害导致数据损坏,可以在异地获取正确的最新数据,保证燃气公司数据的安全与稳定。 
  系统使用响应快:物联网系统使用最新版本,支持燃气公司各种使用需求,遇到问题及时沟通确认解决,保证系统维护的及时性。 
  网络安全稳定:三网带宽融合,联通、电信、移动,根据客户所在网络智能解析,无论人员在全国何处,均能提供更好的系统体验。
  数据中心:私有云的架构,可以实时共享计算资源,CPU内存可以动态扩展,今后用户量越来越多的时候方便快捷扩展,不需要花费很多时间实现,保证系统稳定增长运行。 
  实时监控:对系统及应用进行实时监控,系统或者业务在服务器中宕机会短信第一时间通知维护人员,金燃运维人员立即做出调整保证系统运行正常。 
  系统持续完善升级:在金燃的云平台会每月一次升级,将系统打造的更完善稳定,操作更方便,功能更强大。
6.2 客户端环境要求
  因为平台系统是B/S架构,数据的处理在服务器端完成,客户端只是通过网页浏览器来访问并操作平台系统,所以客户端的要求不高。表2是客户端电脑要求。

7 实施后的成效
  方案成功实施后可实现以下成效:
  无需人工抄表,通过GPRS/NB-IoT即可实现用气数据采集。
  供销差率大大降低,物联网智能燃气系统可以实时掌握居民用户用气数据,根据这 些数据结合上游数据可以找到供销差大的问题点,针对性的去解决。 
  用户用气更安全,物联网智能燃气系统可以对表具的工作状态进行监控,根据故障点进行报警根据报警信息及时的安检与服务,同时也可远程对表具进行阀控保证用户的用气安全。 
  阶梯气价完美解决,物联网智能燃气系统采用金额结算,采用4阶5价的阶梯气价 方案同时可灵活的实现不同用气类型的阶梯气价方案的需求;采用“后台结算”的模式使得调价时间与效率不受表具数量的影响。
  丰富了用户了购气方式,大大降低了营业厅的收费压力。物联网智能燃气系统除了 具备传统的购气方式(营业厅、银行、便利店)外,还支持微信、支付宝、APP等新媒体渠道实现移动支付。 
  具备“互联网+”特质,满足燃气公司向互联网企业转型的需求。物联网智能燃气 系统通过微信、支付宝、APP等新媒体渠道,使得用户与燃气公司一起参与到燃气的运营中,用户可实时的反映用气的问题与建议,燃气公司可发布用气的安全信息、提醒信息等,同时在微信、支付宝、APP等新媒体渠道上燃气公司还可以进行第三方的运营如网上超市、燃气保险服务等。