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  • 小区电动自行车充电计费管理方案

    第一章  公司简介
              河南金雀电气股份有限公司注册资金5563.02万元。公司成立于1975年,是国家大型计量仪表生产企业。
              2003年9月和2006年9月,金雀牌电能表连续两次荣获“中国名牌产品”称号。同年,金雀牌热量表被河南省评为“河南名牌产品”称号。同时“金雀”牌燃气表被评为“河南名优产品”称号。
              金雀始终奉行“质量是企业的生命”的原则,坚持走“造仪表精品,铸国际品牌”的发展道路。金雀先后被评为******重点高新技术企业、省级技术中心、河南省技术进步优秀企业等。
              公司秉承 “用户至上、信誉第一、迅速及时、保障运行”的服务宗旨,不断提高产品的科技含量,保持产品的技术领先,从而提高产品的计量精度和质量水平,我们将以优秀的产品品质和优质的服务,为客户创造经济效益。
              金雀以雄厚的技术力量做后盾,诚信的服务为目标,以”最快的反应速度,最好的服务质量”提供上门服务,保证您满意是我们的对所有客户的承诺。
    2005年,当电动车行业迅猛发展之时,本公司就开始着手研制相关检测仪器和设备,是最早涉足本行业的公司之一。历年以来,我们以客户的需求为导向,自主研制的设备和系统以领先的技术、可靠的质量受到广大客户信赖。

    第二章  产品简介
          本设备主要为物业小区及其它电动车集中存放处,提供有偿计量收费。彻底解决小区内因无充电、计量设备,致使业主在单元楼前,乱拉乱扯电线等诸多安全隐患现象提供解决办法。同时,也方便了业主,不需要再拆卸电池上楼充电。电动车集中管理,解决了电动车管理中的老大难问题。也为小区管理单位的增收创造出条件,物业规范管理,建立健全智能化管理配套设施,营造和谐社区。是物业单位和开发商打造多元化服务、人性化服务的配套设施选择之一。

    第三章  系统研发的背景
          根据媒体报导,不少小区都存在乱拉电线给电动车充电现象,安全隐患令人担忧。在某城里街附近一个家属院狭窄的存车棚区,竟有10多条电线相互交错,宛如蜘蛛网一样从楼上引到小棚,车棚上往下吊着10余个插座,一些电动车正停在车棚内充电。居民滕先生说:“车棚存放的电动车太多,以前没有安装电源插座没办法给电动车充电,大家又不愿费力气把很沉的电池搬到楼上,所以只能从楼上扯电线充电,‘空降’电线也实属无奈之举。”
    “如果下雨天,雨水落到插座上触电着火,怎么办?”面对记者的询问,何先生说:“不用太担心,我们充完电会在家中拔掉电源的。”可也有居民说,这事儿往往“不怕一万,就怕万一”啊!,晚上睡觉了,还得记着拔插销,真是麻烦极了。
         在电视台记者的采访中,记者了解到,大多数车主一般下班回家就为电动车充电,次日早上上班时拔下电源,连续充电时间一般超过12个小时。而电动车一次充电最多10个小时,如果充电时间过长,容易引起电瓶起火或爆炸。另有的小区业主在物业管理单位提供了一块充电插板的基础上,加插一个分线插板,这样一来交纳一辆车的费用,能够同时为两辆电动自行车充电。殊不知在这样做的同时,也是极危险的,如果是线路老化而用电功率过大,线缆发热脱落引起火灾,损失将无法估量,11.30日郑州柳林火灾事故就是一个典型的案例。

         充电难现象普遍,新楼盘配备设施。近几年,电动自行车的发展已经很普及,尤其是在二线城市,成为了很多市民重要的代步工具。因此,开发商在新建楼盘的过程中可以酌情考虑为电动自行车规划一片充电区,这样也可以有效地解决电动车充电难的问题。在我们看到的很多案例中,居民的电动车只能停放在路边、或者是其他的公共通道中。这样一来不方便居民对电动车进行充电,二来也不利于物业公司进行管理。开发商在规划充电区域的同时,配备相应的充电设施,管理单位合理收费。让居民养成良好的充电习惯,严防“空降蜘蛛网”的出现和可能发生的灾害事故,在保障安全的同时方便了居民,也让小区更加“智能”。

    第四章  采用小区电动车充电管理计费系统的意义
     作为智能建筑停车场管理系统的一部分,电动自行车充电管理站的建立,将会更加完善智能小区的配套设施。
     规范小区设施管理,营造“贴心、和谐”社区。
     便捷用户使用,避免拎电池上楼充电等现象继续存在,为中老年人使用电动设备提供方便。
     有效的杜绝拉丝乱接等现象的发生,避免可能发生的火灾事故。
     充满自动断电,有效防止过冲所带来的劣质电池爆炸等灾害事故,为小区的安全建设添砖加瓦。
     用户持卡可在管理单位下属的任意充电设备充电,可操作性强。突显智能社区的便捷优势。
     通过集中的供电管理,有效节约能源。
     收费方式合理,对使用频率高低用户而言,减少管理中可能存在的不同意见。
     长期使用,能够延长电池的使用寿命,减少用户由于非正常充电导致的重复支出。

    第五章  小区电动车充电计费管理系统设计
    用户需求
        在小区内,电动自行车的存在也是不可避免的事实。如果没有规划相应的电动自行车停车充电区域,私拉乱接或者搬电池上楼充电的现象时有发生。即便是统一安装了插座来集中供电,也不能排除长时间充电引发的各种灾害事故的出现,其次使用过程中也会出现业主与物业管理单位之间收费不合理的意见;如果发生充电引发的火灾等现象,安装插座集中供电有可能带来更大的财产损失,毕竟波及的范围相对集中。所以有必要划出电动自行车停放充电的区域,分类管理小区内的车辆。使用小区电动车充电计费管理系统对电动自行车进行规范的管理。作为高标准的住宅小区,将业主有可能使用到的设施尽量配套完备,满足多年后可能购置设备的发展要求。同时也为今后物业公司在管理电动车中更加的得心应手,不会出现催交下月充电电费而始终有拖欠等现象。同时也凸显开发机构的人性化服务,通过高品质、高配置、先进性来赢得公司大力发展。

    系统主机的性能参数
    一、设备规范性的标准:
    1、GB 156-2007 标准电压
    2、GB/T 2423.1-2008 电工电子产品基本环境试验规程 试验A:低温试验方法(eqv IEC 60068-2-1:1974)
    3、GB/T 2423.2-2008 电工电子产品基本环境试验规程 试验B:高温试验方法(eqv IEC 60068-2-2:1974)
    4、GB/T 2423.3-2008 电工电子产品基本环境试验规程 试验Ca:恒定湿热试验方法(eqv IEC 60068-2-3:1984)
    5、GB 4208-2008 外壳防护等级(IP代码)(eqv IEC 60529:1989)
    6、GB/T 16935.1-2008 低压系统内设备的绝缘配合:第1部分:原理、要求和试验(idt IEC 60664-1:1992)
     

    二、设备参数:
    *设备型号:CSY580-JL(计量型)
     *输入电源:交流220V,50Hz;
    *输出功率:最大输出功率800W;
    *规格尺寸:宽10CM、高10CM、厚7CM;
    三、设备功能:
    ◎.本插座是按实际使用功率扣费的,也就是每使用多少度扣多少钱,跟电表一样多用就多扣,少用就少扣,不用就不扣,对于物业和业主来说,收费都是合理的。电价由物业管理方设置在插座内,充满自动跳闸,充满后如果还没用到8小时(每次最长使用充电时间可设置),剩余时间内用不完的钱还可以刷卡取走;
    ◎刷卡方式采用非接触型射频感应式IC卡刷卡,可使用片卡IC卡(M1卡),也可使用纽扣样式IC卡;可以与同样型号的安防工程卡通用使用,做成一卡通;
    ◎只需一晃,数据就可传送。零机械磨损,克服传统接触型刷卡方式不耐用的缺点;
    ◎.无需主机,单个插座即可独立工作,安装环境更广泛;不是那种一拖十路的插座,不会因为主机损坏而造成全部都插座不能用。安装简单,维护方便,每个插座自带两根线,只需连接火线和零线即可使用,布线排线很方便,采用四个螺丝直接固定在墙面或支架上。
    ◎避免多人同时充电排队刷卡使用;一张IC卡可在任意一个充电插座上面使用,刷卡预扣费,先充值,后使用。
    ◎对用户数量没有限制,能更灵活的安装使用;
    ◎.插座外壳采用优质阻燃ABS材质,预防火灾;防淋雨设计。
     ◎.采用加厚全铜片插头,配合插套啮合技术,弹性强劲,质量可靠;
     ◎.最大功率使用限制。智能过载保护,大功率自动断电;本产品内置功率输出监测模块,一旦检测到使用功率大于设定值,会自动断电,防止过充和烧坏。有效的防止了多辆电车在同一个插座上使用造成的过载。
     ◎.智能检测、充饱自停、停电不受影响;再次来电后会自动合闸供电。
     ◎.显示屏上刷卡后先显示本卡总剩余金额,供电开始后显示本次充电预扣的剩余剩余金额,清清楚楚、明明白白,用户放心、满意。
     ◎.电瓶充满自动断电,预防事故、节电。带自动检测模块,可检测到电瓶是否充满。传统的充电方式长时间过充,充满无自动断电功能,不仅缩短电瓶本身寿命,而且充电器过热,及易造成内部短路,引发火灾事故。小区业主充电大多在夜间,如果发生危险,危害更大。
     ◎.防漏电、防触电功能:
    本插座不使用时插口不带电,且无任何电压电流输出,防短路设计,有效杜绝短路等触电事故。
     ◎.电脑版软件读卡器,所有销售明细一目了然;
    ◎.每个插座都可以使用设置卡单独设置费率和功率,操作简单方便。
     ◎.停电记忆,来电续充:
    意外停电后,来电时可以自动恢复到停电前的状态,不影响充电,维护更方便。
     ◎.刷卡插座一体式,可靠性高、稳定性强、布置方便:
    一体化工业设计,结构紧凑,每个控电插座相对独立,因此系统不需要复杂的布线,互不影响,因此系统不会因某个控制器或线出路出问题而影响全部的使用。如果某个插座坏了,不影响其它插座,只需把坏的拆下来,换一个好的装上去。
     ◎.充电中刷卡,余额返回到用户卡功能:
    正常充电中,如果二次刷卡,充电中的插座将立即断电,并且将剩余金额返充回卡上。解决住户临时充电问题(比如中午下班回家临时充电)。
     ◎.查询卡查询功能,使用查询卡,可以查询每个插座上累计使用的金额数和电度数;便于物业月统计;
     ◎.安全的密钥体系:
    采用“一系统一密钥”、硬件加密、用户射频IC卡加密、软件用户权限等安全体系。从卡片数据结构、机具读写卡片、数据库安全等一系列环节采取了完整严密的安全策略。
     ◎.可与物业正在用的同样式的卡形成一卡通(得事先沟通测试).

    ◎.对于特大功率的电动汽车充电,建议使用本公司的多用户电动汽车管理控制器(IC刷卡电表),本插座的卡在电表上也能使用。刷卡电表需要自己另外接一个16A的普通插座即可使用。本控制器可使用大功率水电瓶的三轮车和电瓶汽车。
    ◎.本产品专有代码显示设计,产品使用中故障一目了然,非常便于物业管理和维护,并且这些代码印刷在了卡片上,业主也可以判断故障点在哪里。


    技术比较
    一般的充电站
    金雀公司智能充电插座
    精确计费
    不能精确计费,一般是按月计费。更多的是按次收费,增加了使用者的成本。
    按充电时间和功率计费,跟电表一样,用几度电扣几度电的钱,充满停止收费。
    未用完的钱还可以取走;
    充满自动断电
    除非充电器由此功能,否则不能自动断电。充满自动断电,停止供电,停止计费。有效避免过充带来电池爆炸,元器件发热起火等故障。无需依赖充电器自身配置。
    防止超负荷电器用电
    没有检测手段如果用电功率超过设定的充电功率,则插座会自动停止供电。
    自身安全性
    自身保护装置差或者无自身保护装置不使用时插座输出端没有电,自带防短路装置,阻燃外壳,防雨淋设计,加厚全铜片插头,配合插套啮合技术,弹性强劲,质量可靠
    充电时间限制
    最长充电时间限制,到时自动断电,防止电池充鼓包
    收费合理
    按次计费高,每次没用完的钱不能退回,业主容易跟物业闹矛盾,最终造成插座被拆回不能用,按月计费的也不合理,使用频率高的用户和使用频率低的用户对收费标准不能统一。刷卡充电时间和费率由管理单位根据当地的收入情况进行设定,充多少时间收多少费,不充电不收费,合情合理。
    智能管理
    设备组成结构简单,无智能装置。刷卡消费,智能便捷
    防雨
     
    防雨淋全包围设计,防止充电灾害事故发生。
    设备可靠性
    一般电子器件全部采用工业级贴片器件,加有看门狗电路,工作可靠;电路板进行三防处理,设备密封良好。
    创收
    长期使用群体少,不利于创收。添置管理单位服务管理设备,规范了管理,突破收费瓶颈。



  • 水表表壳的材质

       水表壳的材质,目前在市场上使用的主要有六种:灰铸铁、球墨铸铁、黄铜、工程塑料、铝合金、不锈钢。
        铁壳水表的饮水卫生一直无法过关,其内部防腐处理不好,短时间就会生锈,造成水质的二次污染。灰铸铁表壳抗拉强度低、韧性差、抗腐蚀能力弱,在水表安装时易断,冬天结冰时易爆裂
        球墨铸铁:其显著特点是强度高、韧性好、抗腐蚀能力强,在抗拉、抗弯、硬度、延伸率、耐冲击性及水压试验等方面的技术性能都大大优于灰铸铁。目前我国城市水管网的供水管道已全部采用球墨铸铁管,确保了供水管网的安全运行和供水的卫生安全可靠性。球墨铸铁和灰铸铁从外观上是很难分别的,必须要经过相关仪器检测分析,否则很难判断。
        塑料水表:塑料水表壳不但可以解决铸铁水表存在的二次污染、铜壳水表价格昂贵等问题,同时也是防止安装在户外水表铜件被盗窃的解决方法。国外进口的工程塑料制造水表壳,虽能满足水表的技术性能要求,但成本也不低,且工程塑料本身易蠕变和老化,表壳受外界和流经水的温度影响,热胀冷缩后造成对水表的性能都有较大变化。
        尼龙水表:尼龙水表外壳水表,是近几年塑料水表首选材料,尼龙塑料壳水表,在国际、国内市场经受了各种条件的考验。尼龙材料基本分三个等级,从高到低分别是:瑞士的芳香族尼龙(6T/6I)、德国的BASF玻纤尼龙(PA66)、国产的改性玻纤(PA6);尼龙外壳水表的优势在于卫生、防盗、便宜,其强度、抗老化、抗蠕变方面只要选材恰当,足够满足水表的正常需要;但是,由于尼龙原材料的市场价格差异很大,做成黑色的水表,很难分辨出性能的优劣,一旦几年后出现质量问题,可能是爆发性的;尼龙表壳可能出现的问题是在紫外线照射后的老化问题,因此,水表供应商的试验手段和技术实力至关重要;尼龙在水中吸水以后强度会明显下降,韧性增强,其强度只有干态的60%。尼龙的强度主要通过添加玻纤来实现,好的尼龙材料玻纤越多价格越贵,差的尼龙材料则玻纤越多价格越便宜。
        GSG高分子材料:GSG高分子材料已经有25年的带压运行历史,广泛用于给水行业,实践证明,其抗紫外线能力强、韧性好、物理强度高; GSG材料无毒、无二次污染,25年来,无一例由于使用GSG材料引起健康问题的报告,成型特性好,维卡点达到75度,并且不存在尼龙材料吸水后强度降低的现象。
        ABS材料:价格便宜,初步检测也合格,但抗紫外线老化能力方面极弱,特别是户外使用,可能会出现开裂漏水现象发生。
        PP0材料:性能优越,但价格昂贵。
        PPR材料:广泛用于自来水管道,是很好的水表外壳制造材料,但其收缩难以控制,不适合精密注塑加工。
        增强聚丙烯:廉价,但抗紫外线老化能力差,不适合户外使用。
        廉价尼龙材料:价格比铁壳水表还便宜,初步检查也合格,这只是表面的、一时的结果。原因很简单,湿态的尼龙强度只有干态的60%,而几分钟的水表检测是发现不了问题的。
        铝合金外壳:用铝合金来制造水表壳,既符合饮用水的卫生要求,又能使水表的技术性能得以保证,铝合金水表壳还有外观漂亮、不易腐蚀、易于加工、方便运输、性能稳定、资源充足、经久耐用等优点。
        铜表壳:在逐渐淘汰铸铁壳水表的呼声越来越高的时候,国际铜价尚处于低位,一些厂家选择使用黄铜代替铸铁制造水表外壳;随后的铜价上涨,造成铜壳水表价格过高,且在户外安装容易被盗窃,采用黄铜代替铸铁制造水表外壳的趋势没有形成气候;我国是一个铜资源缺乏的国家,并且铜的冶炼需要耗费大量的能源,与节能减排的政策不相符;黄铜是铜加铅的产物,其产生的铜绿,其毒性远远大于铸铁铁锈对人的危害,所以,使用黄铜,并不能解决二次污染问题。

  • 开放式卡口表内电池的安全隐患

      开放式卡口(接触式)IC卡表对表的攻击法也有很多,其中要数以下两种最为典型:
        外置电池攻击方法。早期安装使用的Ic卡气表、水表,采用普通电池供电,由用户更换。当用户卸电池时,电池盒内的传感器被触发,单片机利用电池的能量将电磁阀门关闭,切断用户的燃气供应。外置电池攻击法正是利用这一特点,首先用细导线连接一只外接电池盒,利用外接电池盒为仪表供电,当切断外接电池供电时,并不触发电池盒内传感器,则系统不会切断用户的燃气管电磁阀门,同时由于系统断电而不计量。
        内置电池攻击方法。为了解决外部电池存在的问题,后期研制的Ic卡燃气表和IC卡水表普遍使用内藏锂离子电池为系统供电。但是,由于Ic卡所需电源也是由该电池供电,因此用户就可以通过开放式卡口将电源线与地线短路来将内部电池能量放尽,使仪表失效,失去计费功能。

  • 通断面积法技术原理

     通断时间面积法是入选《供热计量技术规程》JGJ173-2009的一种热量分摊计量方式。
        技术原理:对于分户水平连接的室采暖系统,在各户的分支支路上安装室温通断控制器,对该用户散热器的循环水进行通断控制来实现该户的室温控制。同时在各户的代表房间里放置室温遥控器,用于测量室内温度和供用户设定温度,并将这两个温度以无线方式发送给室温通断控制器。室温通断控制器根据实测室温与设定值之差,确定在一个控制周期内通断阀的开停比,并按照这一开停比控制通断调节阀的通断,以此调节送入室内热量,同时记录和统计各户通断控制阀的接通时间,按照各户的累计接通时间并结合采暖面积分摊整栋建筑的热量。

  • 开放式卡口智能表的安全隐患

     开放式卡口(接触式)有很多弊病,尤其在防攻击方面性能很差。因此,非接触卡技术逐步取而代之。对开放式卡口主要有以下两种攻击方法:
        1.电压攻击法:这种方法是通过对开放式的卡口施加外部电压,扰乱仪表内部电路的正常工作,达到仪表不计费或少计费的目的。电压攻击法通常有三种:第一种是从卡口给内部电路输入一个反向叠加电压,造成电源滤波电容击穿,使系统电源纹波系数增大,电源不稳定,造成系统工作不正常,单片机不能正常执行程序,也就不能可靠计量或完成切断动作;第二种方法是在开放式卡口上输入高压脉冲,使内部单片机死机,失去计费功能;第三种是在卡口上直接输入220V的交流电,使系统电路彻底瘫痪。
        2.烧死继电器法:为了避免用户通过攻击开放式卡口来偷窃,后期的IC卡表一般都设计了卡口攻击检测功能,卡口一旦遭受用户攻击,则迅速切断用户供电。但这样恰恰给烧死继电器提供了便捷,如用户接人大功率负载,然后反复攻击卡口,使继电器反复通、断,拉弧产生的高温将使触点融化,粘合在一起,造成继电器永远直通。上述两种攻击方法都是借助于开放式读写卡口来实现,因此,开放式的读写卡口存在严重的安全问题。
     


  • 电力线载波抄表系统中的集中器与采集器的区别是什么

    采集器的位置处于电表和集中器之间,即电表--采集器--集中器。
    采集器主要有三个功能:采集电表数据(如峰、谷、平不同时段的数据)、保存、通过电力载波响应集中器的命令上传数据或向电表下传执行命令(如电表有可以切断用户用电的功能)。
    那么为什么需要采集器?
    我们经常能看到这种情况,一进这栋楼,能看到每一户的电表都整整齐齐的、一排一排的集中安装在一起。针对这种集中装表的情况,就可应用采集器来集中收集每块电表的数据,通常一个采集器就近安装,通过采集电表脉冲或rs232等通讯方式管理12块、32块或64块电表(可以根据电表的数量选择不同型号的采集器),然后通过电力载波把这些电表的数据上传给集中器。
    其实还有一个装置和采集器对应的叫“采集模块”。
    如果用户电表是分散安装的,由于每户电表相距比较远,这时就不能用采集器了,因为采集器和每个电表之间拉线距离会比较远,而引起施工布线、信号干扰等一系列问题。所以会把采集器接口简化,直接装到每个电表里面,就变成了采集模块。
    集中器通常一个变台区一个,装在变压器附近,如配电室。
    采集器是微处理器控制的智能设备,是本集抄系统的主要设备之一。其作用是采集多个表计的电脉冲信号,并转换成数字数据信息记录保存,故称数据采集器简称采集器。 在系统中,它通过RS-485通信电缆或220V电力线载波与集中器通信。接收集中器发来的各种命令,向集中器传送所记录的用户表计数据及状态。 采集器还可通过红外通讯接口,在现场与手抄器通信,接受手抄器发出的各种命令,传送采集器所记录的各种数据。 采集器采用EEPROM组成数据存储单元,采用最新时钟芯片。它具有闰年校正,并能对千年虫问题和小于31天的月自动调整。保证在采集器掉电的情况下实时钟保存十年,数据保持40年。 采集器具有复费率功能,每天最多可设定24个时段,可以按谷、平、峰、尖不同费率计费。

  • 膜式燃气表的工作原理

       当流动的气体经过燃气表时,由于管道摩擦和机构的阻挡,会在燃气表进出口产生压力差,这种压力差主要推动膜式燃气表的膜片在计量室内运动,同时带动配气机构的协调配气,使膜片的运动能够连续往复的进行,膜式燃气表通过曲柄摇杆机构,将这种直线往复运动转变成圆周运动,圆周运动再通过运动传递机构推动计数器转动,将膜片往复运动的次数记录下来,由于膜片每往复一次,就排出一定量气体,计数器最终通过传动链的转换,将计量的气体的体积或能量值显示出来,达到计量气体的目的。

  • 天然气计量中存在的问题及对策

    1 天然气计量的现状
      我国是天然气资源丰富的大国.天然气远景储量达3.8*1013m3(38万亿m3),目前已探明储量就有1.6*1012m3(1.6万亿m3). 天然气是一种高效、清洁燃料和优质化工原料。天然气流量计量已经成为天然气工业发展的重要制约因素,是天然气使用中必须解决的一个重要问题。流量计量既是天然气供需双方贸易结算的依据,又是生产部门用气效率的障眼法技术指标.在企业生产和经营管理中流量计量是一项日常进行的重要的技术基础工作。天然气的准确计量不但能公平的贸易结算,而且能改进生产工艺,提高产品质量,降低产品生产成本,确保安全生产,提高经济效益和社会效益。
    2 目前天然气计量中存在的问题及产生的原因
      流量计量仪表品种多,计算模型五花八门,如标准孔板流量计、涡街流量计、漩涡流量计、超声流量计等,除了标准孔板流量计外,缺乏必要的标准或规范支持。
    孔板流量计借助国际上长期的试验研究及实践经验总结,早在20世纪30年代开始实行仪表干校,从二获得了广泛应用.我国制定了天然气行业标准< <天然气流量的标准孔板计量方法>>(SY/6143-1996),规定标准孔板的结构形式、技术要求、节流装置的取压方式、使用方法以及流量计算及其不确定度方面的资料.为天然气流量计量提供了标准依据。
      但孔板流量计在天然气流量计量中还存在不少问题。
      孔板流量计由3 部分组成:节流装置、差压变送器和流量显示仪。现场恶劣工作条件下,节流装置与差压变送器及其连接部分引压管线是使用维护的重点。<<天然气流量的标准孔板计量方法>>(SY/6143-1996)中指出,天然气从地层中开采出来,虽经分离,除尘和过滤,因其所含成份十分复杂,从单井计算,击气计量到配气计量,气体组分各不相同,所以节流装置在使用中所受到的腐蚀亦各不同.特别对孔板直角人口边缘和测量管内壁的冲刷、腐蚀尤为严重,这将影响孔板直角入口边缘弧半径rk和测量管内壁的相对粗糙k/d的规定标准,流出系数c将发生变化,流量测量不确定度超出估计数。
    流出系数C偏离标准值的影响因素主要有3项。
    2.1仪器本身产生的误差
      (1)孔板入口直角锐利度。(2)管径尺寸与计算不符。(3)孔板厚度误差。(4)节流件附件产生台阶、偏心。(5)孔板上游端面平度。(6)环室尺寸产生台阶、偏心。(7)取压位置。(8)焊接、 焊缝突出。(9)取压孔加工不规范或堵塞。(10)节流件不同轴度。
    2.2安装误差
      管线布置的偏离,管线布置的偏离造成的安装误差是普遍性的,其产生的主要原因是现场不能满足直管段要求的长度。
    2.3(1)孔板弯曲(变形)。(2)上游测量管沉积脏物。(3)上游端面沉积脏物。(4)孔板入口直角边缘变钝,破损。(5)雷诺数范围不符合标准规定。(6)管道粗糙度影响,管道粗糙度增加,管道粗糙度变化不定。
    3 解决天然气计量问题的途径
    3.1加强管理,提高人员素质
      孔板流量计易于偏离标准的原因在于仪表本身的工作原理与结构特点,仪器自身误差是制造时产生的安装和使用误差则是在安装时或长期使用中由于流体介质腐蚀、磨损、沾污等造成的.因此,应严格按技术要求安装流量计量系统,消除安装误差.在使用过程中,操作人员应做好系统的检修、维护、保养工作,延长其使用寿命, 减小计量误差.同时,在实际应用中应强化宣贯SY/T6143-1996标准力度.。 <<天然气流量的标准孔板计量方法>>(SY/6143-1996)中提到了减少误差的方法.入附录<<节流安置在使用中出现部分偏离标准规定的处理>>中规定在实际应用中采取在流出系数C中增加二个修正系数,即孔板入口尖锐度修正系数和管壁粗糙修正系数或者采用可换孔板节流装置。因此在天然气计量的实际应用中应深入研究,吃透<<天然气流量的标准孔板计量方法>> (SY/T6143-1996)的精髓,严格按标准规定安装、使用、处理数据,保证天然气计量的准确性。
    3.2测量仪表的正确选用
      测量仪表应首选标准节流装置,当流量变化范围大时要考虑用宽量程智能差变,其它类型检测仪表在相应的计量天然气的标准出前台,应慎重选用,二次仪表的计量模型应符合 SY/T6143-1996的要求计算FZ能输入组份,实时计算C值。
    3.3加强技术培训,借鉴国外经验
      引进、消化、吸收近几年发展起来的天然气计量新技术。从国外情况来看,在天然气国际贸易中能量计量几乎已全面取代传统的体积计量,而我国的天然气计量领域中体积计量仍占统制地位.为了尽快与国际接轨,使用单位可以与各科研究院所联合攻关,开展天然气能量计量的试验工作,并在此基础上完成标准化。为了加快试验进度,建议引进国外先进的在线气相气色谱系统和流量计算机,在消化引进技术的基础上发展适合我国国情的天然气能量计量系统。

  • 浅谈工商用膜式燃气表采用温度补偿装置的必要性

    1 原理
    根据理想气体状态方程,一定质量气体的体积与压力的乘积和他的热力学温度成正比.即:P1V1/T1=P2V2/T2,当压力不变时,一定质量的气体的体积随温度升高而体积变大,随温度降低而体积变小
    2实验状态和实际使用状态的计量误差的不同
    国家标准和检定规程均规定:没收燃气表的坚定标准环境下使用是,其实际误差其实已经发生了明显的变化,其变化的方向和幅度自己受到当时天气气温的影响,这些影响的最终结果,就我们计算和试验的结果,在全国大多数地区,是燃气公司一方受损,由于是商用气用量大,损失都非常惊人!具体的比较见表1/
    使用环境温度对计量误差的影响
    温度 误差%
    20 0
    10 _0.347
    0 _6083
    _10 _10.24


    可以看出,平均没下降1度,计量负误差就增加0.34%左右,也就是燃气公司的计量损失增加0.34%左右.
    3实际的损失
    我们举例并 实际国内主要城市的平均气温来模拟技术一下:
    城市 夏季平均温度 年平均温度 冬季平均温度 城市 夏季平均温度 年平均温度 冬季平均温度
    北京 26.1 11.8 -4.6 杭州 28.1 15.8 4.7
    天津 25.2 12.2 -4.2 福州 28.9 19.3 11.6
    石家庄 27.4 13.3 -2.0 郑州 27.2 14.2 0.3
    南京 27.7 15.6 -2.7 武汉 29.1 16.5 4.3
    兰州 23.4 9.5 -4.1 长沙 28.9 17.25 4.7
    银川 24.1 8.4 -7.2 南昌 28.6 17.8 8.4
    济南 28.2 14.6 -0.4 南宁 28.3 21.7 13.7
    西安 27.36 13.7 -0. 广州 28.5 21.8 14.2
    太原 24.2 9.9 -5.2 成都 25.8 16.6 6.2
    西宁 14.7 5.1 -8 重庆 29 17.8 8
    乌鲁木齐 24.1 5.7 -13 昆明 21.1 20.6 9.4
    呼和浩特 23.7 6.2 -11.4 贵阳 23.6 19.9 4.9
    哈尔滨 24.3 4.4 -17.2 拉萨 15.8 7.9 0.8
    长春 24.5 5.1 -15.2 合肥 28 15.3 2.5
    沈阳 25.6 7.8 -12 上海 28.6 17.9 4.7
    大连 24.4 10.8 -3.8 香港 28 23.3 15
    海口 29.1 23.8 -18.8 澳门 28.5 22.3 14.5

    所选择的基本是直辖市.各省省会,特别行政区,尤其各省省会,我们认为基本可以近似的代表本声的年品均气温状况.可以看到,除了特别行政区和海南,广东,广西,福建,云南,贵州六省外,全国大部地区年平均气温低于19_20度
    现假定有一户商业用户使用仪态2525立方表供天然气,如果该用户每天使用一台25立方表供天然气,如果该用户每天用气时间3小时,每小时用气量25立方米,则每天用气量就是75立方米,商用气价格各地也有差异,我们按2.4元/m3近似计算,则每年的燃气费用是65700远.按照这一假定,我们近似的计算了一下除这六省外的其他城市在这样一个假设相同的勇气量下因为温度原因各自产生了多大的输差和经济损失::
    城市 年平均温度 计量误差损失 损失量 损失金
    北京 11.8  -2.7 765.4 1837.1
    天津 12.2 - 2.6 728.1 1747.5
    石家庄 13.3 -2.2 625.4 15.1.0
    南京 15.6 -1.5 410.7 985.8
    兰州 9.5 -3.5 980.2 2352.4
    银川 8.4 -3.9 1082.8 2598.8
    济南 14.6 -1.8 504.1 1209.8
    西安 13.7 -2.1 588.1 1411.4
    太原 9.9 -3.4 942.8 2262.8
    西宁 5.1 -5.0 1390.9 3338.2
    乌鲁木齐 5.7 -4.8 1334.9 3203.7
      6.2 -4.7 1288.2 3091.7
    哈尔滨 4.4 -5.3 1456.2 3495.0
    `长春 5.1 -5.0 1390.9 3338.2
    沈阳 7.8 -4.1 1138.9 2733.3
    大连 10.8 -3.1 858.8 2061.1
    杭州 15.8 -1.47- 392.1 941.1
    郑州 14.2 -1.9 514.4 1299.5
    武汉 16.5 -1.1 326.7 784.1
    长沙 17.2 -1.0 261.4 627.3
    南昌 17.8 -0.8 205.4 492.9
    成都 16.6 -1.1 317.4 761.7
    重庆 17.8 -0.8 205.4 492.9
    拉萨 7.9 -4.1 1129.5 2710.8
    合肥 15.3 -1.6 438.7 1053.1
    上海 17.9 -0.7 196.0 470.4

                                                     温度补偿方案的经济性比较
    很显然,如果增加温度补偿机构,使计量误差补偿修正至20度条件下的正常误差,那么上面所发生的事实就完全可以避免.目前国内可选择的温度补偿装置主要是电子补偿方案,采用在普式表的基础上加装电子补偿器的方法解决大量本来可以考虑温度补偿的地区从投入产出来看就很不划算了.
    在这一背景下,我公司率先开发出机械式温度补偿工商用模式表,单表的价格在原普通基表的基础上增加不到10000元,而且由于是纯机械补偿,不需要定期维护,计量精确度达到A级,从\性价比来将,给各燃气公司提供了更具吸引里的选择。
    表4是我们以本文的例子选择部分城市进行的投入产出经济效益分析:
    地区 城市 年均温度 补偿后应挽回的损失   电子补偿器经济性(按8000元) 机械补偿经济性(按1000元)
    数量 金额 修正的误差百分比 补偿器投入回收期(年
      产生效益(按基表10年寿命减补偿器造价计算)(元) 补偿器投入回收期 产生效益(按基表10年寿命减补偿器造价计算)(元)
    东北 沈阳 78.2 1139 2733 4.1 2.9 19333 0.36 26333
    华北 郑州 14.2 514 1300 1.9 6.2 4995 0.76 11995
    华中 长沙 17.2 261 627 1.0 12.7 -1727 1.6 5273
    西北 西宁 5.1 1391 3338 5.0 2.4 25380 0.3 32380
    西南 成都 16.6 317 762 1.1 10.4 -380 1.3 6620
    从表4可以看出,电子补偿从经济上看,在东北,西北地区是可以考虑的,但是在其他地区则有投入产出不相称的问题,而机械式补偿方案,则有投入小,回收期短,效益突出的优点,非常值得燃气公司考虑。


  • 热量表设计选型及安装使用

     随着供热分户计量收费的改革工作的大面积展开,热表的选型、安装问题将逐步暴露出来。根据欧洲的热量计量工作经验,许多问题都是由于热表安装和使用不当造成的。在德国70年代末和90年代初两个热表安装的高峰期内,各有约30%的热表在安装方面存在问题。一些热表的温度传感器安装不合格,由此造成供热部门5%~20%的收费损失,也增加了用户与热力公司的纠纷。由此可见,热表的安装问题非常重要,我们应该从起始阶段就予以足够的重视,以免在出现大量问题后再回过头来修正,造成人力、物力的浪费;同时,也避免由于对技术、管理上的细节问题处理不当而使人们对热量计量失去信心,进而影响到整个供热收费改革的进程。
      以下就热表的设计选型及安装使用中的注意事项作一简单介绍,并就有关配套管理规定提出建议。
      1 设计中应注意的问题
      1.1设计选型
      在设计选型时,应根据供热系统的运行条件及环境状态来确定热表的型式、尺寸、准确度及环境等级等参数。其中涉及许多的因素,主要应注意考虑以下几点。
      1.1.1热表型式
      热表包括3部分:流量传感器、配对温度传感器和计算器。常见的热表有机械式、电磁式、超声波式、振荡式等等。一般来说采用机械式流量计量的热表的价格会比采用非机械式流量计量的热表低;但非机械式热表的精度及长久稳定性要比机械式的好,相应的故障率及运行维护成本也就比机械式的低。选用时应综合考虑一次投资及维护保养等成本。
      1.1.2系统压力
      供热采暖系统中一般采用的系统压力有PN10,PN16和PN250热表的设计制造也是按此分级进行的,可根据系统压力选用相应额定压力的热表。如果管道内的压力波动超过1.5倍额定压力的话,热表的流量测量元件有可能会受到损坏。
      1.1.3介质温度
      介质温度涉及供回水的最高、最低温度及最大、最小温差。如果介质温度及供回水温差超出热表的使用范围,有可能导致测量误差超标或造成热表的损坏。
      1.1.4流量及管径
      系统流量是热表选型的最重要参数之一。通常,管径与管内流量是相互对应的。对于一个设计合理的系统而言,其管道直径与热表的口径可能非常接近或相同。但二者并不一定等同。一些设计人员习惯于按系统管径来选用热表,这是错误的。因为,选用热表的主要参数是系统流量而不是系统管径,应该按照流量大小来确定热表的型号。
      热表的流量参数包括额定流量及最大、最小流量。一般最大流量为额定流量的2倍,最小流量为额定流量的1/50或1/1000为了保证热表的正常工作及测量精度,必须使热表的额定流量与系统管道中最可能的运行流量相近,同时还应注意使热表的最小流量小于系统管道的最小流量、热表的最大流量大于系统管道的最大流量。
      鉴于工程设计中通常计算的是最大负荷状态下的流量,而在实际运行中多数情况F的流量都远远小于这个流量,所以,有时按照最大设计流量的80%来确定热表的额定流量往往更符合实际运行要求。 国内以往设计时采用的系统管内流速较低,管径偏大,所以按流量方式选择的热表的口径往往会比系统管道口径小。在这种情况下,建议采用变径措施。因为如果采用与管径相同的大口径热表,热媒通过流量计量装置的流速过低,有可能影响到计量精度。此外,热表口径越大,价格越高,有时热表口径大一号,其售价会高很多,所以应尽量避免不必要地增大热表口径。
      1.1.5电源
      热表的供电方式有电池供电和外接电源供电两类。电池方式一般采用鲤电池,寿命6~12年不等;外接电源包括AC230V,24V及配24V等。应根据具体工程项目情况来确定热表的电源配置。在国内,由于市电电网掉电比较频繁,建议采用电池供电方式,小型户用热表尤为如此。对于电源有保障的项目,也可采用市电供电方式。在一些设有楼宇自控系统的项目上,采用与自控系统相同的24V外接电源也不失为一种好的选择,可以节省布线费用。对于换热站内的大口径热表,如果采用外接市电电源,应考虑掉电保护措施。
      1.2系统布置
      在系统设计阶段还需认真考虑热表的安装位置及其它安装要求,以便于热表的安装施工及日后的使用和维护管理。
      1.2.1安装位置
      根据流量传感器与计算器是否可以分离,热表分为组合式及整体式两种型式。整体式热表的计算器与流量传感器合为一体,不可分离,只能随流量传感器安装在管路上。而组合式热表的计算器则既可固定在管路上,也可安装在墙上或仪表箱内。热表的参数显示在计算器面板上,所以在确定安装位置时,必须注意保证能够方便读数;同时,也应注意给热表(特别是计算器)提供一个较为温和、干净及安全的工作环境。对于管内水温高于90℃的情况,热表的计算器必须安装在墙面或仪表盘上。
      热表属于精密仪表,工作时需进行采样、信号传输、数据计算及存储等,为减少外界对数据信号的干扰,应注意使其尽可能避开具有强电磁场的环境。计算器应与其它机电设备保持一定距离。
      在国外热表的流量传感器一般都建议安装在回水管上,这主要是从热表的工作条件考虑的,有时也会考虑一些参数的设定、修正等。如果要安装在供水管上的话,可以事先提出要求。在国内,为了防止盗热现象,一些热力公司或物业管理公司希望把热表安装在供水管道上。在这种情况下,要注意厂家对安装位置的规定,如果需要,应在订货时就予以明确说明,以免发生差错。
      热表的配对温度传感器分别安装在供/回水管内。对于户用的小热表,一些厂家提供一种把回水温度传感器集成在流量传感器上的产品,可以减少位置空间及安装工作量。另外还提供一种可以直接插入温度探头的球阀,不但方便安装,还可以避免为了更换探头而必须将整个管路排空,具有很大的便利性。
      为了确保计量精度,热表各部分之间的连线长度都是精心设计的,不可随意更换或延长。为此,在设计热表安装位置时,还必须考虑供、回水管路的相对间距,以保证供/回水温度传感器的连接。在计算器表盘与流量传感器分体安装时,其允许连接长度问题也应有所考虑。
      如果热表安装在两个供热环路(例如一套住宅内的供暖及生活热水)的公共回水管上的话,安装位置应距三通接头有足够远的距离(10倍管径长),以使两个回路的热水能够充分混合。
      1.2.2安装方向
      热表的流量传感器一般都对安装方向有所要求,这种要求的严格程度与热表的型式有关。一般来说,旋翼式的机械式热表最好水平安装;螺翼式的可以水平或垂直安装;超声波热表的要求较为宽松,水平或垂直安装均可。设计中应注意厂家样本上对安装方向的规定。
      1.2.3直管段
      为了使热媒较为均匀地通过热表的流量传感器,机械式热表要求表前有8~10倍管径长的直管段及表后有6~8倍管径长的直管段;超声波及振荡式热表对此元要求。
      1.2.4配套部件
      热表是一种计量器具,为了便于日后标定检测或更换热表,在流量传感器前后应各设一个关断阀门。
      热表对水质有一定的要求,其中机械式的热表受水质的影响较大,所以必须在表前配过滤器。相对而言,非机械式的热表对水质的要求较低,但鉴于国内二次网的水质较差,建议最好考虑设置过滤器。
      1.3 连网通讯
      热表一般都设有数据通讯接口,以便于实现远程读数和集中计费。目前常用的通讯接口及系统包括光电接口、M一总线、脉冲输出、无线通讯等。
      M-总线系统是欧洲标准的计费系统,具有简单、经济、可靠等特点,在中国也有成功的应用;无线通讯方式避免了大量的室内布线,特别适用于|日建筑内的系统改造;脉冲输出也是常见的方式,可以很方便地与各种楼宇控制系统集成。目前的趋势是越来越多地采用连网通讯系统。这样不但可以节省计费读数的工作量、减少人为误差,同时还可避免人室读数对住户的干扰。但是,设置连网通讯系统必将增加技资,所以不可盲目攀比,一味追求高级配置。应根据项目条件考虑是否采用集中计费系统。
      2 安装过程中应注意的问题
      2.1安装前的准备
      必须在系统管道安装完毕并彻底清洗后方可安装热表。管道施工阶段及冲洗过程中建议采用管段替代热表(厂家有供,也可自己加工)。在热表安装过程中及安装后,不得再在管路上进行焊接或类似工作。
      2.2流量传感器的安装
      安装流量传感器前应注意检查两端连接管的对中情况,避免流量传感器受到扭曲或剪切应力的作用。流量传感器有流向的要求,必须注意使热水的流动方向与流量传感器上的箭头指向一致。对于一些大口径的热表,其流量测量装置的重量有可能较大,应注意对其或对管道采取相应的支撑措施。
      2.3温度传感器的安装
      热表上的供/回水温度传感器必须经过测量选择配对,这是保证热表精度的必要条件。所以在安装过程中,切,忌将厂家配套提供的配对温度传感器拆散混用。更不得将厂家预装的传感器电缆劈开、缩短或延长。
      应选择管内水温比较均匀的位置安装温度传感器。施工中应注意使供/回水温度传感器具有相同的安装条件。另外,还应注意温度传感器不宜安装在管路上的高凸段,以避免管内集气影响测量。
      通常,温度传感器可以安装在T型接头、球阅或套管内。应根据温度传感器敏感元件型式、长度及管道口径大小来确定温度传感器的安装方法及插入深度。具体安装方法及要求见图10热表厂家一般都有完整的安装配件可供选用,建议尽量采用厂家配套的保护套管及安装配件,这样不但可简化安装,还可保证安装位置及热传导的质量,有利于热表的精确运行。
      2.4计算器的安装
      计算器的安装应便于读数与操作,可水平(从上面读数)或垂直(从前面读数)安装。注意液晶显示数据应始终保持水平正向。如果字符朝下,不仅影响查看,还会缩短电池寿命。
      计算器上配用的电源及通讯模块一般都是即插式的,不需内部接线,也不需特别设定。
      如果热表采用外接电源或连网通讯,必须严格按照说明书的要求进行外部接线。一般不需要额外的屏蔽、接地等保护措施,但对雷击多发区应注意热表外的防雷击措施。采用230V外接电源时,外接电源上必须设有相应的熔断保护,熔断器的负载大小应按厂家规定选取。
      2.5整定与铅封
      热表安装后,应将热表前后的关断阀门完全打开对系统进行彻底的排气,避免热表流量、温度测量部件内集存空气。然后检查热表的温度及流量测量值是否大致与现场实际相符,必要时可相应调节系统流量。
      一般来说,热表的各种参数都是预先设定好了的,不需、同时也不应随意改动。只有在一些特殊的情况下才需要进行一些整定,例如对采用外接电源的热表整定当前实际时间,对连网通讯的热表设定地址或用户代码等。整体热表安装过程中,有可能因某些信号暂时中断而使热表d垂直安装给出故障显示,应清除故障显示,使计算器上的显示屏返回到用户显示层。
      在热表正式投人使用前,一定要对所有可能影响计量的可拆卸部件进行封印保护。需要进行封印的部位一般包括温度传感器/流量传感器与管道的连接,计算器的接线端口、电源模块及外部连接,某些整定按钮或触点以及热表的面板等。
      最后,要记录下热表目前的热量、流量累计读数及运行时数等。
      2.6 保温
      对于有保温要求的系统,安装热表温度/流量传感器的管段也应按照系统管路的保温要求进行保温处理。
      3 运行维护申应注意的问题
      总的说来,热表是免维护的。大多数热表都具有自诊断功能,能够自动检测并发现温度测量、流量测量及电源等故障并作出相应记录及显示。这些故障通常包括两类:一类是暂时性的,热表只记录故障代号,计量累计工作仍在继续进行;另一类是功能性的(例如热表部件遭到人为破坏),在此情况下,热表无法继续进行计量累计工作。热表将在计算器非易失存储器内记录下故障类型及发生时间,以供日后考虑采用替代计算方法估算故障期间所耗热量时参考。在出现功能性故障的情况下,必须首先排除故障,然后通过服务按钮清除错误显示,使热表回到正常运行/显示状态。与普通自来水表相比,热表的工作条件较恶劣(水温高、水质差),而且是持续运行,难免会出现故障。所以供热公司或物业部门有必要制定相应的维护检查制度,加强热表的检查维护。
      通常的例行检查除安装条件及环境状态外,还应包括检查所有封印是否完好;热表工作状态是否正常;带有远程读数系统时,应核对热表就地显示的累计值是否与远传计费中心读取的数据相同,热表地址、密码是否正确;同时记录热表读数。此外还应检查,并在需要时清理或更换过滤网。
      对于无法继续正常工作的热表,必须立即更换。更换前应注意从现场查找故障原因,因为一旦拆下热表,许多故障原因往往无法再被识别。
      在日常维护保养中还应注意以下几点:
      ①热表所带的组电池一般是不可再充电的,到期必须更换。更换电池时应注意只有在所有显示字符完全消失后方可装入新电池。废旧电池的处理应考虑环保的要求。
      ②有关的标定标牌或封印不得损坏或取下。否则标定失效。各种用户封印只能由有授权的人员在需要的情况下开启,随后必须再次铅封。
      ③如果需要拆下流量传感器,只能在拆卸前关闭流量传感器前后的阀门,以避免因高温引起热表内压力过高。
      4 有关配套政策问题
      为使以上技术要求得以贯彻实施,必须要有相应的规章制度来保证。目前,有关部门正在制定热表标准及检测规程,有关热量价格及结算收费的政策亦在讨论之中。笔者认为,除了这些政策、规程外,目前还急需制定或完善以下几个方面的规定:①制定严格的水质标准;②供暖设计规范中增加分户热计量内容;③制订热表安装及维护规程。
      5 小结
      供热收费改革是一项复杂的系统工程,涉及方方面面的因素。热表的选用及安装是其中的一个重要环节,必须予以足够的重视。否则,将会导致使用中出现问题,造成供/用热方之间的矛盾,进而影响到整个供热分户计量收费改革的进程。