天津市燃氣集團有限公司(以下簡稱燃氣公司)作為全市燃氣供應的主導企業，承擔著天津市95％的燃氣供應任務。隨著經濟建設的飛速發展，天然氣的供應量正以每年20％的速度遞增，2004年天然氣的供氣量達到5×108m3，尤其是商業用氣量與居民用氣量的比例已由1999年的2：8提升到2005年的8：2。供氣結構突破性的變化預示著大型商業用戶的數量在不斷增加，隨之而來的就是大型商業用戶用氣量的計量與收費問題。燃氣公司所供大型商業用戶基本采用在用戶單位裝設現場流量儀表的方式，由收費員每月定期查表收費，再以月報的形式上報給管理部門。管理人員只能通過報表的數據來了解用戶每月的用氣狀況。當流量儀表出現故障時，用戶常因各種原因沒有及時報修，而收費員不是每天巡視只是定期巡視，等到收費員發現時，故障期間無法準確計量而產生的氣量損失是很難確定的，這給燃氣公司造成不應有的損失。
為了避免燃氣公司的經濟損失，為適應企業發展的需要和現代化管理的需要，必須采用先進的技術實現科學化的管理。2004年天津燃氣集團有限公司建立了一個可以實現遠程監控大型商業用戶流量儀表運行狀況的系統，即大型商業用戶燃氣流量計量遠程采集管理系統。
1 系統的組成
燃氣流量計量遠程采集管理系統由主站和分站(可擴展到1024個分站)組成。主站設在燃氣公司調度中心，由主站監控計算機(包括數據處理服務器)、主站數據采集控制器、主站數據通信收發機Modem等設備組成。分站即現場采集站，由分站數據采集控制器、分站數據通信收發機Modem等組成。主站與分站的通信采用800 MHz的無線數據通信網(諾特網)作為數據傳輸的載體。
2 系統的工作原理
系統工作時，首先由分站的數據采集控制器通過智能型計量儀表通信芯片上的485通信接口，采集實時流量數據，將其轉換成具有標準通信協議的數據包，利用數據通信收發機Modem將數據包發送出來，然后通過無線數據通信網傳輸到主站的Modem。主站數據采集控制器從主站Modem上提出數據包，再通過標準的通信協議將數據包轉換成流量數據存入主站數據處理服務器的數據庫中，利用軟件管理程序實現流量數據的實時顯示和各類統計分析報表。
2．1 現場采集站
    在每個大型商業用戶計量儀表安裝的位置設置一個現場采集站，來完成基礎計量數據的采集和傳輸工作。為了保證流量計量數據的準確，我們采用直接從計量儀表內采集計量數據的方式。
流量計量數據的采集過程是整個系統運行的關鍵。各個商業用戶的運行工況不一樣，選用的計量儀表的型號及生產廠商也各不相同，而每個計量儀表的通信協議也各不相同，必須針對不同的計量儀表編制不同的程序，才能實現計量數據的采集。對用戶現場計量儀表使用狀況的調查發現有7種不同的通信協議，并且有時同一站內采用不同廠商生產的計量儀表，通信協議也不相同。因此，我們使用c++語言進行自主編程，通過標準的485通信接口，將不同的通信協議轉換成標準的ModBus通信協議，然后利用數據采集制控器SCADAPACKl00將流量數據采集出來，從而完成流量數據的采集。
2．2 數據通信網絡
    在完成數據采集后，通過無線數據公網將數據傳輸到主站。本系統采用天宇網絡集團公司運營的無線數據通信諾特網作為通信介質。諾特網采用先進的愛立信Mobitex技術為網絡傳輸平臺，以分組數據技術為基礎，采用蜂窩式組網方式，由網絡控制中心(NCC)、分組交換機(MX)、無線基站(BRU3)、 IP網關(IAS)、用戶終端等部分組成，具有信息傳輸
快捷安全、系統容量大、抗干擾力強、數據傳輸準確可靠、網絡運行穩定等特點。此外，也可以采用 GPRS(General Packet Radio Service，通用分組無線業務)進行數據傳輸。GPRS與諾特網相比較，它的最主要的優點就是網絡的覆蓋面大，而諾特網的覆蓋范圍相對有限。目前，這兩種通信方式都在運行。
2．3 主站控制系統
主站的數據采集控制器采用的是SCADA— PACK32，它功能強大，通過以太網口與計算機通信，采用標準ModBus通信協議，可實現與分站的系統集聯，具有保存、轉發的功能。
2．4 數據的傳輸
主站的數據采集控制器SCADAPACK32發送帶有站號的數據包到Modem上，通過諾特網傳輸到相對應分站的Modem上，分站的Modem把數據包傳給分站的數據采集控制器SCADAPACKl00，分站數據采集控制器SCADAPACKl00接收到主站指令后返回數據包。主站發送的數據包包含有分站的站號、要讀取分站寄存器的起始地址、讀取的個數以及校驗碼。主站收到的分站返回的數據包包括相應分站的溫度、壓力、瞬時流量、累計流量等數據。主站分別對各個分站進行輪詢，在輪詢期內如果發現個別分站的數據有誤，則再發讀取命令，直到返回正確的數據。
2．5 主站計算機管理軟件系統
    主站計算機管理軟件系統采用iFix作為監控組態軟件，iFix driver作驅動，來讀取主站數據采集控制器SCADAPACK32寄存器內的數據，并且定時將其寫到SQL Server數據庫里。再用VB編寫的界面程序，調用SQL Server數據庫中的數據，顯示給用戶。用VB直接調用數據庫中的數據，數據準確、可靠，并利用趨勢圖、棒圖、數據表格等多種形式對數據進行顯示、分析，具備查詢、報表等管理功能，能較好地滿足使用者的工作需求。
3 管理軟件系統的主要功能
3．1  流量計量數據實時監測
    利用數據綜合一覽表將SQL數據庫中的數據實時顯示出來，完成對所有站點數據的綜合一覽、實時監測等功能。用戶可以實時監測各個站點的溫度、壓力、瞬時流量、累計流量。
3．2 歷史數據查詢
在歷史數據查詢界面，用戶可以查詢到各個站點、各個時間段的歷史記錄，并能查詢在同一時間區域內所有站點的歷史記錄數據。
3．3 圖形顯示
以趨勢圖和棒圖的形式來顯示出相關站點、所選參數的變化趨勢。
3．4 統計報表
根據用戶的需求分別按年、月、日做出統計報表，所有報表均為標準的Excel格式，用戶可方便地對其進行查詢、打印。
4 系統工程造價及運行費用
    每座現場采集站的工程造價為25000元，主站的工程造價為45000元，管理軟件系統開發編制費為60000元。如果現場采集站的計量儀表需要改造，主要是智能型計量儀表的通信芯片的改造費，由計量儀表廠商提出，屬不可預見費。
系統的運行費用主要由主站通信費、現場采集站通信費組成。其中，主站的通信費為200形月，現場采集站通信費采用諾特網時55形月，采用 GPRS時30形月。
5 系統的特點
    ①充分利用計算機通信技術，通過采用數據采集控制器將流量數據直接從計量儀表中提取出來，杜絕了將脈沖信號轉換成標準的4—20mA電流信號所造成的誤差。
    ②采用自主編程的方式，利用一個數據采集控制器實現與多個具有不同通信協議的計量儀表進行通信。
    ③采用了先進的諾特網及GPRS無線數傳技術，實現數據的遠程傳輸，數據傳輸穩定，極少出現丟數、錯數現象。
    ④通過對系統數據的監測，可以及時發現計量儀表是否處于正常的工作狀態，減少計量損失。
    ⑤系統可與公司內部局域網連接，經過授權的計算機均可隨時查詢并打印所需的流量數據，享用系統數據分析結果，實現資源共享。
    ⑥系統可以與燃氣管網調度系統進行鏈接，每建一個現場采集站相當于增加了一個調度站，一次投資多方受益。
⑦新建高一中壓調壓站采用此系統既能完成自控功能，也能完成流量計量及其他數據的遠傳。
6 結語
    大型商業用戶燃氣流量計量遠程采集管理系統經過逾1a的運行，充分證實了該系統的可靠性、數據的正確性以及系統的可擴展性，為燃氣行業提高對大型商業用戶的管理力度以及優化管理模式提供了一種新方法。