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随着我国经济的发展和人民收入的增加,水、电、气等能源商品的供应已逐步向网络化、系统化和智能化方向发展,要求社会能提供高效快捷和完善的服务,而在目前,这些商品的计量收费工作还需人工进行,而且存在着众所周知的水、电、气供应上的抄表难、收费难、管理难,以及人为因素引起的纠纷、作弊、腐败等现象的发生。同时,由于这种管理方式需要一个庞大的管理队伍,人员多、效率低、成本高。用户也面临着交费麻烦等问题,这是能源商品的供应者和使用者都关心和希望解决的问题。 能源供应不仅存在人们的日常生活中,而且在工业生产中也是非常重要的,传统的人工计量方式将向自动化方式转变,而传统的计量仪表将被更加先进、高效、智能化的技术产品所替代,从而实现能源供应的自动化和系统化管理是必然趋势。 采用新技术、新方法,建立一个有效、可靠稳定且维护简单方便的流量检测系统,不但能提高各用户的计量准确度,减少能源供应损失提高回收率,而且能检测各用户的使用流量等参数和整个管网的流量参数运行状况,对生产调度、管理和提高节能水平,提高生产效益具有重要意义。 本文介绍一种具有GSM通讯功能的新型的微功耗电磁旋涡流量计和利用公网组成的流量监测系统。 一、电磁旋涡流量计 电磁旋涡流量计是将电磁检测技术成功应用于旋涡流量计,集电磁流量计和旋涡流量计的优点于一体的新型流量测量仪表;它利用法拉第电磁感应定律和卡曼旋涡原理,导电液体产生的旋涡在磁场中切割磁力线,在电极上产生感应电动势,通过测量感应电动势变化的频率来进行流量测量。具有流量范围宽、准确度高、重复性好;下限流速低、流量传感器中无机械可动部件,稳定性好,使用寿命长;抗振性强,整体性能性价比高等特点。可适用于水厂、石油、化工、冶金、酿造、医药等行业导电流体流量的检测与控制。 电磁旋涡流量计采用微功耗技术,流量测量部分的工作电流只有几十微安 ,使用一节锂电池就可工作6年以上。在提供电源困难、无法提供工作电源或需减少因断电无法计量而带来经济损失的应用场合,是一很好的选择。 电磁旋涡流量计采用电磁的方式检测涡流信号的频率,避免了电磁流量计通过测量感应电动势大小来计算流量的大小,在信号受干扰时易带来的误差的问题;电磁旋涡流量计其检测电极置于管道中流速较大部位,避免了电磁流量计检测电极位于管道壁易受污染而影响测量性能的问题,因此其具有测量稳定,能长期保持精度的特点。为方便用户的使用和节省检定和校验费用,电磁旋涡流量计还具有固定、可拆、插入等多种结构,它不仅具有电磁流量计的良好测量性能,还能够满足计量器具周期检定的要求。对于计量仪表,周期检定和日常维护是选择仪表需考虑的问题,电磁旋涡流量计可长期保持精度,因无任何可动部件、无电源问题等,其维护工作量小、维护费用低。 二、带GSM通信功能电磁旋涡流量计 在电磁旋涡流量计基础上,进行二次开发,增加电源管理功能和通信管理功能模块,采用锂电池供电,就能实现GSM短信数据传送功能,方便组成流量、压力等管网监测系统。 带GSM通信功能电磁旋涡流量计能保存每天24小时的流量数据,它也能根据用户的需求设定,每天只需一次、二次短信息就能获得一个测量点的一天24小时的测量数据(按每天发送一次信息,带GSM通信功能电磁旋涡流量计的通信部分,锂电池供电可工作一年以上,具体使用期限依用户需求而定)。 三、流量监测系统 利用现有的公众网络建立流量监测系统是投资少、见效快,经济效益最佳的方法。该系统设备投资省、易于操作管理、维护简单,系统稳定可靠、扩展容易、设计先进,便于推广和应用。 流量监测系统组成分为二部分:监测中心控制系统和微功耗远程监测站。监测中心控制系统由流量压力监测计算机系统、打印机、UPS、GSM MODEM集中单元组成,监测计算机系统由建立在Windows操作平台上的流量、压力监测系统软件完成全网的监测、调度和控制功能。 以现有GSM 公众信息网络为通讯网络,通过构建GSM短信中心建立监测中心控制系统实现流量自动监控。该系统能够定时自动巡测各个测量仪表,不仅能及时反映出应用现场各计量仪表的运行状态,并能在屏幕上显出各仪表的运行时间图。运行状态自动存储在计算机内供检索查阅并形成历史数据、并具有报警功能、数据库管理功能、图形曲线显示功能及报表功能等,满足能源供应管网流量自动监控系统及实现智能化管理的需求。 流量监测系统建立后,扩充远端监测站将变得十分简单。对于需要采用电磁旋涡流量计作为测量仪表的测量点,建立微功耗远程监测站。无需外接电源,选取适当的安装位置安装电磁旋涡流量计,设置好通讯模块参数;在监测控制中心,增加一路GSM Modem ,监测中心控制系统中设置手机号码和相应的参数,调试正常就即刻能进行通讯,将电磁旋涡流量计检测到的流量信号传送到监测控制中心,从而实现流量监测系统的扩容。 流量监测系统建立后,能够根据用户的需求,不断扩展系统的功能,使得该系统能够不断满足用户的需求。模块化设计的监控软件能够进行各项功能升级,增加如组态功能、网络功能等;在通讯功能上,除支持GSM短信通信功能外,还能够在该系统中实现有线通讯、无线电台通讯、GPRS通讯等复杂组合通讯方式满足用户的各种实际需求;通过扩展远端监测站的功能,可使流量检测系统不但能够监测流量,还能监测压力、报警、控制信号等,通过不断地扩展各项功能,使得该系统不断满足用户不断发展的需求。 目前,GSM网络已覆盖到全国大部分地区,尤其是使用能源供应的大户几乎都在GSM网络能够覆盖到的地方,因此电磁旋涡流量计和GSM网络技术的结合,使得流量监测系统能够得到大的发展,为能源供应厂家提高管理水平和经济效益带来明显的作用。
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