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解讀基于NB-IoT技術的智慧燃氣解決方案

字體: 放大字體  縮小字體 發布日期:2018-09-06  來源:《煤氣與熱力雜志》  瀏覽次數:319
 
解讀基于NB-IoT技術的智慧燃氣解決方案

來源:《煤氣與熱力雜志》

 

全球正在推進高效、清潔、多元化能源轉型,未來天然氣將成為全球第一大一次消費能源;同時物聯網是繼計算機、互聯網和移動通信之后的又一次信息產業的革命性發展,結合各個國家智慧城市建設對智慧燃氣要求的迫切,物聯網+燃氣必將是未來燃氣行業發展的趨勢;NB-IoT技術因其低功耗、廣覆蓋、低成本、大容量等優勢,在眾多物聯網技術中脫穎而出,其特別適用于智能抄表的應用場景。

 

1、 燃氣智能抄表發展歷程

 

a)人工抄表:傳統的抄表方式需要燃氣外勤人員上門入戶抄表,外勤人員常常因燃氣用戶不在家或者高防范意識而無法抄到表。此外,燃氣企業還需考慮人工成本以及外勤人員的工作分配的管理成本。

 

b)私有網絡抄表:需要自建組網。除了基站(集中器)安裝困難外,后期基站(集中器)運維也是非常大的問題,所以,燃氣企業仍需人工配備手持終端進行額外補抄。此外,由于容易受到周邊環境干擾的風險,存在信號不穩定。

 

c) 運營商網絡抄表:類似于通過普遍認為信號更穩定的GPRS,3G,4G網絡進行抄表。通過遠程通訊實現數據傳輸,無需人工抄表。但仍存在高功耗使得電池使用壽命降低、燃氣企業需要承擔通訊服務費、在表計安裝環境較復雜的情況下信號傳輸的穩定性無法得到保證等種種弊端。

 

從上述燃氣抄表發展歷程可得知,我們希望遠程無線抄表技術是低速率、低功耗、低成本、低維護、長距離傳輸和高穩定性的。這么看來,新崛起的NB-IoT技術正好符合了我們所有的期待。

 

2、基于NB-IoT技術的智慧燃氣解決方案

 

乘著物聯網的東風,在智能燃氣表行業,國內銷售規模較大的上市公司包括金卡智能、積成電子等都積極投入NB-IoT燃氣表的應用。

 

金卡智能作為研發投入最多技術儲備最扎實的公司,在NB-IoT燃氣表有所建樹,更是通過自主研發,打通了通訊、系統和云,發布了基于NB-IoT技術的智慧燃氣解決方案。

 

讓我們通過解讀金卡NB-IoT智慧燃氣解決方案,來了解NB-IoT技術在燃氣領域的優勢和創新性應用。

 

金卡NB-IoT智慧燃氣解決方案采用“云管端”的設計架構。

 

智能燃氣表的用氣數據、電量、信號、閥門狀態、異常情況等可以通過氣表內置的NB-IoT通訊模組接入到NB-IoT網絡,傳輸到IoT連接管理平臺,然后上傳到后臺采集和業務系統平臺;后臺系統平臺將數據包進行解析,解析出的用戶用氣數據在用戶賬戶內完成結算,并通過客服系統的相關新媒體渠道推送給用戶,用戶能實時的獲取自己的用氣賬單,并能遠程完成賬戶的充值。

 

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金卡NB-IoT智慧燃氣解決方案方相比傳統的燃氣運營管理方案,優勢眾多,能幫助燃氣公司解決以下痛點:

 

解決入戶抄表難和用戶繳費難的問題;

 

  • 積極響應政府燃氣售價的遠程調價和系統階梯氣價設置;

 

  • 遠程控制用戶燃氣表的開關閥;

 

  • 后臺業務系統能遠程監控燃氣表具的故障和告警情況,并能反饋到用戶處;

 

  • 后臺系統通過用氣高峰低谷統計,能進行輸配管線壓力調配;

 

  • 通過分析供氣門站、管線、用戶表具等各節點的氣量數據,可以進一步排查管線跑、冒、滴、漏、偷等問題,從而降低燃氣公司的供銷差,提升燃氣公司的效益;

 

  • 通過分析用戶用氣數據,得知用戶的用氣習慣,從而可以挖掘出其他增值服務和商業模式。

 

3、金卡NB-IoT智慧燃氣解決方案的應用案例

 

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2016年11月金卡智能與深圳燃氣、中國電信、華為公司簽訂《智慧燃氣戰略合作協議》,四方共同達成以下決議:

 

a)四方共同組建“智慧燃氣聯合工作組”,針對智慧燃氣和物聯網領域開展需求分析,新解決方案開發和試點,聯合制定行業標準規范,聯合試點燃氣領域物聯網和“互聯網+”轉型新解決方案,并探索智慧燃氣新模式,加快服務于甲方的信息化建設及“互聯網+”進程。

 

b)基于創新的物聯網技術,四方聯合在戶表集抄、管網監測、燃氣信息化應用整合等領域展開合作。應用NB-IoT窄帶物聯網技術,搭建抄表實驗室測試平臺,在甲方指定的區域內開展遠程抄表、數據分析和監控的試點,并基于試點成果規模復制推廣。

 

c)基于“互聯網+燃氣”的需求,運用物聯網、大數據、云計算等先進信息通信技術,推進燃氣網絡規劃及建設、信息化改善等工作,加快燃氣的“互聯網+”轉型;結合試點評估結果,探討設備的智能化管理,建立智慧燃氣的應用模型、管理平臺和數據庫,實現實時監控和提升生產經營效率。

 

d)四方共同推動智能燃氣終端的傳輸技術NB-IoT標準規范化、探索燃氣行業應用層標準規范的形成,并向整個燃氣行業推廣,最終目標形成智慧燃氣的行業標準化。

 

2017年3月2日,金卡智能發貨的全球首批NB-IoT燃氣表在深圳安裝在線試點運行,經過3個月的試點驗證,完成以下階段性總結:

 

a)NB-IoT有明顯覆蓋優勢(強LoRa 5dB,GPRS 20dB),功耗和LoRa基本持平,功耗遠優于GRPS;

 

b)現場測試覆蓋良好,上行平均速率13kbps,下行平均速率7.8kbps,可滿足抄表速率要求;

 

c)燃氣表終端驗證了數據存儲、數據上報、遠程開關閥、遠程抄讀、遠程參數配置等通訊業務功能,都滿足測試用例要求; 

 

d)燃氣抄表業務平臺驗證了開戶、換表、充值、調價、通訊采集、智能閥控、通訊準確性等業務功能,都滿足測試用例要求; 

 

e)排除網絡調整/升級等例外因素,當前燃氣表的抄表成功率能穩定在100%,通過比對燃氣表的實際讀數和系統抄收的數據,燃氣表抄表準確率為100%。

 

金卡NB-IoT智能燃氣解決方案在深圳的成功試點應用,是全球范圍內基于NB-IoT技術在智慧燃氣領域的首個試點項目,也將為NB-IoT技術在燃氣行業商業化奠定基礎。

 

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2017年9月12日,金卡智能與深圳燃氣、中國電信、華為共同宣布NB-IoT智慧燃氣解決方案商用啟動并發布《NB-IoT智慧燃氣解決方案白皮書》,標志著NB-IoT技術在燃氣抄表領域得到可靠的驗證,NB-IoT智慧燃氣解決方案后期將大規模應用,深圳成為全球首家NB-IoT智慧燃氣商用城市。此外,NB-IoT智慧燃氣解決方案也成為物聯網垂直場景應用標桿,而白皮書也成為物聯網行業及公用事業行業典型的技術模板。

 

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NB-IoT技術作為智慧燃氣城市建設的強大驅動力,是智慧燃氣發展不可或缺的關鍵技術。未來,基于NB-IoT智慧燃氣解決方案在各個城市的落地,將形成以智能管網建設為基礎,利用先進的通信、傳感、儲能、微電子、數據優化管理和智能控制等技術,實現天然氣與其他能源之間、各類燃氣之間的智能調配、優化替代。利用云計算、大數據分析、物聯網、移動互聯網,突破傳統服務模式,拓展全新服務渠道,提供系統化綜合用能方案,通過建立智慧燃氣運營平臺,提供最優服務,創造更多的利潤空間。

 
 
 
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