
1.6.1 在公共事业上的应用
(1)智能燃气
随着生活水平的提高和环保意识的加强,人们日常做饭用的燃料已经转变为天然气和煤气,甚至是电等清洁能源了。
目前市场上燃气表有两种:一种为传统式的机械式膜式燃气表;另一种为预付费膜式燃气表。收费难,抄表人员人工成本高,无法真正实现监控偷盗气,这给燃气公司不断地增加了经营成本,也给运营管理带来许多麻烦。
现代化家庭对生活品质和智能化产品需求的提高,将促使燃气表朝着安全性、可靠性、智能方便性方向发展。NB-IoT智能燃气表是由内置电机阀的基表和带NB-IoT通信模组的智能控制器构成的。通过NB-IoT网络,后台系统联动,能实现智能计量、远程监控、空中储值等功能。基于NB-IoT的智慧燃气解决方案,智能燃气表的用气数据、电量、信号、阀门状态、异常情况等可以通过燃气表内置的NB-IoT通信模组接入到NB-IoT网络,传输到IoT连接管理平台,然后上传到后台的采集和业务系统平台;后台将解析数据包,解析出的用户用气数据在用户账户内完成结算,并通过客服系统的相关新媒体渠道推送给用户,用户能实时地获取自己的用气账单,并能远程完成账户的充值,如图1-3所示。

图1-3 NB-IoT智能燃气表示意
(2)智能水表
水表和我们的生活息息相关,人工抄表有以下各种弊端:①效率低;②人工成本高;③记录数据易出错;④业主对陌生人有戒备心理会无法进门;⑤维护管理困难等。
NB-IoT技术的智能水表则解决了这一问题,智能水表原理框图如图1-4所示。

图1-4 智能水表原理框图
在NB-IoT智能水表的诸多功能中,与无线网络相关的功能主要包括周期上报、水表上报(点抄)、告警上报、远程配置、远程升级等,具体业务流程及要求如图1-5所示。

图1-5 智能水表全业务流程
水表周期性数据上报:水表周期上报抄表数据,流量异常时会要求密集上报,发送失败时会重传。
水表上报(点抄):服务器侧主动发起抄读,PSM模式下响应周期24h。
水表告警上报:要求水表在产生持续低流量、持续高流量、低电量、反流等情况时,触发告警事件,要求95%智能水表需要在告警产生后30s内将告警信息上报到平台,99%智能水表需要在产生告警后1min内将告警信息上报到平台。
水表配置下发:通过应用服务器对终端进行配置修改或参数查询操作修改上报周期、修改网络配置、修改抄表日等,并要求将配置状态(成功/失败)反馈给平台。远程配置在水表周期性上报时下发,要求95%的智能水表在24h内完成反馈,99%的智能水表在48h内完成反馈,99.9%的智能水表在4天内完成反馈。
水表远程升级:智能水表支持通过NB-IoT网络对水表软件以及通信模组进行升级,要求7天内可完成90%智能水表升级,14天内可完成99%智能水表升级,28天内可完成99.9%智能水表升级。
(3)智能井盖
据不完全统计,全国城市的井盖保有量约有数亿套以上,全国每年新增井盖数量和每年更换量至少在1500万套以上。井盖应用行业广泛,包括自来水、路灯、排水、电信、燃气、热力、消防、环卫、房地产、道路建设等。
在管理遍布城市角落的井盖时,为解决因井盖丢失、缺损、非法打开等情况导致的井盖吞人、伤人事故,目前先进的方式是在现有普通窨井盖上加装倾斜角及加速度传感器,当井盖被非法打开时,传感器会通过NB-IoT网络传输至智慧井盖系统中心及推送至工作人员手机App。工作人员在接收到信息后,直接到现场查看,并将处理情况通过手机App反馈至中心机房,指挥中心管理员做出相应处理,如图1-6所示。

图1-6 智能井盖解决方案示意
(4)智能路灯
智能路灯解决方案如图1-7所示。

图1-7 智能路灯解决方案
智能路灯管理系统软件平台是智能路灯的核心,是对路灯监控调度、运维数据管理的中心平台。系统可以通过地图的方式,迅速定位路灯并进行管理,包括设置单灯或一组灯的调度策略、查询路灯状态和历史记录、实时更改路灯运行状态、提供路灯的各类报表等功能。
系统可以控制每个集中器及每个节点控制器。在操作界面上能实时显示所有集中器及单灯的状态,并对它们实现单点控制、组控制、广播控制等控制策略。
系统提供GIS定位,对每盏路灯进行定位并在地图上显示,并在地图上对路灯进行开关灯等操作,大大方便对路灯的管理。
能自动检测路段是否有车经过,自动调节路灯的照明亮度,可实现光照调控、经纬度(日落时间)调控,还可以统计来车数量和节能率,以达到节能效果。
当路灯故障或线缆被盗时,系统能即时自动将照明设备故障系统上报主业务系统,业务系统根据报警信息类型通过短信预警、邮件预警等方式提醒管理人员。
用户无需到现场就能了解路灯用电情况以及功率,可实时查询耗电数据和历史耗电数据,并能在系统中新增、修改和删除电能表。
用户通过操作在计算机、手机和Pad等客户终端上的客户端软件,即可移动管理照明灯具。
(5)智能消防栓
目前,建设消防栓由自来水公司负责,维护消防栓由消防部门负责,自来水公司有漏损检测的诉求,消防部门有人力巡检与考核率要求,主要解决非法盗用消防栓水,擅自拆除、迁移消防栓,人为破坏、盗窃消防栓等问题。
智能消防栓的主要功能有开盖报警、破坏报警、出水报警、撞到报警和压力监测,解决方案如图1-8所示。

图1-8 智能消防栓解决方案
智能消防栓的监测原理有以下三点。
① 当有人拧动消防栓防盗水报警装置在100mm出水口用水时,装置中的倾斜开关发生位置偏离并导通,触发报警装置,将报警信息通过GPRS远传至监控中心,实现及时报警。
② 当有人在65mm出水口用水,出水后消防栓内的水压触发消防栓防盗水报警装置内的微动开关闭合,通过NB-IoT将报警信息远传至监控中心,实现报警。
③ 消防栓防盗水报警装置配备蓝牙通信功能,通过手机App对其进行无线维护,并且手机App能够随时查看报警信息,确定消防栓的位置。