一、湖南漢德史特儀表有限公司（sī）簡介

湖南漢德史特儀表有限公司（sī）位於美麗的星城長沙·湖（hú）南省檢驗檢測特色（sè）產業園內，是（shì）深圳（zhèn）市泉源儀表設備製造有限公（gōng）司向內（nèi）地戰略轉移成立的高科技公司，在計（jì）量領域深耕十餘年。公（gōng）司致立於智能化流（liú）量儀表的研發（fā）、生產及銷售，並自主研發了能源物聯網雲平台，為燃（rán）氣、水務（wù）、能源等工（gōng）業領域提供管理運營智慧解決方案。公司正在完成從“生產製造”到“智慧服務（wù）”的轉型升級，從（cóng）而正式進入工業4.0時代。

公司研發生產的智能變（biàn）徑孔板流量計的核心技術榮獲湖南省科（kē）技進步獎（jiǎng）三等獎。擁有多項發明專（zhuān）利及數十項實用新（xīn）型（xíng）專利。通過了ISO9001質量（liàng）管理體（tǐ）係認證、高新技術企業認證。

公司憑借深耕行業多年的技術積累，不斷深化和（hé）拓展各種應用類型的流量儀表，豐富產品線。實現了以物聯網（wǎng）、雲計算、大數據技術為載（zǎi）體，將終端數據采集、繳費、能源生產、輸（shū）配、銷售、安全等智慧能源管理業務於一體的智（zhì）慧能源物聯網平台，為客戶提（tí）供精準、快捷、優質的服（fú）務。

二、項（xiàng）目實施背景

當前我國有超（chāo）過2億台在線運行的燃氣表，過去（qù）五年燃氣表產銷量以25%左右的速度快（kuài）速增長，且（qiě）每年有2600萬台（tái）以上的增長（zhǎng），預計未來智（zhì）能燃氣表和流量計的整體（tǐ）市場空間可（kě）以達（dá）到600 億元，除了民用以外，天然（rán）氣已在工業領域逐漸（jiàn）推廣使用（yòng），應用前（qián）景十分廣闊。

流量計量既是天然氣供需雙方貿（mào）易結算的依據，亦是生（shēng）產部（bù）門用氣（qì）效率的主要技術指標。在企業生產和經營管理中是一（yī）項（xiàng）日常進行的、重要的（de）技術基礎工作。準（zhǔn）確的流量計量可以適時改進生產工藝，提（tí）高產品（pǐn）質量，降低產品成本，確保安全生產，合理經營管理以及提高經（jīng）濟效益和社會效益。

目前市場上氣體流量計量存在諸多問題：計量穩定性差；量程比窄；對介質要求高；維護成本高（需要注油、定期清洗）；表（biǎo）計數據（jù）獲取成本高；計量信息（xī）

難以指導運營（yíng）管理；計量信息分布多個係統難（nán）以綜合利用等。

公司針對以上問題研發了一款節能降耗、維護費用低的智能變徑孔（kǒng）板流（liú）量計，它（tā）的優點（diǎn）是能夠運行（háng）時自診斷計量準確性，在使（shǐ）用時第一時間發現計（jì）量故障或（huò）異常；量程寬，適（shì）用範圍（wéi）廣；介質要求低，無需加裝過（guò）濾器；免維護，為用戶節約了成本。公司自（zì）主研發的能源物聯（lián）網雲平（píng）台，擁有數據采（cǎi）集、設備（bèi）控製、大數（shù）據分析、智能報警與提示等功（gōng）能，通過（guò）對采（cǎi）集數據的多維度分析，監控表計運行是否正常，計（jì）量是否準確（表內特有的雙參（cān）數比對）。並能得出（chū）表計（jì）選型是否（fǒu）合理（用量特征分析（xī）），用戶用能是否合理（用戶用（yòng）能模式聚（jù）類），以及能源管輸損（sǔn）耗分布情況等多種消息（xī）。真正做到對能源的產供銷管（guǎn）理提供數據指導。為用戶解決了表計數據獲取（qǔ）成本高；計量信息難以指導運營管理（lǐ）；計量信息分布多個係統難（nán）以綜合利用等諸多問題。

三、具體創新措施

1.創新的機械結（jié）構技術

為了確保計量精（jīng）度和穩定性，又要寬量程比和免維護的要求（qiú），公司對國內（nèi）外主（zhǔ）流流量計做了廣泛研（yán）究，針對傳統原理流量計多年的發展和技術的（de）沉澱，確定了以流量計中的標準孔板流量（liàng）計和靶式流量計為結構改進（jìn）方向，結合工程數學理論、精密機械加工技術、軟硬件技術和微電子技術，研（yán）製出了一種寬（kuān）量程（chéng）、高精度、免維護的智能變（biàn）徑孔板流量（liàng）計（見圖1）。

圖1  智能（néng）變徑孔板流量計產品（pǐn）圖

（1）智能變徑孔板流量計工作原理（lǐ）

根據差壓（yā）式流量計工作原（yuán）理進行流量測量，流量方程（chéng）式是從伯努利方程和（hé）連續（xù）性方程推導（dǎo）而出的，通過溫度、壓力補償實現（xiàn）燃氣（qì）的標方（fāng）計量。該流量計是電子計量技（jì）術，具有計量+物聯網集成的先天優勢，為用戶安（ān）全用氣、實時階（jiē）梯調價及遠程控製提供有力技術支撐（chēng）。

（2）技術特點

1）采用了差壓-位移雙（shuāng）參數變麵積測量技術（發明專利號：ZL201010243708.1）能（néng）夠通過差壓、位移傳感器（qì）對表計的計量準確性自診斷，並通（tōng）過動態改變（biàn）孔徑，擴展了傳統孔板的量程比。采集了溫度-壓力參數，建立了溫度-壓力補償數學模型，計量穩定性高（gāo），更好的實現計量公平（píng）。

2）由於（yú）差壓、位移設計，表體內可動部件少，無噪音（yīn），無需加注潤滑油，對介質要求低，不怕雜質卡阻，避免了摩損和維護費用，也避免了因堵塞造成無法修複的故障。

3）數（shù）據采集NB遠傳終端（duān）外置策略:不同於市場上（shàng）大部分儀表（biǎo）將數據采集NB遠傳終端（duān）內置於流（liú）量計的方式，流量計通信接口為標準MODBUS  RTU方式，可適配集中抄表式、點對（duì）點抄表各種應用，方（fāng）便了整體的電源管（guǎn）理及功耗降低。

2.能源物聯網雲平台及服務---流量（liàng）計（jì）擴（kuò）展服務

公司圍（wéi）繞目前行業存（cún）在的“抄表成功率低、客戶（hù）體驗差、設備管理孤島化、業務故障定位難、產（chǎn）銷差（chà）及安全管理難、上線（xiàn）速度（dù）慢、業（yè）務拓（tuò）展難”等問題開發了能源（yuán）物聯網雲（yún）平台，基於無線通信、物聯網等高科技手段，推出智慧能源物聯解決方案（圖2能源物聯網雲平台解決方案圖）。通過能源物聯解決方（fāng）案，將能源計（jì）量信息化、智能化，建立了計量（liàng）、監測和統計，成功（gōng）的實現了在線采（cǎi）集、實時監（jiān）測、集中管控相結合的智能化能源管理。

（1）平台創新點

1）可以通過平台（tái）進行數據分析並診斷計量的準確性。

2）具有多種類物聯設備（bèi）接入能力。通過（guò）組件化的協議庫技術，實現多種不同種類、不同通（tōng）信協議、流程的（de）設備信息接入。

（2）平台特點

1）具有海量設備接入能力。通過使用非阻塞的異步（bù）通信技術，物聯網雲平（píng）台可以支持千萬級的設備接入量。

2）具有大（dà）數據存儲與處理能力。平台具有百億級數據的存（cún）儲與處理能力。利用先進的深度學習與聚類算法，自動發掘數據特征。

3）具有強大的係統擴展（zhǎn）能力。通（tōng）過使用微服務架構和服務化接口，平（píng）台具備強大的係統（tǒng）擴展能力，能（néng）以國際（jì）標準的接口形式與（yǔ）用戶的各種既有係統進行（háng）業（yè）務和數據層麵的對接（jiē）。

圖2 能源物聯網雲平台解決（jué）方案圖

四、項目取得成效

1、公司研發的智能變徑孔板（bǎn）流量計計價價格（gé）相對於市場同規格其他流量計價格較低，且由（yóu）於流量計（jì）不怕髒汙，因此前端（duān）無需加裝過濾器。量程比寬，可覆蓋高低多（duō）個流量段，一台流量計（jì）滿足大小不同流量使用（yòng）。無（wú）連續運轉（zhuǎn）部（bù）件，運行（háng）時無噪音，無需加注潤滑油，對管道（dào）氣體無（wú）附加汙（wū）染，確保（bǎo）了安全運營，是氣體（tǐ）測量的理想儀表。該流量計已在長沙新奧燃氣有限公（gōng）司、株洲（zhōu）硬質合（hé）金集（jí）團有限公司等單位得到（dào）推廣應用（yòng）。使用該流量計後，穩定可靠（kào），用戶無投訴，無需日常維護無需現場抄表，大大降低了企業運營成本，減少了維護工作量，達到了節能降耗、提（tí）高經（jīng）濟（jì）效益（yì）的目的。

2、公司研發的能源物聯網雲平台，其方案（見圖3 能源物聯網雲（yún）平台方案結構圖）已成（chéng）功（gōng）運用在（zài）長沙新奧熱力（lì）有限公司蒸汽流量計量上，實現了優於電信管理的遠程自動控製、抄（chāo）讀、收（shōu）費、管理係統。既可控製管理獨立區域，也可多個區域統（tǒng）一集中控製管理；經超容量數據包（bāo）處理，一個窗口，單點登錄，多係統互聯互（hù）動，係（xì）統接入了溫度、壓力、累積流量的數據收集，通過查表和運算判斷飽和蒸（zhēng）汽和過熱蒸汽並提出警示（shì）。成功的實現了在線采集、實時監測、集中（zhōng）管控相結合的智能化能源管理框架,並可通過用能特征分析，指導用戶優化用能管理模式（shì）。為企業提質增效提供了（le）覆蓋（gài）設計、研製（zhì）、生產、選型、使用、維護全過程的個性化（huà）計量服務新模（mó）式。

圖3 能源物聯網雲平台（tái）方案結構圖

3、智能變徑孔板流量計（傳感器技術）、數據采集NB遠傳終端（遠傳技術）及物聯網雲平台（大數據分析）的完美結合使得（dé）智能化能源管理模式得以實現。可在燃氣行業、熱力（供（gòng）熱供汽）行業、化工工業領域得到廣泛應用。