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低壓小流量天然氣流量計量技術(shù)已有近200年的發(fā)展歷程，隨著階梯計費需求的提出和當(dāng)前新型傳感技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)向天然氣流量計量領(lǐng)域的滲透，天然氣流量計量技術(shù)正經(jīng)歷深刻變革。新技術(shù)的推進和產(chǎn)業(yè)化必將進一步促進節(jié)能減排和支撐大數(shù)據(jù)的廣泛運用，了解這些新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用情況，可以促進天然氣流量計量行業(yè)的技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
一、多信道物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)
2014年3月20日，國家發(fā)改委發(fā)布了《關(guān)于建立健全居民生活用氣階梯價格制度的指導(dǎo)意見》， 要求2015年年底前所有已通氣城市均應(yīng)建立居民生活用氣階梯價格制度。當(dāng)前，基于RF射頻等無線自組網(wǎng)的無線通信技術(shù)普遍應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)燃?xì)獗砗虸C卡無線遠(yuǎn)傳燃?xì)獗?，因其解決了普通預(yù)付費表難以實現(xiàn)的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能而在城市天然氣流量計量中發(fā)展迅速，但是其暴露的問題也日益明顯。由于自組網(wǎng)的不穩(wěn)定性和對制造方服務(wù)的過分依賴，已成為天然氣流量計量中的雞肋。而隨著國家物聯(lián)網(wǎng)的推進， 公共無線網(wǎng)絡(luò)的普及開放，基于公共無線網(wǎng)絡(luò)的多信道物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正逐漸成熟。
在國家物聯(lián)網(wǎng)“十二五"發(fā)展規(guī)劃中，物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗韺儆谥悄芗揖拥闹攸c示范工程， 其集智能實時抄表、遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)服務(wù)于一體，是以智能終端為主，云、端結(jié)合的系統(tǒng)應(yīng)用和現(xiàn)代服務(wù)工程。應(yīng)用后可有效降低抄表的人工成本、實時監(jiān)控用氣情況，實現(xiàn)節(jié)能減排和提高燃?xì)鉅I運的安全性。對推進國家“一戶一表"工程和“階梯計價"政策的實施，減少用氣糾紛、創(chuàng)建和諧社會、助推節(jié)能減排工程、為公眾提供便利創(chuàng)造了條件。
多信道物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗硪缶哂卸喾N信道接入方式，具備通過ZIGBEE、WiFi、手機數(shù)據(jù)線、GPRS、3G/4G等公共無線網(wǎng)絡(luò)接入互聯(lián)網(wǎng)的能力，同時與時間有關(guān)的計量數(shù)據(jù)和各項參數(shù)能夠在需要時或者網(wǎng)絡(luò)接通時準(zhǔn)確傳送到的服務(wù)器，無需自建網(wǎng)絡(luò)，因此排除了前端網(wǎng)絡(luò)故障，其零信道成本和零網(wǎng)絡(luò)維護成本的優(yōu)勢，必將成為物聯(lián)網(wǎng)時代競爭力的產(chǎn)品。
二、燃?xì)獍踩O(jiān)測技術(shù)
住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于發(fā)布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《切斷型膜式燃?xì)獗怼芬延?014年7月1日實施。燃?xì)獍踩恢卑殡S著燃?xì)馐褂萌^程， 燃?xì)馐褂貌划?dāng)發(fā)生泄漏，更有可能引發(fā)爆炸、火災(zāi)等危險，因此燃?xì)獾陌踩O(jiān)測一直是燃?xì)庀到y(tǒng)工程中zui重要的一環(huán)。根據(jù)這些需求， 燃?xì)庑袠I(yè)正在推進切斷型燃?xì)獗淼募夹g(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化進程，新的標(biāo)準(zhǔn)對燃?xì)獍踩岢隽艘韵乱螅?BR>（1）超流量偵測，以備出現(xiàn)燃?xì)夤艿榔屏训那闆r下及時切斷燃?xì)狻?BR>（2）超過連續(xù)使用時間偵測，防止忘記關(guān)閉灶具、熱水器等引發(fā)危險。
（3）連續(xù)長時間微泄漏偵測，防止氣路老化破裂引起的安全事故。
（4）超壓和低壓偵測，防止調(diào)壓器異常和臨時斷氣回火引發(fā)的事故。
（5）5級以上地震偵測并關(guān)斷，防止次生災(zāi)害的發(fā)生。
（6）遠(yuǎn)程指令偵測，根據(jù)遠(yuǎn)程指令執(zhí)行數(shù)據(jù)報送、遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)等功能。
（7）外部警報偵測，根據(jù)煙霧傳感器的警報信號實時切斷閥門并遠(yuǎn)程報警。
切斷型燃?xì)獗順?biāo)準(zhǔn)的推進，已將燃?xì)膺\營與安全終端的技術(shù)指標(biāo)重新定義，而具有單向截止閥的燃?xì)獗?，其國?nèi)市場運用就已超過100萬臺。新產(chǎn)品的推廣運用必將進一步提升燃?xì)獍踩\營及管理水平，減少和預(yù)防燃?xì)馐鹿实陌l(fā)生。
三、射流氣體計量技術(shù)
射流流量檢測是基于流體快速通過節(jié)流孔，產(chǎn)生不同頻率的震動來檢測氣體流速， 運用在產(chǎn)品上，由于其結(jié)構(gòu)小巧、成本低廉、功耗極低，且屬于電子式產(chǎn)品，目前在俄羅斯等國家有大批量使用。但是由于其壓損*、流量小、量程比窄、重復(fù)性和穩(wěn)定性一般，不能滿足OIML R137《氣體流量計》建議要求，因此適用范圍較窄。
通過改進后的射流表，不排除后期在獨立計量方面得到運用，比如燃?xì)鉄崴鞯牧髁匡@示，燃?xì)庠罹叩牧髁匡@示，各獨立用氣設(shè)施流量顯示等功能性的非貿(mào)易結(jié)算的計量，其取代貿(mào)易結(jié)算計量器具的可能性較低。
四、超聲氣體計量技術(shù)
超聲氣體流量檢測技術(shù)， 由于其測量準(zhǔn)確度高，在高壓大流量天然氣流量計量中運用普遍，小型超聲波在日本、英國等也有超過10年的應(yīng)用歷史，因此是當(dāng)前呼聲zui高的替代傳統(tǒng)機械式燃?xì)獗淼募夹g(shù)之一。
目前，小型超聲波燃?xì)獗砥毡椴捎脮r差法原理來測量燃?xì)饬魉?，通過測量超聲波信號在流體中順流和逆流傳播時速度之差來反映流體的流速。因時差法克服了聲速隨流體溫度變化帶來的誤差， 準(zhǔn)確度較高，目前應(yīng)用較廣泛。
當(dāng)前，《家用超聲波燃?xì)獗怼沸袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)項目已列入工信部2012年第三批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計劃中，項目編號：2012-2016T-JB《家用超聲波燃?xì)獗怼?。其配套的檢定規(guī)程也在申報中。由于超聲波燃?xì)獗砀苓m應(yīng)當(dāng)前燃?xì)獾捏w積貿(mào)易結(jié)算的方式，因此其也是當(dāng)前zui有可能批量市場化的新型天然氣流量計量產(chǎn)品。
五、MEMS氣體計量技術(shù)
微機電系統(tǒng)（MEMS）計量技術(shù)是采用熱敏傳感器檢測流動的流體與熱源之間熱量交換來測量流體的流量。如圖1所示，在MEMS計量芯片中央設(shè)置了一個微熱源，在氣體流動的方向，也就是微熱源的上、下游對稱地設(shè)置了兩個溫度傳感器T1、T2。當(dāng)沒有流體流過計量芯片表面時，此時T1=T2；當(dāng)流體有流量時，T1≠T2，存在溫度差。
與傳統(tǒng)的熱式質(zhì)量流量計一樣，MEMS燃?xì)獗砀鶕?jù)MEMS計量芯片的安裝位置，可以分為兩種結(jié)構(gòu)：一種是插入式結(jié)構(gòu)；另一種是旁路結(jié)構(gòu)。一般地，插入式結(jié)構(gòu)簡單、壓損?。坏枰昂笾惫芏?，而旁路結(jié)構(gòu)具有可減少氣體中微小固體顆粒對計量芯片的影響和無前后直管段要求等特點?，F(xiàn)在家庭使用的膜式燃?xì)獗韷勖话阍?0年以上，為了減少燃?xì)夤艿乐谢覊m、雜質(zhì)等對計量芯片造成的影響， 延長家用MEMS燃?xì)獗淼氖褂弥芷?，一般采用旁路結(jié)構(gòu)，同時需要在計量芯片的表面增加特殊涂層處理，更加全面和嚴(yán)格地保護MEMS計量芯片。
目前，上天然氣貿(mào)易結(jié)算主要有體積、質(zhì)量和能量等3種方式。天然氣作為一種清潔能源，人們更關(guān)注的是它的發(fā)熱量。發(fā)熱量與燃?xì)饨M分相關(guān)，而天然氣的組分與氣田、地區(qū)和開采的時段都存在關(guān)系。
據(jù)不*統(tǒng)計， 我國管輸天然氣的發(fā)熱量zui小為33.90MJ/m3，zui大為44.35MJ/m3，二者相差30.8%。能量計量以其科學(xué)、公平和公正性廣泛應(yīng)用于天然氣貿(mào)易結(jié)算中。
現(xiàn)階段通常采用氣相色譜儀分析天然氣的成分來測量能量。由于氣相色譜儀價格昂貴，主要應(yīng)用于天然氣的骨干管網(wǎng)和大型用戶， 隨著天然氣能量計量的推進，家庭和小型工商用戶zui終也會采用能量計量。根據(jù)行業(yè)中MEMS研發(fā)技術(shù)人員的介紹，MEMS技術(shù)后期可以通過組分識別達到能量計量， 當(dāng)然，這其中可能有很大不同，我們需要的是燃?xì)馊紵筢尫诺臒嶂怠＿@二者之間可能并非等同。MEMS燃?xì)獗硎欠衲軌驅(qū)崿F(xiàn)預(yù)期中的能量計量，還有待行業(yè)技術(shù)人員的共同努力，一起來解開其中的謎團。
