热量表故障诊断（VC++）系统设计

　　摘要：热计量的推广使数据远传市场以及热量表市场需求增大, 对热量表使用期间的维护排查工作提出了更高的要求。研发了基于VC++的热量表故障排查系统, 该系统采用多时刻纵向对比及某时刻同向对比的方法, 解决了采用单一时刻数据存在的结果代表性差、误差大问题, 且能兼顾不同远传系统的数据存储特点, 为热量表现场管理维护以及后期收费提供了理论依据和数据支持。

　　关键词：热量表; 故障排查; 多时刻; 数据; 远传; VC++;

　　Abstract：The popularization of heat metering promotes the demands of the remote transmitting system market and heat meter market, which requires higher standards on hot water flow meter management during the using period.Develops a system of hot water flow meter fault diagnosis based on VC++.Adopts multiple-time data longitudinal comparison and single moment data crosswise comparison to solve the problems of unrepresentative and big error using single moment data, and considers the data storage features of different remote transmission system, which provides a good theoretical basis and data support for the heat meter management and charging.

　　Keyword：heat meter; fault diagnosis; multiple-time; data; remote transmission; VC++;

　　随着我国热计量改革工作的深入开展[1], 市场对热量表的需求量不断增大[2]。由于直接关系到供热费, 必须准确判断供暖季热量表是否正常工作以及其计量数据的准确性, 这对热量表使用期间的维护排查工作提出了更高的要求[3-4]。快速进行热量表故障分析判断对于热量表维护排查工作十分重要。本文通过对故障热量表进行分类、总结故障热量表数据规律, 提出了一套热量表故障诊断判据, 并采用VC++进行程序编写以实现热量表故障快速排查。

　　1、热量表使用期间常见故障

　　目前, 热量表安装分散, 故障情况复杂[5-7]。笔者通过对东营市17个热计量小区共计13 325块热量表多次摸底排查, 详细登记了故障热量表数量及种类。本文选取2013—2016年3个供暖季内的热量表故障情况进行统计分析, 结果见表1。最常见的热量表故障是表损坏及通讯故障, 造成这些故障的主要原因是“跑冒滴漏”导致热量表进水失效, 设备间环境潮湿使导线氧化, 造成热量表通讯障碍。其次是用户私开, 有的用户间歇性私开, 如果捕捉的远传数据恰好是未用热时的数据, 则会被认为是正常用户, 而单纯增大采样频率并不能很好地解决这一问题, 只有根据一段时间内的累积热量和流量等参数的变化情况来综合判断才能得到准确的结果。因此, 本文提出采用多时刻纵向对比及某时刻同向对比热量表数据的方法, 避免用单一时刻热量表数据分析结果代表性差、误差大的缺点。

　　此外, 远传热量表与现场热量表不一致, 热量表安装问题 (探头反置、流量计装反) 以及热量表故障 (电路板故障以及温度探头损坏) 都会造成最终热计量收费结算数据的失真, 这迫切要求在供暖季期间管理人员能快速发现现场热量表的异常情况并作出相应处理。

表1 2013—2016年3个供暖季热量表故障分类统计

　　2、基于VC++的热量表故障排查系统设计

　　目前, 各远传公司将传输协议作为技术秘密, 并不对外公开。各家远传的数据项不同, 代表的意义也不相同, 热量表数据很难用同一套管理平台分析;并且很多热量表管理系统仅具有数据采集、存储及简单判断功能, 并没有完善的热表故障诊断体系。因此, 本文在编制故障排查程序时兼顾不同远传系统的数据存储特点。

　　笔者开发的热量表故障排查系统基于计算机语言VC++, 读取3个时刻的热量表热量、流量、温度等参数, 结合用户缴费情况, 通过纵向横向对比分析各个时间段内的热量表参数, 找出缴费用户用热量极小甚至为0、未缴费用户私开、温度探头反接、流量计反接、热量表参数异常等故障表, 主要流程如图1所示。

图1 主要流程

　　笔者基于大量的现场热量表数据, 归纳总结故障热量表数据特点, 得到了严谨而全面的故障判据, 主要判据如下:判据1———远传数据超过2天未更新;判据2———远传热量表表号与现场热量表表号不一致;判据3———缴费用户热量表读数不动或变化极小;判据4———未缴费用户私开 (每日平均用热量超过50kW·h或者流量不为0或者温差大于7℃) ;判据5———缴费用户温度、流量、热功率超限;判据6———缴费用户供回水温度全为0;判据7———缴费用户读数变化极大 (每日平均用热量超过300kW·h) ;判据8———热量表温度探头接反。

　　采用VC++软件平台, 将以上故障判据编写生成热量表故障诊断软件, 部分程序编写如下:

　　3、热量表故障排查系统使用方法与使用效果

　　工作人员首先调取并保存热用户最新缴费文件以及3个不同时刻的热量表数据文件, 为了提高程序运行速度, 文件中所有数据采用整数。然后启动故障排查程序, 程序运行之初的输入界面见图2, 需输入数字格式的最新排查日期, 工作人员可事先通过Execl将日期转化为数字格式, 输入后回车。程序依照热用户地址匹配相应热量表关键数据以及缴费情况, 自动对数据进行后续故障类型分析。程序运行完后自动退出, 并生成排查结果文件。

图2 程序运行界面

　　生成的排查结果文件 (见图3) 详细列出了每户热量表不同时刻的关键数据, 最后几列标明热量表具体故障情况 (有故障, 1;正常, 0) 以及故障总数, 工作人员可以根据需要, 依照总故障数或故障类型来筛选显示想要查看的结果。

图3 输出结果

　　供热企业目前多借助Excel软件人工分析热量表数据是否正常, 该方法工作量大、效率低, 且对排查人员的综合素质要求较高。分别对100户和500户热量表进行故障排查的人工排查方法与程序排查方法的结果对比见表2。由表2可以看出, 人工排查耗时长, 准确率普遍低于程序排查, 且与人员素质有关系;随着热量表数量增多, 人工排查耗时迅速增加, 准确率随之下降, 而程序排查几乎不受影响。

表2 热量表故障排查情况对比

　　通过程序排查可以准确判断出原人工排查难以发现的问题。例如, 安盛南区302住户与402住户热量表初始安装错误, 人工排查一直没有发现异常。2016年1月, 程序排查提示安盛南区302住户 (缴费) 热量表读数变化极大, 402住户 (未缴费) “偷暖”。工作人员现场排查发现302住户与402住户的热量表回水温度探头接错, 经过重新调整探头, 供热计量恢复正常。科达小区一住户通过不定期反接供回水温度探头使热量表不计量达到偷暖目的。人工排查时热量表数据温度正常, 后通过程序排查, 提示缴费用户读数变化极小, 调取该户热量表历史数据, 发现了该用户调整探头的详细记录。实际测试表明, 该故障排查系统能够稳定良好地运行, 而且操作简单方便, 大大提高了热量表故障排查的效率和准确度。

　　4、结论

　　随着供热计量政策不断完善, 热量表使用量逐步增大, 热量表管理越发重要。本文研发的热量表故障排查系统, 全面考虑了不同远传公司的数据特点, 采用多时刻纵向对比以及某时刻同向对比的方法, 具有系统运行稳定、操作简单、排查速度快、准确率高、减少人力成本和运行管理费用等优点, 适用于大面积实行热计量的供热企业。

　　参考文献
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