无线远传表作为一种先进的抄收方式将逐步取代人工抄收而成为抄表业务的主流，使用该种无线远传方式，燃气公司及时获得用气信息的能力大为增强，以往那种采用人工抄收燃气使用数据的时代即将成为历史。无线远传表的推广应用，燃气公司可以更好地为燃气用户服务，同时，燃气公司可以更及时地掌握用气规律，更科学地进行用气计划的预测。用气信息同大数据分析技术进行结合，用气数据被更有效的利用，将产生巨大的衍生效益，它所发挥的数据价值绝非取代自动抄收燃气表数据这么简单。
2.无线远传表的系统架构及功能
2.1无线远传表的分类
按传输方式分类：分为有线远传表和无线远传表。
按抄表方式分类：分为点对点抄表、组网抄表、中继路由抄表。
按数据转换分类：分为脉冲式和直读式。
2.2无线远传表的系统架构
无线远传表系统由三层结构组成:数据采集层、数据通讯层和信息管理层。
2.2.1数据采集层
数据采集层由以下部分组成：
（1）燃气表基表
远传表基表应当符合《JJG 577-2012 膜式燃气表检定规程》和《GB/T6968-2011膜式燃气表》标准。
（2）读数转换接口
数据转换接口可采用脉冲和直读两种模式进行转换。
脉冲模式可通过干簧管或霍尔元件实现。
直读模式分为对射直读和反射直读两种形式。
读数转换接口读数转换误差要求小于1M3
（3）阀门
民用远传表配置内置电动阀门，阀门应当具备断电关阀、欠压报警和欠费关阀等功能，远程开启阀门后需手动复位。
（4）控制单元
控制单元的作用是进行数据处理、计算用量。控制单元须有一定的计算和处理能力。按燃气表管理系统的指令执行遥读、阀门开关及其它指令，且具备异常状况监察、异常自检功能。
配备显示屏以显示燃气用量或燃气金额，电池低电压及阀门开关状态等。备有内置电容，在电池电量不足时报警并自动关闭内置阀门。报警具备声光报警功能。具备输入/输出接口，以便进行故障诊断和软件升级。
（5）通讯单元
通讯单元负责以无线的形式传送燃气表的数据至集中器/数据中心。通讯单元建立起远传表控制单元和采集器（集中器或数据中心）的通讯链路。通讯单元可利用公共通讯平台把数据直接传送至数据中心，也可以通过中继器、采集器及集中器通过公共通讯平台把数据传送至数据中心。
（6）通讯天线
远传表通讯天线应尽可能采用内置天线和高增益天线，这样不但可以保证天线不宜造成破坏，而且可以提高通讯效果。
2.2.2数据通讯层
数据通讯层的作用主要是完成连通数据链路和制定统一通讯规约，在数据采集层和信息管理层之间建立起连接。通讯平台可选用GPRS，CDMA,3G，4G，SMS，PSTN 等来传递数据,保证无线远传表系统的各种指令可以正常的上传下达。
数据通讯层主要由以下几个部分组成：
（1）抄表机
抄表机除了使用传统的PDA，还可以通过手机APP软件，平板电脑等方式。
抄表机抄表需要抄表员到用户小区进行抄表，是半自动抄表方式，它解决了入户难、抄表效率低的问题，虽然抄表机抄表还只是中间方案，它在无线远传表的发展中是一个不可或缺的阶段。随着无线远传表技术的发展，该抄表方式将成为自动抄表的辅助。目前，对抄表机的要求是起到“移动集中器”的作用，也就是说，它要求具备自动下载抄表册和上传抄表数据的功能。
（2）采集器
采集器主要起到接力的作用，它将远传表和集中器连接起来，远传表的数据通过采集器转发给集中器，集中器的命令通过采集器发送给远传表。采集器也是远传表技术发展的中间产品，扩频技术的应用可以减少采集器的应用，物联表将会取消采集器的应用。
（3）集中器
集中器可以直接管理远传表，也可以通过采集器间接管理远传表。在前期远传表的应用中，一个集中器可以管理200米范围内的数百只远传表；扩频技术应用中，一个集中器可以管理2-3公里范围内的数千只远传表。可见，在物联表大规模应用前，基于扩频技术的远传表的优势明显。物联表应用后也会取消集中器的使用。
（4）公共移动网络
公共移动网络将远传表(集中器)同燃气公司数据中心联系起来，信息中心通过公共通讯平台转发实现自动抄表。
2.2.3信息管理层
信息管理层的主要作用是实现用气信息的收集、存储、统计分析、阀控及数据转发等功能。该层由下面几个部分组成：
（1）网络服务器
网络服务器是远传表系统正常运行的硬件支持，包含数据库服务器、WEB服务器等。
（2）远传表信息管理软件
管理软件主要根据燃气公司的业务需求而进行开发，它可以是定制开发也可以使用远传表生产厂家的通用管理软件。管理软件不是越复杂越好，而是在统一规划下越适合越好，主要与业务需求和需求管理有关系。
（3）网络设备
网络设备会使用到防火墙、路由器、交换机等，这些设备燃气公司的信息中心之前都会有建设，一个新的系统接入需要做好规划和计算，做到信息系统的整体管理，使得各个系统软硬件融为一个整体，而不是建设一个系统接入一套设备。
2.2.4无线远传表的系统结构如下图所示：
2.3无线远传表系统的功能
无线远传表的功能主要由以下几个部分组成：
远传抄表
无卡预付
实施调价
阶梯收费
阀门控制
表号管理
系统管理
统计分析
3.无线远传表的核心技术
无线远传表系统的建设是一个系统工程，它不但涉及的燃气公司的抄表信息系统，更涉及千家万户的表具计量，在任何一个方面出现差错都将造成难以挽回的后果。
我们讨论无线远传表的核心技术，并不是讨论如何设计远传表产品，而是关注燃气公司在应用远传表技术和产品时如何更好地进行把控，做到在该技术和产品的应用时，更好地服务于燃气公司的业务发展。
3.1通讯技术
随着通讯技术的不断发展，远传表的无线通讯模式经历了不同阶段：
（1）RF远传表初步解决了200范围内的远传表通讯问题，但是也带来了集中器覆盖用户少、集中器安装多等管理难题。
（2）针对RF远传表存在的问题，基于扩频技术的远传表系统应运而生，扩频远传表系统主要解决了同频干扰，显著增加无线通讯距离，减少中间设备，降低工程安装调试难度及维护成本，有效提高抄表成功率和稳定性。
（3）不论RF远传表还是基于扩频技术的远传表，都需要通过集中器将远传表和数据中心联系起来，而物联网表通过公共网络直接将信息中心和远传表直接联系起来，使得数据链路**简化，**提高了抄表成功率和系统稳定性，但同时也带来了通讯成本的问题。
可见，任何远传表系统都有自己的特点，在远传表的应用中，除了对新技术的探索外，特别要注意将基于不同技术的无线远传表进行整合及管理，避免新技术的应用造成系统管理的混乱。
随着无线远传表的发展应用，燃气公司安装的无线远传表不太可能只采用一家远传表厂家的产品，可以说，今后不同远传表厂家的产品将是一个既有竞争又有合作的关系。不同的远传表采用的无线通讯频率往往是不同的频率，在进行远传表系统的设计时，远传表生产厂家和燃气公司特别需要注意：从整体应用的角度，整合不同厂家的远传表。将基于不同技术、不同厂家的远传表在燃气公司的应用中整合为一个整体。
总的来说，对远传表系统的通讯要求需符合《JGT/162-2009住宅远传抄表系统》行业标准。
3.2数据读取技术
远传表的数据读取主要采用脉冲和直读两种模式进行转换。
（1）脉冲模式可通过干簧管或霍尔元件实现。80年代后，干簧管、霍尔元件等基于脉冲技术在远传表中得到应用，随着应用的普及，逐渐暴漏出不稳定和不准确的缺陷，通过不断的技术改进，2000年前后，成功解决了防磁干扰的问题，经历了近20年的努力，对该技术的质疑告一段落，结束了脉冲式传感技术不过关的争论。
（2）直读模式分为对射直读和反射直读两种形式。
光电直读的概念产生于2000年前后，其原理是在每一个字轮的一侧设置固定的光电发生源，在与其对应的字轮上设置反射面或对射孔的接收点，利用多个（5个）反射面或对射孔的接收点的不同位置状态来判断字轮转到什么数的位置，从而确定所对应的数据。
除了光电直读远传表，还有触点直读远传表和摄像直读远传表，由于在无线燃气表中应用不多，这里不再赘述。
（3）光电直读和脉冲直读的比较
光电直读的特点：
A、表具的度数就是表盘的度数，而不是脉冲。我们形象的称为“所见即所得”。
B、平时不需供电，只需在读取数据时上电。因此，该模式“不怕停电、不怕断线”。从理论上说，它读取的数据和表盘上的数据总是一致的。
从光电直读技术概念提出以来，一直受到人们的追捧和关注，而上述两个特点正是脉冲远传表的劣势。
脉冲远传表的特点：
针对脉冲直读的不足，该技术也进行了大量技术改进，现有脉冲技术的特点是：
A、数据转换方式采用自保持开关，不单纯是脉冲计数；
B、通过技术改进，加强了抗干扰能力；
C、成本低
D、微功耗设计，一般情况，只要初始数据采集准确，可以做到一次校正，“永远同步”。
随着数据转换技术的发展，脉冲式和直读式远传表将在一个较长时间内从对立归于统一、从排斥转为互补。
3.3低功耗技术
解决好低功耗问题是远传表更好应用的关键因素之一。就远传表而言，产生功耗的因素很多，需要在硬件设计和软件设计上下功夫，另外数据远传频率和自耗电也是重要的考虑因素。一般来说，在设计时会用到四种优化技术：动态电源管理、动态电压缩放、低功耗硬件设计和低功耗软件设计。由于本文不是论述远传表的技术开发，在这里只是抛砖引玉。
远传表的低功耗设计是建立在一定抄表频率的基础上的，因此，燃气公司设置无线抄表的间隔密度也会影响远传表的电池使用寿命。电池无电不仅会造成断电关阀，还会影响远传表抄表率。很多情况，无法抄表除了通讯效果不好外，还与电池无电因素有关。
4无线远传表应用中需注意的几个问题
无线远传表的应用不同于普通表，它不只是一个普通产品，而是一个系统产品，因此需要进行整体管理，重点应注意以下几个问题：
4.1技术标准
燃气公司建立无线远传表的技术标准具有很强的实践意义，通过技术标准对远传表应用的技术路线和技术要求进行规范，可以在远传表的应用中少走弯路。
技术标准中确定包含的内容有：系统架构、各模块的主要功能、通讯网络技术要求、系统的主要功能、通讯技术要求、电池寿命要求、其他要求等
4.2管理标准
前面，我们提到远传表的应用是一个系统工程、需要整体管理，只有技术标准还不能保证远传表的应用顺利实施。因此，在远传表的应用中还需要一套管理标准与之辅助。
远传表的应用涉及招标、采购、检表、安装、验收、生效、抄表、换表、维修等多个环节，每一个环节出现问题，都将影响日后的正常抄表管理。在管理标准中重点是做好管理流程的梳理，流程中的每一个环节的工作是什么？标准是什么？都需要进行明确规定。济南港华经过多年的摸索，整理了《安装、检表、验收流程》、《换表流程》、《后挂表流程》等进行远传表管理的规范，在实际运行过程中效果良好。
4.3阀控方式
基表配置的内置阀门两种形式：锁扣式阀门和电机旋转阀门。两种阀门动作的时间差别较大，为简化远传表使用的复杂性，建议在同一个燃气公司使用无线远传表尽可能使用同一种形式的阀门，避免出现断电不关阀的现象。为保证燃气使用安全，远传表需配置复位按钮，自动开阀时，操作必须人工复位方能完成阀门开启。
4.4表号的管理
远传表的表号是在无线抄表的唯一识别，做好表号管理意义重大。通过表号管理可以防止错误表号、虚拟表号现象的发生，避免在抄表中产生混乱。济南港华的做法是：要求厂家在远传表出厂时，在表具上将表号制作成预贴4张相同的条形码，在安装、调试、录入等环节进行条形码的扫描，这样既提高了效率，又降低了错误发生的概率。
4.5通讯协议
在远传表的应用中，使用一个厂家的远传表不会存在通讯协议的问题，当使用两个以上生产厂家的远传表时，通讯协议的问题就会显现出来。比如：当使用抄表机抄表时，同一个抄表员会因为手持多个抄表机而带来不便；使用无线远传方式抄表，多个通讯协议会造成系统的开销增大。因此，在远传表的试用阶段就需要考虑通讯协议的统一问题。如无法统一通讯协议，就需要考虑通讯协议在抄表机侧的整合或在自动抄表时编写中间程序进行系统优化。
5无线远传表应用展望
无线远传表及今后物联网表的应用，实现了足不出户就能够随时掌握用户用气信息。用气信息的实时掌握，终将会促使燃气公司对海量数据进行大数据分析。这样不仅能够更好地服务于广大用户，还能够实现燃气公司燃气公司“互联网+”的应用以及燃气业务的增值，可见，无线远传表的应用一定具有十分美好的前景。
