天然气热量计算公式：
其计算式如下：
E=Q×Hs
式中：E---时间段内天然气的能量，MJ；
Q---时间段内天然气标准状态的体积流量或质量流量；m3或 kg
H---天然气单位发热量，MJ/m3或MJ/kg
应注意，当采用能量流量计量，其单价为XX元／MJ，故贸易结算时单价乘以能量（MJ）便得到金额，而不必按发热量对天然气进行分级，只需规定天然气的发热量达到某一限定值即可。
燃气能量 热量 流量计量组成部分：
三部分的组合：流量计量（流量计）、发热量计量（气相色谱仪）和 天然气组分分析（气相色谱仪）三部分的组合。
流量计量：它是能量流量计量的主要部分。主要采用流量计来实现计量
发热量计量：二种方式检测发热量
直接检测发热量：直接法发热量直接测量法有水流式和气流式两种。气流式对设备和环境的要求比水流式严格，但准确度和灵敏度高。美国20世纪70年代使用水流式，80年代用气流式取代了水流式。我国天然气发热量测量为水流式（GB 12206）。
间接发热量：间接法发热量间接测量法是利用组成分析数据进行计算，国内外标准有IS06976，ASTMD3588和GB/T11062。
两种测量方法都必须使用正确的天然气样品采集方法。
天然气组分分析
天然气的组分分析可分为在线分析和离线分析两种。
由取样和分析两部分组成。对应的国内外标准有IS010715和IS06974及GB/T13609和GB/Tl3610。
所以，要求得到天然气能量流量，必须要求测量以下的参数：
1.质量流量, 标准体积流量
2.燃气压力、温度、组分、(相对)燃气密度。
需要被计算如下的天然气参数：
• 压缩因子
• 摩尔量
• 热值
• 气体相对密度
• 运动粘度
• 比热
可以参考采用以下测量仪器仪表：
• 基本流量仪表(气体涡轮、超声、孔板等流量计)
• 绝压或差压变送器
• 温度变送器、Pt100 传感器
• 在线色谱仪
• 密度仪、相对密度变送器
• 流量计算机（有的具备密度计算功能，可以不加密度仪）、体积修正仪、计数器
我国已有一些天然气计量站配备天然气在线分析系统，它可提供天然气组成和发热量的数据，如华北油田向北京供气的东郊门站配备有引进的天然气流量计算机和在线气相色谱仪等。1993年华北油田向北京市供气的第二条输气管道投产，建在这条管道末端的南郊门站配备有从美国引进的天然气流量计算机和在线气相色谱仪，十几年来华北油田除按体积流量计量外，同时也记录了天然气的发热量。
中国海洋石油总公司于1996年投产了南海气田，该气田有30亿立方米的年生产能力，其中90%的商品天然气经跨底管道输送香港，用作中华电力公司的燃料，此天然气按ISO 5167和AGA No.8报告进行流量计算，采用自动取样器定时定量取得天然气气样，由化验室的气相色谱仪分析天然气组成，气相色谱仪每次使用前用标准气体进行校准，最后以能量流量计量方式进行天然气的计量交接。据估计，此商品天然气能量计量系统的不确定度可达1.0%。
我国通常采用的天然气计量方式为体积计量，但是，在大规模天然气交接计量过程中，由于各地天然气气体的组分存在差异，气质也有波动，导致天然气发热量存在差异，因而传统的体积计量方式很明显的并不科学，也不公平，不能够准确的计量出实际的天然气用量，使得天然气的计量和收费并不合理。
方案提供一种天然气能量计量系统，此天然气能量计量系统能够准确的计量出实际的天然气用量，计量更科学、公平，能够使得天然气的计量和收费更合理
天然气能量计量系统：采集所述天然气的流量的流量计+天然气热值的热值仪+数据处理系统。用于根据所述流量计和所述热值仪采集到的数据计算出所述天然气能量的计量控制器，所述流量计和所述热值仪分别与所述计量控制器连接。
天然气能量计量系统还包括人机交互设备，所述人机交互设备与所述计量控制器连接用于显示并存储系统参数。
如图2所示，本实施方式优选计量控制器为PLC(可编程控制器)，因图2中的一些电源电路均为本领域的公知常识，因此关于常规的电源电路在此不再详述，以下仅对与本实用新型发明点相关的设备与计量控制器的连接作详细阐述。图2中的A1、A2、A3、A4、A5、A6分别为流量计、热值仪和燃气报警器的供电端子，A7和A8为燃气报警器的报警信号输出端子，端子A8电连接计量控制器的一开关量输入端口，从而将燃气报警器的报警信号传输给计量控制器，计量控制器的开关量输出端电连接有报警指示灯H1，当有报警信号输入时，报警指示灯H1点亮报警。
需要说明的是，计量控制器为PLC仅是本实施方式的优选方案，实际应用中计量控制器并不限于PLC，还可以选用工控机或单片机等，关于计量控制器采用工控机或单片机等的具体实施方式与计量控制器采用PLC的具体实施方式基本相同，区别仅在于电路连接上的简单差别，且此差别也均为本领域的公知常识，因此关于计量控制器采用工控机或单片机的具体实施方式在此不再详述。
如图1和图2共同所示，图2中的A9、A10、A11和A12为与流量计和热值仪的连接端子，本实施方式优选A9、A10、A11和A12四个端子电连接计量控制器的485通讯端口TX和RX，即流量计和热值仪通过RS485总线与计量控制器连接，从而将采集到的数据等信号传输给计量控制器。本实施方式进一步的优选在A9、A10、A11和A12四个端子与TX和RX之间串接信号隔离栅IG，用以保护计量控制器。流量计用于采集天然气的实时流量，本实施方式优选流量计为超声波流量计，内部集成有压力传感器和温度传感器，能够同时采集天然气的瞬时流量、温度、压力及计算出累积流量传输给计量控制器，不再需要另外安装压力传感器及温度传感器，测得的流量值更加准确，本实施方式进一步的优选该超声波流量计为山东思达特生产的AS超声波流量计。热值仪用于采集天然气的热值，同时还能够采集天然气的华白数和密度等，并将采集到的数据传输给计量控制器。计量控制器用于根据流量计和热值仪采集到的数据计算出天然气能量，其对流量计和热值仪传输来的数据进行计算和整理，根据流量×热值＝能量的公式计算出天然气的瞬时能量及累积能量，并将计算得出的天然气能量值及从流量计处接收的压力、温度值，及从热值仪处接收的华白数值、密度值等传输给中心服务器和人机交互设备，以供显示、存储及统一管理。
如图1和图2共同所示，计量控制电连接有无线通讯模块DTU，并通过无线通讯模块DTU与中心服务器无线连接，从而将数据传输给中心服务器，便于统一管理。本实施方式优选无线通讯模块DTU为GPRS(通用分组无线服务技术)模块。
如图1和图2共同所示，人机交互设备用于显示并存储系统参数，系统参数包括计量控制器计算得出的天然气的能量，以及计量控制器从流量计和热值仪处接收的压力值、温度值、华白数和密度值等数据。本实施方式优选人机交互设备为触摸屏HMI，进一步优选人机交互设备与计量控制器之间通过拟太网连接。
如图3所示，本实用新型天然气能量计量系统的工作流程如下：
步骤一、进行参数设定，此参数包括热值仪和流量计的设定参数，以及与流量计、热值仪、中心服务器和人机交互设备之间的网络地址等参数。
步骤二、读取数据，此数据包括热值仪采集的热值、华白数和密度等，以及流量计采集的温度、压力、瞬时流量和累积流量等。
步骤三、故障判定，故障包括从流量计、热值仪和燃气报警器处读取的报警及自身故障等，若发生故障，则及时发出声光报警并上传中心服务器。
步骤四、数据计算，将流量计和热值仪传输来的数据进行整理，并根据流量×热值＝能量的公式计算出天然气的瞬时能量及累积能量。
步骤五、数据处理，将各数据进行存储、显示和上传。
实施例二：
本实施方式与实施例一基本相同，其不同之处在于：
流量计和热值仪与计量控制器之间通过模拟量输入模块进行连接，即计量控制器接收流量计和热值仪的电流信号，然后将电流信号转换成数值再进行计算和处理。本实施方式中优选在模拟量输入模块与流量计和热值仪之间串接信号隔离栅，以保护模拟量输入模块。
此实施方式与实施例一相比需要另外增加模拟量输入模块，计量控制器的成本较高，但连接可靠性高，受干扰性小，同时也可适用不带通讯功能的流量计和热值仪。
除上述两实施例外，还可以将此系统设计成冗余结构，即流量计和热值仪与计量控制器之间即有通讯连接，也有模拟量输入模块连接，此种设计可使得两种连接方式互为备用，系统可靠性更高。
天然气能量计量系统通过能量来计量天然气，作为天然气的收费标准，使得天然气的计量更为科学，也更公平，更符合实际的天然气用量，因此能够使得天然气的计量和收费更合理。同时还可以根据计量的数据分析天然气能量的使用情况，能够及时采限措施提高能源的利用率。
本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。
