遠(yuǎn)傳無(wú)線抄表系統(tǒng)及其在智能小區(qū)中的應(yīng)用

        一、 引言

　　建設(shè)部在《中國(guó)住宅產(chǎn)品發(fā)展綱要》中明確提出：實(shí)現(xiàn)方便查表，不干擾住戶，使大量人工查表工作逐步過(guò)渡到數(shù)字化傳送，開(kāi)發(fā)智能化的水、電、氣、熱計(jì)量裝置及接口箱柜。隨著電子技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)已經(jīng)在智能小區(qū)中逐漸普及。

　　二、 遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)原理及組成

　　遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)的基本工作原理是利用電子技術(shù)和傳感技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)電表、水表、燃?xì)獗砑右愿倪M(jìn)，使其成為遠(yuǎn)傳計(jì)量表，在戶外裝一套計(jì)量系統(tǒng)，將每一個(gè)計(jì)量表傳感器傳出的數(shù)據(jù)，送到每個(gè)表的采集器存儲(chǔ)，經(jīng)過(guò)函數(shù)變換送到智能電路單元，各單元通過(guò)數(shù)據(jù)總線并聯(lián)，在數(shù)據(jù)總線上任何一點(diǎn)皆可以與計(jì)算機(jī)通訊，自動(dòng)抄收三表數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)由遠(yuǎn)傳檢測(cè)表頭、數(shù)據(jù)采集器、上位控制器、抄表服務(wù)器及抄表系統(tǒng)軟件等五個(gè)部分組成。

　　1、 遠(yuǎn)傳檢測(cè)表頭通過(guò)對(duì)現(xiàn)有電表、水表、燃?xì)獗砑友b傳感器，使其既能就地顯示計(jì)量數(shù)據(jù)，又能產(chǎn)生相關(guān)計(jì)量脈沖信號(hào)。傳感器實(shí)質(zhì)上是一種基于磁電轉(zhuǎn)換技術(shù)或光電轉(zhuǎn)換技術(shù)的脈沖發(fā)生電路單元。遠(yuǎn)傳檢測(cè)表頭為機(jī)械轉(zhuǎn)盤式，將磁感應(yīng)探頭裝在檢測(cè)表頭的某一刻度上，并通過(guò)磁屏蔽防止外界磁場(chǎng)的干擾，便能將一臺(tái)一般表改制成遠(yuǎn)傳檢測(cè)表頭。轉(zhuǎn)軸的圈數(shù)通過(guò)探頭組件的輸出端送到數(shù)據(jù)采集器，該數(shù)據(jù)通過(guò)一定的倍率計(jì)算便成為*終的計(jì)量數(shù)據(jù)。例如，在現(xiàn)有轉(zhuǎn)盤計(jì)數(shù)的水表中加裝霍爾元件和磁鐵，即可構(gòu)成基于磁電轉(zhuǎn)換技術(shù)的傳感器，霍爾鐵安裝在計(jì)數(shù)盤上，當(dāng)轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一圈，永磁鐵經(jīng)過(guò)霍爾元件一次，在信號(hào)端即產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)的計(jì)量脈沖，其工作電壓由采集器提供。同樣，可以采用光電轉(zhuǎn)換技術(shù)產(chǎn)生計(jì)量脈沖，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳抄表的目的。

　　2、 數(shù)據(jù)采集器是以單片微機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集裝置，用于采集檢測(cè)表頭數(shù)據(jù)、剪線報(bào)警、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、與上位控制器通訊，一般安裝在各住戶檢測(cè)表頭附近。其主要功能是采集檢測(cè)表頭數(shù)據(jù)，累積表頭數(shù)據(jù)，通過(guò)系統(tǒng)總線上傳至上位控制器。其一般具有4個(gè)或8個(gè)通道，每個(gè)通道連接1個(gè)檢測(cè)表頭。為保障系統(tǒng)的安全性及可靠性，數(shù)據(jù)采集器應(yīng)具有表底數(shù)據(jù)及采集數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)功能，同時(shí)應(yīng)具有用戶剪線、系統(tǒng)總線斷線、停電報(bào)警等功能。數(shù)據(jù)采集器一般安裝于本檢測(cè)表頭的附近，比如：可將同一樓層的采集器集中安裝于本層弱電豎井中。數(shù)據(jù)采集器供電由UPS集中提供。

　　3、 上位控制器是獨(dú)立抄表系統(tǒng)的終端裝置，提供UPS電源。上位控制器可與數(shù)據(jù)采集器、檢測(cè)表頭組成完整的小規(guī)模抄表系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)型上位控制器通過(guò)屏蔽雙絞線可掛接255個(gè)數(shù)據(jù)采集器，通過(guò)擴(kuò)展上位控制器接口可掛接無(wú)限制個(gè)數(shù)的數(shù)據(jù)采集器，只是應(yīng)保證通訊線路總距離不超過(guò)1km。上位控制器主要功能是：對(duì)數(shù)據(jù)采集器硬件設(shè)備管理，歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、累積，采集器數(shù)據(jù)自動(dòng)下載，數(shù)據(jù)顯示、打印、校對(duì)，系統(tǒng)維護(hù)用戶口令設(shè)置，用戶計(jì)費(fèi)管理，數(shù)據(jù)共享等功能。上位控制器提供豐富的接口，可連接打印機(jī)、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、網(wǎng)卡、USB設(shè)備等。對(duì)于規(guī)模較小的小區(qū)，可由上位控制器代替抄表服務(wù)器完成小區(qū)抄表任務(wù)。

　　4、 抄表服務(wù)器是大型社區(qū)抄表系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器，對(duì)于規(guī)模較大、通訊線路總距離超過(guò)1km的小區(qū)，應(yīng)增設(shè)抄表服務(wù)器，采用以太網(wǎng)連接上位控制器，抄表服務(wù)器除具有網(wǎng)絡(luò)管理功能外，其余與上位控制器的功能基本相同。

　　5、 抄表系統(tǒng)軟件是數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、處理、分析的應(yīng)用軟件，具有數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)修改、數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)打印、系統(tǒng)維護(hù)、收費(fèi)管理等功能。

　　三、 遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)功能及特點(diǎn)

　　遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)具有以下三個(gè)功能：

　　一是具有獨(dú)立的用戶處理功能，各用戶有獨(dú)立運(yùn)行，不會(huì)因相互間的干擾及系統(tǒng)連接總線的短路或斷路造成數(shù)據(jù)丟失和混亂，確保抄收及時(shí)，數(shù)據(jù)**（與檢測(cè)表頭數(shù)據(jù)一致）；

　　二是具備報(bào)警功能，如果出現(xiàn)用戶剪線、設(shè)備通訊中斷、供電中斷等現(xiàn)象，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警；三是具有防斷電功能，停電時(shí)系統(tǒng)的備用電源可確保本系統(tǒng)在72小時(shí)內(nèi)安全可靠地工作，歷史數(shù)據(jù)資料可以存30天以上。

　　遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：

　　一是遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)是一種模塊化開(kāi)放型網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)連接采用總線方式，各用戶并接在總線上，在網(wǎng)上任意一點(diǎn)都可抄讀三表數(shù)據(jù)，便于整個(gè)小區(qū)及城市水網(wǎng)、煤氣網(wǎng)、電網(wǎng)的自動(dòng)抄收，銀行劃撥收款，可組成百萬(wàn)戶以上的大網(wǎng)；

　　二是系統(tǒng)組成靈活，既有適合于規(guī)模較小社區(qū)、降低小區(qū)造價(jià)的獨(dú)立抄表系統(tǒng)，又有適合于規(guī)模較大社區(qū)、網(wǎng)絡(luò)管理功能完善的抄表系統(tǒng)。遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)性能指標(biāo)主要是檢測(cè)表頭，指水表、電表和煤氣表等計(jì)量?jī)x表，抄表系統(tǒng)所用檢測(cè)表頭需加入探測(cè)元件，并配有一條信號(hào)傳輸線，其長(zhǎng)度為1.5m以內(nèi)。改裝后的檢測(cè)表頭分別要符合GB/T778.1—3-96、GB/T 15283—94和GB 6968—86的要求（以上三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)分別為水、電、煤氣表的**標(biāo)準(zhǔn)）。

　　四、 遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)的應(yīng)用問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)

　　隨著**“康居工程”的推廣，智能化小區(qū)的建設(shè)，遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)在溫州也有多個(gè)大樓及小區(qū)在使用，如龍騰大廈、浙南大樓、龍泉公寓、南亞都市花園、涌金花園小區(qū)等都安裝了遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)，但是由于種種因素，在實(shí)際應(yīng)用中還存在這樣幾個(gè)問(wèn)題：

　　一是影響遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)正常開(kāi)通運(yùn)行的問(wèn)題，分析其原因，首先是技術(shù)層面的因素，許多系統(tǒng)未能真正把握自動(dòng)抄表的核心技術(shù)，造成系統(tǒng)計(jì)量**性低，系統(tǒng)可靠性差；系統(tǒng)的維護(hù)性不好，維護(hù)、維修工作量太大。其次是維護(hù)保養(yǎng)方面的原因，過(guò)了質(zhì)保期后由于維護(hù)資金無(wú)從落實(shí)，往往使系統(tǒng)得不到及時(shí)的維護(hù)維修，從而影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。還有是專業(yè)公司、開(kāi)發(fā)商、物業(yè)公司、系統(tǒng)集成商等有關(guān)各方未能很好地協(xié)調(diào)各自的責(zé)、權(quán)、利關(guān)系，從而影響整個(gè)工作流暢運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著這三方面問(wèn)題的**解決，遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)除了能惠及產(chǎn)品生產(chǎn)商及系統(tǒng)集成商之外，也必將惠及各專業(yè)公司（電力公司、自來(lái)水公司、燃?xì)夤镜龋?、房地產(chǎn)商、物業(yè)公司和廣大居民。

　　二是影響遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)可靠、**運(yùn)行的技術(shù)問(wèn)題，分析其原因首先是遠(yuǎn)傳計(jì)量表未能可靠、**的送出遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)，其次是小區(qū)內(nèi)的傳輸網(wǎng)絡(luò)建立未達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（硬件結(jié)構(gòu)、組網(wǎng)方式、通訊協(xié)議等諸方面），從而使數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定。目前有些遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)不能很好運(yùn)行，都在于未能**解決好這兩個(gè)核心問(wèn)題。遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是智能自動(dòng)抄表系統(tǒng)，它可分為局域和遠(yuǎn)程兩種，局域抄表系統(tǒng)用于一定范圍內(nèi)的小規(guī)模抄表任務(wù)；遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)適用于抄表地點(diǎn)多而分散規(guī)模較大的場(chǎng)合。局域抄表系統(tǒng)是由脈沖計(jì)量表、數(shù)據(jù)采集器、適配器和管理中心計(jì)算機(jī)組成，各個(gè)部分之間采用雙絞線連接，如果要進(jìn)行遠(yuǎn)傳抄表只須在適配器、管理中心計(jì)算機(jī)及遠(yuǎn)程主機(jī)處各增加一個(gè)調(diào)制解調(diào)器，利用電話網(wǎng)絡(luò)即可通訊。而通過(guò)公共媒介（電話、Internet）向?qū)I(yè)公司抄表中心電腦傳輸數(shù)據(jù)是成熟的技術(shù)運(yùn)用問(wèn)題，其硬件、網(wǎng)絡(luò)都是現(xiàn)成而且完善的，只要進(jìn)行相應(yīng)的軟件開(kāi)發(fā)即可。

　　五、結(jié)束語(yǔ)

　　隨著科技的進(jìn)步和人們對(duì)信息化要求的提高，智能住宅將逐漸在全國(guó)范圍內(nèi)得到推廣。智能小區(qū)的主要功能應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)在快捷、高效、安全和方便上，遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)是智能建筑優(yōu)點(diǎn)的充分體現(xiàn)，將會(huì)獲得廣泛的應(yīng)用。