一、引言建設部在《中國住宅產品發(fā)展綱要》中明確提出:實現方便查表,不干擾住戶,使大量人工查表工作逐步過渡到數字化傳送,開發(fā)智能化的水、電、氣、熱計量裝置及接口箱柜。隨著電子技術、傳感技術、自動控制技術、計算機技術和通訊技術的發(fā)展,遠傳抄表系統(tǒng)已經在智能小區(qū)中逐漸普及。
二、遠傳抄表系統(tǒng)原理及組成遠傳抄表系統(tǒng)的基本工作原理是利用電子技術和傳感技術,對傳統(tǒng)電表、水表、燃氣表加以改進,使其成為遠傳計量表,在戶外裝一套計量系統(tǒng),將每一個計量表傳感器傳出的數據,送到每個表的采集器存儲,經過函數變換送到智能電路單元,各單元通過數據總線并聯,在數據總線上任何一點皆可以與計算機通訊,自動抄收三表數據。遠傳抄表系統(tǒng)由遠傳檢測表頭、數據采集器、上位控制器、抄表服務器及抄表系統(tǒng)軟件等五個部分組成。
1、遠傳檢測表頭通過對現有電表、水表、燃氣表加裝傳感器,使其既能就地顯示計量數據,又能產生相關計量脈沖信號。傳感器實質上是一種基于磁電轉換技術或光電轉換技術的脈沖發(fā)生電路單元。遠傳檢測表頭為機械轉盤式,將磁感應探頭裝在檢測表頭的某一刻度上,并通過磁屏蔽防止外界磁場的干擾,便能將一臺一般表改制成遠傳檢測表頭。轉軸的圈數通過探頭組件的輸出端送到數據采集器,該數據通過一定的倍率計算便成為最終的計量數據。例如,在現有轉盤計數的水表中加裝霍爾元件和磁鐵,即可構成基于磁電轉換技術的傳感器,霍爾鐵安裝在計數盤上,當轉盤每轉一圈,永磁鐵經過霍爾元件一次,在信號端即產生一個對應的計量脈沖,其工作電壓由采集器提供。同樣,可以采用光電轉換技術產生計量脈沖,實現遠傳抄表的目的。
2、數據采集器是以單片微機為核心的數據采集裝置,用于采集檢測表頭數據、剪線報警、實時數據存儲、與上位控制器通訊,一般安裝在各住戶檢測表頭附近。其主要功能是采集檢測表頭數據,累積表頭數據,通過系統(tǒng)總線上傳至上位控制器。其一般具有4個或8個通道,每個通道連接1個檢測表頭。為保障系統(tǒng)的安全性及可靠性,數據采集器應具有表底數據及采集數據的存儲功能,同時應具有用戶剪線、系統(tǒng)總線斷線、停電報警等功能。數據采集器一般安裝于本檢測表頭的附近,比如:可將同一樓層的采集器集中安裝于本層弱電豎井中。數據采集器供電由UPS集中提供。
3、上位控制器是獨立抄表系統(tǒng)的終端裝置,提供UPS電源。上位控制器可與數據采集器、檢測表頭組成完整的小規(guī)模抄表系統(tǒng),標準型上位控制器通過屏蔽雙絞線可掛接255個數據采集器,通過擴展上位控制器接口可掛接無限制個數的數據采集器,只是應保證通訊線路總距離不超過1km。上位控制器主要功能是:對數據采集器硬件設備管理,歷史數據存儲、累積,采集器數據自動下載,數據顯示、打印、校對,系統(tǒng)維護用戶口令設置,用戶計費管理,數據共享等功能。上位控制器提供豐富的接口,可連接打印機、顯示器、鍵盤、鼠標、網卡、USB設備等。對于規(guī)模較小的小區(qū),可由上位控制器代替抄表服務器完成小區(qū)抄表任務。
4、抄表服務器是大型社區(qū)抄表系統(tǒng)的網絡管理服務器,對于規(guī)模較大、通訊線路總距離超過1km的小區(qū),應增設抄表服務器,采用以太網連接上位控制器,抄表服務器除具有網絡管理功能外,其余與上位控制器的功能基本相同。
5、抄表系統(tǒng)軟件是數據儲存、處理、分析的應用軟件,具有數據自動采集、數據查詢、數據修改、數據通訊、數據打印、系統(tǒng)維護、收費管理等功能。
三、遠傳抄表系統(tǒng)功能及特點遠傳抄表系統(tǒng)具有以下三個功能﹕一是具有獨立的用戶處理功能,各用戶有獨立運行,不會因相互間的干擾及系統(tǒng)連接總線的短路或斷路造成數據丟失和混亂,確保抄收及時,數據準確(與檢測表頭數據一致);
二是具備報警功能,如果出現用戶剪線、設備通訊中斷、供電中斷等現象,系統(tǒng)會自動報警;三是具有防斷電功能,停電時系統(tǒng)的備用電源可確保本系統(tǒng)在72小時內安全可靠地工作,歷史數據資料可以存30天以上。
遠傳抄表系統(tǒng)具有以下兩個特點:
一是遠傳抄表系統(tǒng)是一種模塊化開放型網絡,系統(tǒng)連接采用總線方式,各用戶并接在總線上,在網上任意一點都可抄讀三表數據,便于整個小區(qū)及城市水網、煤氣網、電網的自動抄收,銀行劃撥收款,可組成百萬戶以上的大網;
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)造價的獨立抄表系統(tǒng),又有適合于規(guī)模較大社區(qū)、網絡管理功能完善的抄表系統(tǒng)。遠傳抄表系統(tǒng)性能指標主要是檢測表頭,指水表、電表和煤氣表等計量儀表,抄表系統(tǒng)所用檢測表頭需加入探測元件,并配有一條信號傳輸線,其長度為1.5m以內。改裝后的檢測表頭分別要符合GB/T778.1—3-96、GB/T15283—94和GB6968—86的要求(以上三個標準分別為水、電、煤氣表的國家標準)。
四、遠傳抄表系統(tǒng)的應用問題及發(fā)展趨勢﹕隨著國家“康居工程”的推廣,智能化小區(qū)的建設,遠傳抄表系統(tǒng)在溫州也有多個大樓及小區(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)等都安裝了遠傳抄表系統(tǒng),但是由于種種因素,在實際應用中還存在這樣幾個問題:
一是影響遠傳抄表系統(tǒng)正常開通運行的問題,分析其原因,首先是技術層面的因素,許多系統(tǒng)未能真正把握自動抄表的核心技術,造成系統(tǒng)計量準確性低,系統(tǒng)可靠性差;系統(tǒng)的維護性不好,維護、維修工作量太大。其次是維護保養(yǎng)方面的原因,過了質保期后由于維護資金無從落實,往往使系統(tǒng)得不到及時的維護維修,從而影響系統(tǒng)的正常運行。還有是專業(yè)公司、開發(fā)商、物業(yè)公司、系統(tǒng)集成商等有關各方未能很好地協(xié)調各自的責、權、利關系,從而影響整個工作流暢運轉。隨著這三方面問題的有效解決,遠傳抄表系統(tǒng)除了能惠及產品生產商及系統(tǒng)集成商之外,也必將惠及各專業(yè)公司(電力公司、自來水公司、燃氣公司等)、房地產商、物業(yè)公司和廣大居民。
二是影響遠傳抄表系統(tǒng)可靠、準確運行的技術問題,分析其原因首先是遠傳計量表未能可靠、準確的送出遠傳數據,其次是小區(qū)內的傳輸網絡建立未達到技術標準(硬件結構、組網方式、通訊協(xié)議等諸方面),從而使數據傳輸不穩(wěn)定。目前有些遠傳抄表系統(tǒng)不能很好運行,都在于未能有效解決好這兩個核心問題。遠傳抄表系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是智能自動抄表系統(tǒng),它可分為局域和遠程兩種,局域抄表系統(tǒng)用于一定范圍內的小規(guī)模抄表任務;遠程抄表系統(tǒng)適用于抄表地點多而分散規(guī)模較大的場合。局域抄表系統(tǒng)是由脈沖計量表、數據采集器、適配器和管理中心計算機組成,各個部分之間采用雙絞線連接,如果要進行遠傳抄表只須在適配器、管理中心計算機及遠程主機處各增加一個調制解調器,利用電話網絡即可通訊。而通過公共媒介(電話、Internet)向專業(yè)公司抄表中心電腦傳輸數據是成熟的技術運用問題,其硬件、網絡都是現成而且完善的,只要進行相應的軟件開發(fā)即可。
五、結束語﹕隨著科技的進步和人們對信息化要求的提高,智能住宅將逐漸在全國范圍內得到推廣。智能小區(qū)的主要功能應當體現在快捷、高效、安全和方便上,遠傳抄表系統(tǒng)是智能建筑優(yōu)點的充分體現,將會獲得廣泛的應用。