水、電、氣三表集中抄表控制方案

1、水、電、氣三表集中抄表及控制系統(tǒng)設計方案上海上志電子信息技術有限公司TEL59532657，59539351，FAX址：中國.上海嘉定區(qū)葉城路1288號國家級高新產業(yè)園區(qū)E-mail: w公司簡介上海上志電子信息技術有限公司成立于2002年，其全資公司上海國勛實業(yè)與2009年成立，注冊資金1000萬元人民幣，是國內最早致力于“水、電、氣三表集抄系統(tǒng)”及“網絡化遠程自動抄表系統(tǒng)”產品的研發(fā)、生產、銷售、工程安裝的企業(yè)之一。公司于2003年和2004年連續(xù)兩年獲得“上海民營企業(yè)質量工作先進單位”; 2003年通過ISO9001

2、：2000質量管理體系認證；2004年獲上海市“科技百強企業(yè)”;2005年被中國中輕產品質量保障中心授予“中國質量承諾-誠信經營企業(yè)”;2006年榮獲“上海市行業(yè)10強企業(yè)”;2008年獲得“湖南省電網建設與改造所需產品選型選廠推介企業(yè)”。上海上志推出的“水、電、氣三表集抄系統(tǒng)”，是專為獨立小區(qū)、化工企業(yè)、供電公司、自來水公司、煤氣公司而設計。該系統(tǒng)具有實時記錄三表使用狀況、具體分析能源損耗、違章使用警告、過量使用提示、與營銷系統(tǒng)接軌等功能，該系統(tǒng)采用分級式管理、全自動化抄讀三表、全自動化數據分析，實現三表用戶的在線抄讀、監(jiān)測與監(jiān)控。作為一個全新的高科技產品，投產面世8年來，在中國30多個省市

3、的高供電、供水、燃氣主管部門、及居民住宅小區(qū)大面積使用，不完全統(tǒng)計在用配套用戶150多萬。公司在全國各地設立了30多個辦事處，涉及竣工運行工程900 多個?！八?、電、氣三表集抄系統(tǒng)”中使用的通訊方式有無線通訊、RS485總線、電力載波通訊、GPRS、CDMA、電話等多種通訊方式。截止目前為止，系統(tǒng)包含的水、電、氣三表集抄涉及到電表抄表與控制、水表抄表與控制、氣表抄表與控制等多個領域的數據采集控制系統(tǒng)。技術上我們在不斷創(chuàng)新，市場上我們在不斷擴大、售后服務上我們在不斷完善。公司以其先進的技術和設備，為客戶量身定做最佳的、最具可行性的“水、電、氣三表集抄”解決方案。公司以不斷創(chuàng)新、不斷發(fā)展、不斷進步

4、和滿足客戶需求為導向；以服務客戶、設計最佳節(jié)能解決方案為目標；以急客戶之所急，想客戶之所想為公司的服務宗旨。上海上志始終堅持“立足上海、以點帶面，輻射全國、走出國門”的市場戰(zhàn)略方針，立志將最先進的技術，最成熟的產品，最規(guī)范的工程和最優(yōu)質的售后服務提供給客戶，實現雙贏目標。一、GPRS三表集中抄表及控制系統(tǒng)組成由主站通過遠程通信信道（無線信道）將多個無線計量表計量數據及相關信息集中抄讀、集中監(jiān)測和集中控制，并能實施用戶管理增值服務的網絡抄表監(jiān)測控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由無線智能表、無線路由采集器、近程無線通信信道、無線手持單元（SP188）、智能集中器、遠程無線通信信道和主站等設備組成。1 無線表端

5、部分1）電能表部分以微處理器為核心，具備無線數據通信功能的電能表, 它可以內置繼電器，完成對不同部門遠程通、斷操作；也可為具備無線數據通信功能的無線總表。電表選擇方案無線電能表方案無線電能表無線部分直接與無線路由采集器之間通過470MHz-510MHz射頻無線進行通信。RS485接口的電能表方案RS485無線抄表終端 + RS485接口的電能表安裝帶有RS485通信口的電能表。每一電能表安裝帶RS485通信功能的RS485無線抄表終端，RS485無線抄表終端使用485雙絞線與電能表通信。 2）水表部分小口徑一體式無線水表方案無線水表無線部分直接與無線路由采集器之間通過470MHz-510MHz

6、射頻無線進行通信。脈沖水表與無線終端統(tǒng)一供電，表內設計加入3.6Ah 18505鋰電電池。主要參數和功能：進行水量計量并顯示機械讀數記錄水表即時用水量、歷史記錄，外界磁干擾,電池電量等信息無線自動數據抄表一次性電池, 可更換電池技術參數基表計量精度精度符合GB778.1-1996標準B級工作條件： 水溫：0.1+40 水壓1000m(無障礙)電池壽命5年大口徑水表+水表抄表終端方案大口徑脈沖/只讀水表+無線水表抄表終端每一水表表安裝無線抄表終端，無線抄表終端使用雙絞線與水表通信。根據不同水表口徑，我們選用不同的水表無線抄表終端。 SM60-W微功率水表無線抄表終端SM60-W低功率無線水表抄表

7、終端內置高性價比，高速率，高接收靈敏度集成RF無線模塊，采用無鉛環(huán)保生產工藝，內置糾錯信道編碼通信技術，ISM全頻段，無需頻率使用費用，可用于各種場合的短距離無線通信領域。主要參數和功能：型 號：SM60-W調制頻率：470MHz-510MHz (專用抄表頻段) 調頻方式：GFSK 功 能：雙向發(fā)射/接收（半雙工）帶閥門控制機脈沖計數功能穩(wěn)頻方式：PLL最大發(fā)射功率：+13dBm靈敏度：-122dBm工作電壓：接口數據格式：8E1/8N1/8O1，和9位數據位。可靠通信距離：1000米(outdoor) 最大發(fā)射電流：50mA 接收電流40mA 休眠電流5uA；通信速率：1.2kBit/s -

8、19.2KBit/s用戶可選；用戶接口方式：TTL/UART,模擬RS232,RS485；工作濕度：10%90%相對濕度 無冷凝工作溫度：-4085外形尺寸 47mmx26mmx5mm（不含天線）3）無線遠傳燃氣表部分采用美國德州儀器公司的低功耗工業(yè)級的微處理器MSP430,集成美國ADI公司RF射頻器件ADF7021,內置德國進口的一次性高容量長壽命電池，實現對燃氣表的自動計量，存儲分析，無線抄讀和無線監(jiān)控，上海上志無線遠傳智能燃氣表具有精度高，計量準確，通信距離遠，功耗低，使用壽命長，安裝方便，免維護等特點。產品功能：(1)、顯示計量數值：付費以后，3秒后，每隔3秒顯示一次累計氣量。(2)

9、、休眠功能：停止用氣30秒后，顯示器自動關閉。(3)、過流量關閥：當氣流量超過規(guī)定的量大流量時，閥門自動關閉，可以防止因燃氣管道串壓、破裂出現不安全的故障。(4)、無線遠程抄表、校表：不需入戶，在用戶正常用氣的情況下，直接用無線掌上電腦卡對表進行誤差校正，數據抄收。產品特點：(1)、采用無線通信數據傳輸，通信距離遠，可高達20層，無需入戶抄表；(2)、結構一體化密封設計，外觀簡潔,線條流暢，安全可靠；(2)、無連線取樣電路，內部隔離取樣，計量精確可達0.5%；(3)、內置高容量電池，低功耗電路設計，無線休眠、喚醒工作方式，電池可用8年以上；(4)、內置外裝式電機閥門，動作安全可靠，可以無線遠程

10、控制關閉閥門；(5)、巧妙的防竅氣功能,如果有竅氣行為，燃氣表會自動關閥并報警提示；執(zhí)行標準： GB/T19001-2000 idt ISO 9001:2000質量管理體系標準GB/T6968-1997膜式煤氣表標準JJF 1086-2002膜式煤氣表定型鑒定大綱標準GB3836.1-2000爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第1部分：通用要求主要指標：主要指標單位型號規(guī)格1.6Y2.5Y4Y公稱流量 Qnm3/h1.62.54最大流量Qmaxm3/h2.546最小流量Qminm3/h0.0160.0250.04回轉體積dm30.71.21.6脈沖系數m3/脈沖0.000180.000220.0004

11、計量精度級B基本誤差0.1QmaxQQmax1.5%QminQ0.1Qmax3%工作壓力kPa0.520壓力損失Pa230環(huán)境溫度-2040(特殊要求-3050)環(huán)境濕度%93接頭中心距mm130接頭螺紋mmM302最大讀數m39999.999999999.9最小讀數m30.00010.01工作電壓V1.810V靜態(tài)電流uA5工作電流mA100數據儲存期年10重量kg2通信參數：調制頻率MHz470.00510MHz，調頻方式GFSK功能雙向發(fā)射/接收（半雙工）穩(wěn)頻方式PLL發(fā)射功率dBm+15靈敏度dBm-121工作濕度10%90%相對濕度 無冷凝工作溫度-40852 無線路由采集器用于定時

12、或適時采集多個電能表的計量數據及相關信息，經存儲處理后通過無線信道將數據上傳到集中器或其他無線路由采集器，同時無線路由采集器具有下發(fā)集中器和主站的命令功能。無線路由采集器具有無線路由功能，同時具有休眠與無線喚醒功能。上海上志有著多年的水表抄表經驗，經驗告訴我們，采用表端模塊路由可以提高抄收率，但是由于水表供電的模式采用電池供電，表端路由方式（如Zigbee方式等）致使表內電池在很短的時間內耗盡。上海上志推薦采用采集器路由模式。水表抄表無線路由采集器是上海上志電子信息技術有限公司自主開發(fā)研制的一款新型水表無線抄表中繼裝置，具有自動路由組網功能。能有效避免因使用水表表端模塊路由組網導致的表端電池快

13、速消耗的弊端。3 近程無線通信信道（集中器以下部分）集中器、無線路由采集器和電能表之間進行數據傳輸的信道，近程無線通信信道為微功率（短距離）無線電通信，無線通信指標符合“國家無線電管理委員會”2005年頒布的微功率（短距離）無線電設備的技術要求，470510MHz頻段可作為無線電能計量儀表使用頻段。4 無線手持單元 用于現場安裝、設置、采集、維護電能表、無線路由采集器、集中器，可以現場采集無線表計的數據，存儲，上傳數據，并能夠下載主站相關數據信息。5 無線智能集中器安裝于抄表區(qū)域，收集所有無線路由采集器的數據，并將數據存儲和發(fā)送的設備。集中器接受主站的請求，轉發(fā)主站命令至無線路由采集器、無線電

14、能表，集中器同時還能管理該臺區(qū)的所有無線電能表和無線路由采集器，除此之外，集中器還能和手持單元進行數據交換。集中器作為抄表區(qū)域的中心設備和數據管理的中心設備，是連通主站計算機和無線電能表的橋梁，一般一個抄表區(qū)域內配備一個集中器，或者在每個生產部門配備一個集中器。6 遠程無線通信信道集中器和主站之間進行數據傳輸的信道，根據需要可為無線信道如GPRS/CDMA，也可為有線信道如PSTN和寬帶等，一般具有覆蓋面廣、傳輸信道公開、通用的特點，有相應的通信協(xié)議集中器上行通信規(guī)約。7 主站具有選擇集中器并與集中器進行信息交換功能的計算機系統(tǒng)設備。在無線集中抄表監(jiān)測控制系統(tǒng)中，主站包括無線通信前置機、應用服

15、務器、數據庫服務器和抄表管理軟件四個部分，而無線通信前置機則是計算機主站軟件和集中器進行通信的部分。8 前置機 負責通過各種通訊介質和集中器進行通訊的前置設備，并能在與主站其它部分脫離聯(lián)系后（通訊部分還正常），維持系統(tǒng)運行的設備。二、水、電、氣三表無線集抄抄表方式1、 主站抄表主站通過集中器直接讀取無線電能表的實時數據，集中器只是透明轉發(fā)主站的抄表命令，主要應用于通信調試或現場監(jiān)控。2、 主站抄集中器集中器能根據主站配置的抄表日或時段，預先定時抄讀無線計量儀表數據并保存，在需要時，主站從集中器中將電能表數據抄收回來，計費抄表一般采用此方式。水、電、氣三表集中抄表及控制系統(tǒng)工作模式圖三、無線抄表

16、監(jiān)測控制通訊組網方案1、方案選擇系統(tǒng)建設應選擇技術成熟、性價比高、可靠性好、有發(fā)展前景的通信技術。新的技術線路、方案，新方案在推廣應用之前須經過試用階段。2、近程通信信道依據近程通信信道的不同，推薦采用如下兩種技術方案：、安裝無線電表、水表、燃氣表，無線三表直接與無線路由采集器之間通過470MHz-510MHz射頻無線進行通信，無線路由采集器再通過470MHz-510MHz射頻方式與智能集中器通信。、安裝帶有RS485接口的電能表、帶有無線抄表終端的水表。每一電能表安裝帶RS485通信功能的RS485無線抄表終端，RS485無線抄表終端使用485雙絞線與電能表通信；RS485無線抄表終端與無線

17、路由采集器之間通過470MHz-510MHz射頻無線進行通信，無線路由采集器再通470MHz-510MHz射頻方式與智能集中器通信。、安裝大口徑脈沖/只讀水表+無線水表抄表終端，每一水表的無線抄表終端，無線抄表終端使用雙絞線與大口徑脈沖/只讀水表通信。無線水表抄表終端與無線路由采集器之間通過470MHz-510MHz射頻無線進行通信，無線路由采集器再通470MHz-510MHz射頻方式與智能集中器通信3、遠程通信信道集中器上行通道可選擇GPRS、CDMA、 PSTN、等方式，由于具有信號穩(wěn)定、覆蓋面廣、免維護、運行費用低等特點，本方案優(yōu)先選擇GPRS模式。四、主站1、 主站硬件根據公司情況建立

18、系統(tǒng)主站，若采用GPRS方式可與無線通信運營商合作，宜選用APN/VPN專線，并按前置機、應用服務器、數據庫服務器等設備的組成模式進行主站硬件配置，由該中心主站統(tǒng)一完成前置處理、數據存儲功能。抄表工作站通過寬帶和公司系統(tǒng)中心主站連通，通過Web瀏覽器完成日常抄收和控制工作。2、主站軟件主站軟件基于分布式抄表系統(tǒng)架構，將整個集抄軟件分為前置機軟件、應用服務器軟件、工作站軟件三部分，并按行政區(qū)域劃分，實行分布式抄表及管理，但通訊信道資源及數據存儲集中管理，并通過Web服務器發(fā)布數據，直接通過IE瀏覽。五、主站軟件常用功能設置功能設置集抄系統(tǒng)運行參數，即可對集中器設置自動抄表周期、抄收間隔等參數，并

19、有防止非授權人員操作的措施。遠程三表抄表功能按設定抄收間隔以及抄表周期（公司規(guī)定的自動抄表時間）自動抄收集中器中的無線三表的帶時標的計量數據及相關用量信息；也可以手動完成以上工作；并具有實時直抄任一計量儀表功能。數據補抄功能系統(tǒng)對在規(guī)定的抄讀間隔時間內未抄讀數據的計量儀表應有補抄功能。系統(tǒng)能自動提示在規(guī)定的抄讀間隔時間內未抄讀數據的計量儀表，可按小時、天和月統(tǒng)計未抄讀到數據的計量表總次數。校時功能系統(tǒng)校時以主站時間為基準,由主站-集中器-無線路由采集器-電能表逐級進行,以確保系統(tǒng)時間準確，可手動或自動實現系統(tǒng)校時。監(jiān)測、報警功能可自動進行系統(tǒng)自檢，發(fā)現設備異常（包括集中裝表箱被打開）、通信異常

20、應有記錄和報警。可監(jiān)控計量表的運行情況，對計量表異常情況（如計量表損壞停止計量等）進行自動報警。對部門用量進行自動實時分析，對可疑的現象（如竊電、漏電、水表的跑冒滴漏現象、燃氣泄露等現象）自動報警?？筛鶕斯ぶ付ǖ臈l件對不同用電、用水、用氣部門用量進行分析篩選，對滿足條件的部門進行列表顯示。可通過統(tǒng)計線損波動情況，根據設定限值自動提示報警。遠程通、斷電，遠程開、關閥功能根據具體部門情況，可以在主站端發(fā)出通、斷指令，切斷或打開部門供電和開或關閥門。支持三表預付費功能可支持集抄遠程預付費功能，即基于表內有繼電器的RS485電能表，預付費數據及控制處理在集中器內部實現；也可支持IC卡預付費電表的遠程

21、抄讀。對于電表，支持換表、CT變比更換處理系統(tǒng)應具有儀表換表、電流互感器(臺變)變比更換的信息參數設置、記錄功能及換表、電流互感器(臺變)變比更換的電量數據處理功能。對于電表，支持分時電量數據處理功能可根據需要提供分時電量數據處理功能模塊。統(tǒng)計分析功能10.1 用量負荷曲線：指定區(qū)域，繪制區(qū)域的日、月、年負荷曲線，并繪制成圖表進行分析。10.2對于電表支持各相負荷曲線：指定集中器，繪制集中器的日、月、年各相用電曲線，也可繪制三相負載均衡曲線。10.3 用量曲線：繪制指定區(qū)域月用量曲線（每月31個點）和日用量曲線（每天24個點）。統(tǒng)計臺區(qū)本年用量與歷年同期用量，繪制比較曲線。10.4損耗計算：可發(fā)布凍結命令，計算日、月、年和任意時間段線損，并繪制成圖表進行損耗分析。10.5 用戶數統(tǒng)計：按集中器（或抄表區(qū)）統(tǒng)計集抄用戶數。10.6 異常用量統(tǒng)計連續(xù)未使