遠傳無線抄表系統及其在智能小區中的應用

        一、 引言

　　建設部在《中國住宅產品發展綱要》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展，遠傳抄表系統已經在智能小區中逐漸普及。

　　二、 遠傳抄表系統原理及組成

　　遠傳抄表系統的基本工作原理是利用電子技術和傳感技術，對傳統電表、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，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*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模抄表系統，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。對于規模較小的小區，可由上位控制器代替抄表服務器完成小區抄表任務。

　　4、 抄表服務器是大型社區抄表系統的網絡管理服務器，對于規模較大、通訊線路總距離超過1km的小區，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、系統維護、收費管理等功能。

　　三、 遠傳抄表系統功能及特點

　　遠傳抄表系統具有以下三個功能：

　　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**（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，系統會自動報警；三是具有防斷電功能，停電時系統的備用電源可確保本系統在72小時內安全可靠地工作，歷史數據資料可以存30天以上。

　　遠傳抄表系統具有以下兩個特點：

　　一是遠傳抄表系統是一種模塊化開放型網絡，系統連接采用總線方式，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；

　　二是系統組成靈活，既有適合于規模較小社區、降低小區造價的獨立抄表系統，又有適合于規模較大社區、網絡管理功能完善的抄表系統。遠傳抄表系統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/T 15283—94和GB 6968—86的要求（以上三個標準分別為水、電、煤氣表的**標準）。

　　四、 遠傳抄表系統的應用問題及發展趨勢

　　隨著**“康居工程”的推廣，智能化小區的建設，遠傳抄表系統在溫州也有多個大樓及小區在使用，如龍騰大廈、浙南大樓、龍泉公寓、南亞都市花園、涌金花園小區等都安裝了遠傳抄表系統，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，許多系統未能真正把握自動抄表的核心技術，造成系統計量**性低，系統可靠性差；系統的維護性不好，維護、維修工作量太大。其次是維護保養方面的原因，過了質保期后由于維護資金無從落實，往往使系統得不到及時的維護維修，從而影響系統的正常運行。還有是專業公司、開發商、物業公司、系統集成商等有關各方未能很好地協調各自的責、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**解決，遠傳抄表系統除了能惠及產品生產商及系統集成商之外，也必將惠及各專業公司（電力公司、自來水公司、燃氣公司等）、房地產商、物業公司和廣大居民。

　　二是影響遠傳抄表系統可靠、**運行的技術問題，分析其原因首先是遠傳計量表未能可靠、**的送出遠傳數據，其次是小區內的傳輸網絡建立未達到技術標準（硬件結構、組網方式、通訊協議等諸方面），從而使數據傳輸不穩定。目前有些遠傳抄表系統不能很好運行，都在于未能**解決好這兩個核心問題。遠傳抄表系統的發展趨勢是智能自動抄表系統，它可分為局域和遠程兩種，局域抄表系統用于一定范圍內的小規模抄表任務；遠程抄表系統適用于抄表地點多而分散規模較大的場合。局域抄表系統是由脈沖計量表、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，遠傳抄表系統是智能建筑優點的充分體現，將會獲得廣泛的應用。