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傳感器

遠(yuǎn)傳抄表在智能小區(qū)中的應(yīng)用

2025China.cn   2010年01月04日

一、建設(shè)部中明確提出: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渡到數(shù)字化傳送,開發(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,經(jīng)過函數(shù)變換送到智能電路單元,各單元通過數(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,自動抄收三表數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)由遠(yuǎn)傳檢測表頭、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)傳檢測表頭通過對現(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。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)傳檢測表頭為機(jī)械轉(zhuǎn)盤式,將磁感應(yīng)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(yuǎn)傳檢測表頭。轉(zhuǎn)軸的圈數(shù)通過探頭組件的輸出端送到數(shù)據(jù)采集器,該數(shù)據(jù)通過一定的倍率計(jì)算便成為最終的計(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)過霍爾元件一次,在信號端即產(chǎn)生一個(gè)對應(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,用于采集檢測表頭數(shù)據(jù)、剪線報(bào)警、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)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(shù)據(jù),累積表頭數(shù)據(jù),通過系統(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)型上位控制器通過屏蔽雙絞線可掛接255個(gè)數(shù)據(jù)采集器,通過擴(kuò)展上位控制器接口可掛接無限制個(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1km。上位控制器主要功能是:對數(shù)據(jù)采集器硬件設(shè)備管理,歷史數(shù)據(jù)存儲、累積,采集器數(shù)據(jù)自動下載,數(shù)據(jù)顯示、打印、校對,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,對于規(guī)模較大、通訊線路總距離超過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)儲存、處理、分析的應(yīng)用軟件,具有數(shù)據(jù)自動采集、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)準(zhǔn)確(與檢測表頭數(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)會自動報(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)的自動抄收,銀行劃撥收款,可組成百萬戶以上的大網(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)主要是檢測表頭,指水表、電表和煤氣表等計(jì)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(nèi)。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(gè)標(biāo)準(zhǔn)分別為水、電、煤氣表的國家標(biāo)準(zhǔn))。
       四、 遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)的應(yīng)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(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)問題:
      一是影響遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)正常開通運(yùn)行的問題,分析其原因,首先是技術(shù)層面的因素,許多系統(tǒng)未能真正把握自動抄表的核心技術(shù),造成系統(tǒng)計(jì)量準(zhǔn)確性低,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,過了質(zhì)保期后由于維護(hù)資金無從落實(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)。隨著這三方面問題的有效解決,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、自來水公司、燃?xì)夤镜龋⒎康禺a(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、準(zhǔn)確運(yùn)行的技術(shù)問題,分析其原因首先是遠(yuǎn)傳計(jì)量表未能可靠、準(zhǔn)確的送出遠(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,都在于未能有效解決好這兩個(gè)核心問題。遠(yuǎn)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(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)的軟件開發(fā)即可。
     五、結(jié)束語
     隨著科技的進(jìn)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(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),將會獲得廣泛的應(yīng)用。 

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