第一節(jié) 遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)產(chǎn)品定義及基本屬性
一、產(chǎn)品定義、性能
1、定義
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)軟件等五個部分組成。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(shù)據(jù),送到每個表的采集器存儲,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)皆可以與計算機(jī)通訊,自動抄收三表數(shù)據(jù)。
2、性能
1)遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)具有以下三個功能:
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,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確(與檢測表頭數(shù)據(jù)一致);
二是具備報警功能,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(nèi)安全可靠地工作,歷史數(shù)據(jù)資料可以存30天以上。
2)遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)具有以下兩個特點(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/T15283—94和GB6968—86的要求(以上三個標(biāo)準(zhǔn)分別為水、電、煤氣表的國家標(biāo)準(zhǔn))。
二、產(chǎn)品所屬 行業(yè) 界定
遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)在國家統(tǒng)計局 行業(yè) 分類目錄中屬于[41]儀器儀表及文化辦公用制造業(yè)。
第二節(jié) 遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)產(chǎn)品應(yīng)用概況
一、產(chǎn)品主要應(yīng)用領(lǐng)域
遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)產(chǎn)品應(yīng)用情況列表
自來水 行業(yè) | 遠(yuǎn)程自動抄表計費(fèi) | 方便、安全、投資高 |
天燃?xì)?行業(yè) | ||
暖氣 行業(yè) |
二、產(chǎn)品應(yīng)用成熟度 分析
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)在部分城市已有多個大樓及小區(qū)在使用,如溫州的龍騰大廈、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)。目前,在北京、上海、深圳、廣州等城市已經(jīng)在陸續(xù)推廣這種遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)。
第三節(jié) 遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)產(chǎn)品發(fā)展歷程
1、表計的發(fā)展歷程
表計,包括電表、水表、煤氣表、熱量表、冷氣表。其中,電表應(yīng)用最廣也最早,迄今為止,抄表系統(tǒng)最大成果就是電表的抄表已經(jīng)比較成熟穩(wěn)定。
從最早的用戶加光電管、霍爾元件改裝機(jī)械表,到表廠生產(chǎn)帶脈沖的機(jī)械表,再到全電子式電子表的廣泛應(yīng)用,甚至電子式電表還經(jīng)歷了不準(zhǔn)確的AD7755芯片到有準(zhǔn)確脈沖的ADE7755芯片兩個過程。其中,最為關(guān)鍵的是有準(zhǔn)確脈沖輸出的電子式電表的應(yīng)用,它統(tǒng)一了表計脈沖輸出方式,使各個廠家的抄表系統(tǒng)都可采用,而且簡單,穩(wěn)定??梢姵硐到y(tǒng)中表計性能是非常關(guān)鍵的。
但是,把電子表的成功經(jīng)驗運(yùn)用到水表、氣表、熱量表、暖氣表上,也不是那么簡單。
以水表為例。由于水表本身有安裝環(huán)境、水錘現(xiàn)象等特殊的問題,要輸出簡單、準(zhǔn)確的脈沖又似乎不太容易。于是,人們又提出了智能水表的概念,將表計脈沖計數(shù)部分內(nèi)嵌到表計本身里邊,對外按照一定的協(xié)議直接傳送表計讀數(shù)。但這又帶來新的問題,表計對于各家的抄表系統(tǒng)不能通用,雖然國家標(biāo)準(zhǔn)試圖規(guī)范接口協(xié)議,但這個標(biāo)準(zhǔn)把接脈沖表的采集終端和智能表作為同等的費(fèi)率裝置進(jìn)行協(xié)議規(guī)范,但用戶具體采用哪種方式還得考慮其它因素。也就是說最終還得市場說了算。另外,智能表的成本遠(yuǎn)高于脈沖表,要解決工作可靠問題也不容易。
要預(yù)測一個產(chǎn)品的市場前景,可以拿相近的發(fā)展歷史長的產(chǎn)品作為參考。與抄表系統(tǒng)有點(diǎn)相類似的是消防報警產(chǎn)品,消防報警系統(tǒng)發(fā)展歷史更長,其發(fā)展過程可作為參考。國內(nèi)目前主要有三種消防報警系統(tǒng),多線制(探頭無CPU)、總線制(探頭無CPU)和智能式(探頭有CPU)。其中占主導(dǎo)地位的、用量最大的是總線制??偩€制和智能式的價格差在3倍以上,但多線制在低端用戶、智能式在高端用戶上都有一部分市場份額。國內(nèi) 研究 智能式消防報警系統(tǒng)是在上世紀(jì)90年代后期,同今天我們 研究 智能表抄表系統(tǒng)有相似之處,其發(fā)展歷程值得參考,任何一種產(chǎn)品都要經(jīng)過市場的檢驗,贏得了市場就贏得了一切。市場選擇是一種綜合因素的考驗,不是單個因數(shù)所能決定的。一般來說,性能價格比好的產(chǎn)品能贏得更大市場份額。
智能表抄表系統(tǒng)作為一個有價值的 研究 方向是可行的,將來也一定有特定場合的市場份額,綜合來看,脈沖表抄表系統(tǒng)較為成熟,性價比較高,有巨大的發(fā)展空間。
2、自動抄表系統(tǒng)的發(fā)展歷程
手工抄表的弊端,只有依靠現(xiàn)代化的自動抄表系統(tǒng)來解決。而自動抄表技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)歷了從原始到現(xiàn)代的發(fā)展過程,主要分為以下幾個階段:
1)從20世紀(jì)90年代早期至中期。
這一階段自動抄表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方式主要是485總線、電力線載波自制總線。這幾種方式都存在各種不足之處在于:485總線過多的分支造成維護(hù)和使用過程中很不方便,通訊可靠性較低。電力線載波,抄表很不連續(xù),能連貫傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)很少。而這時期的采樣方式主要采用脈沖采樣和機(jī)械采樣。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式主要是:脈沖表+集中采集器。在協(xié)議方面都十分簡單,基本只是幾條命令。由于電源處理方面的問題采集器多數(shù)為外置式,集中采集,以便降低成本。地址多為單字節(jié)。以上各種自動抄表方式工作都不是太理想,個別的有較大的誤差。
2)從1997~2001年。
采樣方式多改為磁敏傳感,傳輸方式則以485為主流。485方式下的分支問題則使用集中器、HUB解決,此種方式可以較好地正常運(yùn)轉(zhuǎn)。關(guān)于系統(tǒng)結(jié)構(gòu),多數(shù)廠家用增設(shè)集中器來解決用戶增加的問題。電磁兼容成為這一時期系統(tǒng)的設(shè)計難點(diǎn),因為電表存在瞬時功率脈沖和平均功率脈沖的不同步的問題。位置識別法在這一時期也有較廣泛的應(yīng)用,因為機(jī)械位置識別的方法有較好的電磁兼容能力,無需電子存儲數(shù)據(jù),同時也就不存在因為干擾造成數(shù)據(jù)突變的弊端。也不存在UPS電源供電的問題。識別位置的方式主要有電阻式、紅外反射式、條碼識別式等等。這種方式對于機(jī)械加工及裝配精度要求較高,生產(chǎn)過程中成品率較低,而且在讀數(shù)需進(jìn)位時讀到的數(shù)據(jù)產(chǎn)生混亂或錯誤。
3)從2002年至今。
主流模式是數(shù)碼表。
完善集中抄表系統(tǒng)主要有幾大難點(diǎn):(1)設(shè)計時無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),基本都是各自為政,使產(chǎn)品的普及存在難度。(2)調(diào)試時只靠人為的標(biāo)識來區(qū)別線路,施工中輕易造成混亂,系統(tǒng)開發(fā)商和廠家脫節(jié)。(3)由于表的供給商和系統(tǒng)的供給商分離,現(xiàn)階段對于表具沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)可以遵循,系統(tǒng)的質(zhì)量和表具的質(zhì)量都是良莠不齊,經(jīng)常出現(xiàn)互相扯皮的現(xiàn)象,影響用戶最后的使用。(4)由于系統(tǒng)環(huán)節(jié)繁多,導(dǎo)致系統(tǒng)出問題的點(diǎn)比較多,又由于采用集中采集的特點(diǎn)一個地方出現(xiàn)問題可能會導(dǎo)致一大片出問題,因此問題很多。比如,ups電源故障,可能會導(dǎo)致若干個采集器無法計數(shù),可能就有好幾十戶或者上百戶人家需要重新抄表。
在這種情況下,直讀表應(yīng)運(yùn)而生。這種表區(qū)別與以往的表的特點(diǎn)是讀出的就是數(shù)據(jù),而不再是脈沖,相當(dāng)于把流量計和積算儀集成到一起。因此也有人將它稱之為“數(shù)碼表”。直讀表分為兩種,分別是脈沖計數(shù)式數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳表和機(jī)械位置識別式直讀表。這兩種表均比以往的分線制集中抄表系統(tǒng)有很大的優(yōu)越性,但它們互有優(yōu)缺點(diǎn)。
脈沖計數(shù)方式的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳表,實際上是將數(shù)據(jù)采集模塊和遠(yuǎn)程通訊模塊集成到表內(nèi),將脈沖計數(shù)值記錄到表內(nèi),外界需要讀取表讀數(shù)時,接通通訊電源,按照通訊協(xié)議發(fā)出讀數(shù)命令即可讀取數(shù)據(jù)。這種表具一般提供485接口或M-Bus接口,在生產(chǎn)制造時,已經(jīng)將初始值設(shè)定完畢。一般情況下不再需要設(shè)定初始值。
計數(shù)遠(yuǎn)傳表優(yōu)點(diǎn):電路結(jié)構(gòu)簡單,價格比較便宜;對原表結(jié)構(gòu)改動小,不要求有很高的機(jī)械精度,安裝精度要求不高,因此成品率高;體積小巧,非常輕易嵌入表內(nèi);可以記錄完整的表頭示數(shù),甚至超出表頭示數(shù)。計數(shù)遠(yuǎn)傳表的缺點(diǎn):內(nèi)部有電源供電,電源的壽命是否能夠滿足要求成為質(zhì)量的關(guān)鍵;對于電路的抗干擾性能要求較高。
機(jī)械位置識別式直讀表是在機(jī)械計數(shù)器字輪上安裝位置表征元件,在字輪的縫隙中安裝位置讀取電路,還有數(shù)據(jù)處理單元和通訊單元。當(dāng)外界需要讀取數(shù)據(jù)時,接通通訊電源,按照通訊協(xié)議發(fā)出讀數(shù)命令即可讀取數(shù)據(jù)。
位置直讀表優(yōu)點(diǎn):平時根本無需電源,不用擔(dān)心電池壽命問題;理論上可與機(jī)械計數(shù)器同步,無相對誤差;理論上抗干擾性好。位置直讀表缺點(diǎn):電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,元件多,電路部分體積較大,成本較高,嵌入表也較困難;對原表結(jié)構(gòu)改動較大,精度要求高,安裝精度要求高,因此精度成本高,成品率低,長期應(yīng)用故障率高;在字輪處于進(jìn)位狀態(tài)時,有讀數(shù)盲區(qū),這時讀到的將是亂數(shù),需另一個集中器經(jīng)常讀取數(shù)據(jù),系統(tǒng)之外的設(shè)備訪問時實際讀取的是集中器中的數(shù)據(jù);為了降低成本,一般只在3個或2個低位字輪上安裝位置檢測單元,其它高位數(shù)據(jù)還需要外部設(shè)備如集中器或上位治理機(jī)進(jìn)行識別處理,并仍然需要設(shè)置初始值。
目前自動抄表廠家已經(jīng)熟悉到,表具必須具備直接輸出數(shù)據(jù)的功能,系統(tǒng)采用總線制結(jié)構(gòu)。分線制系統(tǒng)已逐漸被淘汰。
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