探索水表水表自动抄表系统技术目前状况与进展走势

更新时间:2024-02-10 作者:用户投稿原创标记本站原创
摘要:随着城市用水“一户一表,抄表到户,计费到户”的不断推进与实施,供水企业从保证供水发展到优质供水和优质服务的目标逐步取得成效,然而相应于原来的总表制,日益繁复的水费抄收无疑大大增加了供水企业的人工和经济负担,因而建立一个准确而便捷的水费自动抄收系统将有利于供水企业的科学运作与管理。
关键词:水表 远传技术 自动抄表系统

前言 :水表产品在住宅、商用和工农业用水计量方面的重要作用也已得到社会各界的普遍认同。除计量功能外,将水表读数及时、准确记录下来进行有效传送、处理和结算,同样至关重要。经过水表行业有识之士十几年来的研究、改进和发展,已为我国供水行业开发了一批具有较好使用价值、能基本满足要求的水表自动抄表系统产品,并在多年实践中积累了许多有益经验和教训,为不断开发性能更完善、功能更强大、可靠性更高、使用寿命更长、更趋合理的新颖水表自动抄表系统产品打下了坚实基础。水表自动抄表系统是一门综合性技术,包含了信号传感、数据处理、数据传输、数据管理等内容;涉及到水表基表技术、传感技术、信号处理技术、计算机技术、通信技术、网络技术、电源技术等领域。2技术现状G6fl- 7 78 .1一3一2007标准将水表在技术和结构上分成“机械水表”、“带电子装置水表”和“电子水表”三大类。带电子装置水表是以速度式或容积式机械水表为基表,增加电子部件,使其具有流量测量参数(如叶轮转速)的传感采集、运算处理以及数据交换等功能,以满足用水量的自动抄读和水费收缴管理等需要。
目前水表自动抄表系统的类型及状况目前国际、国内水表自动抄表系统主要有四种:
1、总线制智能抄表方式,即水表上直接安装采集模块,通过联网抄表或单独抄表,组网方便简洁。总线制智能抄表系统开发已经有一段历史,只是由于单表内设单片机和后备电源,成本较高,推广普及相对比较缓慢。然而国外几家大水表公司如英国ABB公司,德国MEILEK公司及以色列ARAD公司凭借雄厚的资金和在市场中己有的一定优势,大规模使用总线制智能水表。由于规模效应,这些公司了一体化芯片(将采集、存储传输电路集成于一体)、制作固件并装配到表体上。总线制智能水表由于采集计数工作单元均装配在智能水表内并密封,水表的数据采集、处理、存储、等基础工作全由智能卡水表本身完成,手抄器或电脑不参与底层数据采集,仅进行通讯联系,消除了外界因素对计量的影响。另外因智能水表引出的总线通、断不影响单表数据采集和保存,也不影响其它水表数据的读出,即使本次读数时该表总线出现故障,只需重新挂接好总线,无需重新置数,水表的真实读数仍可继续读出,其安全性、稳定性是比较可靠的。
2、无线发射式水表,即利用无线技术(GPRS、CDMA等),远程无线发射与接收。
德国MEILEK公司开发的无线发射式水表,除安装常规数据采集、处理、存储模块外,另设置无线发射装置,通过远程接收装置接收信号,此种水表不需敷设线路和线路维护、安装方便。由于单表设置无线发射装置,表体费用高,加上占用频点需长期交付一定的租用金和管理费,这种水表我国可能暂时难以接收。不过随着中国移动和中国联通网络的发展,利用它们的资源,无线发射式水表有望在近期得到应用。
3、智能卡水表,即IC卡水表,通过预付费管理用水,用户自己去充值点充值。智能卡水表是在当今智能卡技术与市场迅猛发展,单个智能卡及单个刷卡机性能比日益提高的特定时期应运而生的。居民须在供水公司指定售卡点预存款之后才能使用。它具有限量用水、解决用水收费纠纷的功能,这是其它抄表方式及普通水表上门抄表方式所不能比拟的,并且智能卡水表如同普通水表,无需敷设线管及线路维护,安装方便、维护简单,另外智能卡水表单表自带采集、电源部分、电磁阀控制、由智能卡读入可用水量。其技术实现比较简单,所以国内智能卡水表公司己形成一定规模。
4、分线制集中抄表方式,即多户表数据通过分户线分路连接至抄表器,然后再通过联网到小区监控电脑,最后通过Internet到供水公司收费中心。分线制集中抄表方式是我国现今自动抄表系统的主要模式。分线制集中抄表方式的基本原理大致相同,即由采集器定时顺序采集来自多路分线连接的水表信号并进行数据处理,存储各采集器之间采用总线制连接,最后连接至计算机,其典型特点是各户表通过分户线连接至采集器位置。目前国内市场上各抄表开发系统的公司多用此型。
一。技术现状
GB/T 778.1~3-2007标准将水表在技术和结构上分成“机械水表”、“带电子装置水表”和“电子水表”三大类。带电子装置水表是以速度式或容积式机械水表为基表,增加电子部件,使其具有流量测量参数(如叶轮转速)的传感采集、运算处理以及数据交换等功能,以满足用水量的自动抄读和水费收缴管理等需要。
水表自动抄表系统由软、硬件两部分组成。硬件部分主要有:带电子装置水表、网络设施、数据集抄装置以及终端设备等,软源于:论文结论www.808so.com
件部分主要有:嵌入式数据处理软件、网络管理软件、数据传输及收费管理软件等。
1。采用的主要技术
我国水表自动抄表系统产品经过十几年的发展、提高和改进,已初步形成了比较完整的产品技术体系。特别是在流量测量信号的传感采集,数据传输的安全高效,以及产品的可靠性、寿命、性价比等方面均已取得长足进步。目前采用的主要技术及特征:
(1)信号传感与采集技术
分线制脉冲传感采集方式
通过水表叶轮或计数指针发讯,输出与水流量成比例的脉冲信号;每个水表均需独立设置外部专线,经户外采集器对脉冲累加后求得实际用水量;铺线工程量大,脉冲易受内部和外界干扰影响;线路故障或断电可使信号中断,数据恢复困难;使用可靠性低,安装维护成本高;水表机械读数与远传数据很难完全一致。
总线制脉冲传感采集方式
通过水表叶轮或计数指针发讯,输出与水流量成比例的脉冲信号;表内设有计算机芯片和电池(也可用总线供电方式),内部累加并存储脉冲数和实际用水量;测量时水流体的振动、冲击等影响易使输出脉冲计数不准;水表机械读数与远传数据很难完全一致。总线制直读传感采集方式
字轮编码方式:通过对机械计数器字轮位置的绝对编码,使字轮读数与编码输出信号完全一致;表内设有计算机芯片,但无须内置电源;户外采集器采集信号时向水表供电,读出用水(编码)数据;可靠性高,成本低,电磁兼容性强;编码器生产工艺要求较高。
图像传感方式:通过表外图像传感器将机械字轮读数拍摄下来,利用总线将图像信号传输到户外采集器;水表内无电源,信号采集时向传感器供电获取读数图像;传感器安装方便;图像数据及存储量大,对传输和系统要求较高;图像转换和识别软件复杂。
(2)数据传输与网络技术
有线数据传输与组网方式
以RS485或M-BUS总线组成的若干级有线自组网为内网,以电话公用网(PSTN)或无线公用网(如:G、GPRS、CDMA等)、以及手抄器组成的有线网络数据传输体系。区域内以有线网为主,区域外以公用网作为信息传输通道。技术比较成熟;区域内布线量大,安装维护成本高。以电力线作为信号传输载体的应用探索也在进行之中。无线数据传输与组网方式
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