遠(yuǎn)程集中抄表技術(shù)應(yīng)用的問題分析及對(duì)策

摘 要：文章對(duì)某小區(qū)水電遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，對(duì)應(yīng)用過(guò)程中存在的問題進(jìn)行分析，提出對(duì)策，合理規(guī)劃和選型，以提升經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)；現(xiàn)狀；問題；對(duì)策；效果

中圖分類號(hào)：TM764 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2012）35-0041-02

1 現(xiàn) 狀

隨著居民不斷增加，筆者所在分公司管轄的住宅小區(qū)共有約16 000戶，大約10個(gè)小區(qū)，約有50臺(tái)變壓器。多年來(lái)依靠人工抄表收費(fèi)，效率低下，而且存在諸多問題：很多小區(qū)水電表裝在戶內(nèi)，因業(yè)主時(shí)間不確定，入戶抄表難，經(jīng)常超期抄表或估抄，這與現(xiàn)在國(guó)家推行的階梯電價(jià)和馬上要實(shí)行的階梯水價(jià)政策相違背，而且極易引起誤解和糾紛。這種人工抄收的手段無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確的對(duì)水電費(fèi)等用能單位的計(jì)量、統(tǒng)計(jì)、實(shí)時(shí)分析、核算、預(yù)測(cè)等提供數(shù)據(jù)，只有遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)才可以解決以上問題。

近幾年分公司在自動(dòng)化抄表方面也進(jìn)行了很多積極的探索和實(shí)踐，先后引進(jìn)了幾家公司的遠(yuǎn)程集抄技術(shù)在幾個(gè)小區(qū)近2000戶水電表做試點(diǎn)，其低壓電力全載波（半載波）自動(dòng)集中抄表系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)中心、通訊網(wǎng)絡(luò)、集中器、載波電表（RS485光電直讀水表）四部分組成，同時(shí)包括一套專用的軟件系統(tǒng)。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和傳輸，并對(duì)計(jì)量表準(zhǔn)確實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，支持分費(fèi)率、分時(shí)段用量統(tǒng)計(jì)和結(jié)算以及計(jì)費(fèi)考核自動(dòng)化，系統(tǒng)預(yù)留可擴(kuò)展接口通過(guò)與電力營(yíng)銷系統(tǒng)、ERP、銀行托收、電話語(yǔ)音催費(fèi)等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換與共享，為與用戶有合作的其他子系統(tǒng)提供準(zhǔn)確、完整的信息數(shù)據(jù)。，基本實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程集抄技術(shù)指標(biāo)要求，但在遠(yuǎn)程集抄技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中存在一些問題，影響了遠(yuǎn)程集抄在初期設(shè)計(jì)的預(yù)期效果，針對(duì)問題，我們與遠(yuǎn)程集抄公司一起對(duì)問題進(jìn)行分析，提出對(duì)策，目前試點(diǎn)小區(qū)運(yùn)行情況達(dá)到預(yù)期效果。

2 遠(yuǎn)程集中抄表技術(shù)應(yīng)用的問題分析

因各種原因，集抄系統(tǒng)的實(shí)際使用效果差強(qiáng)人意。通過(guò)對(duì)應(yīng)用遠(yuǎn)程集抄技術(shù)試點(diǎn)小區(qū)電表和水表集抄工程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察和調(diào)研，存在的問題有以下幾個(gè)方面：

①集中器遠(yuǎn)程集抄時(shí)老是撥號(hào)撥不通，撥通后非常容易斷線，但是帶電話機(jī)到現(xiàn)場(chǎng)去測(cè)試通話正常，而且通話也不容易斷線。經(jīng)分析集中器中的modem是普通工業(yè)級(jí)的modem，這種modem在環(huán)境比較好的狀況下可以比較正常的工作，但環(huán)境稍微復(fù)雜一些。筆者所在小區(qū)環(huán)境較為惡劣，普通的modem應(yīng)用過(guò)程中常常出現(xiàn)工作不穩(wěn)定的現(xiàn)象發(fā)生。②集中器撥通后，在不斷線的情況下，數(shù)據(jù)傳輸慢，而且數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中非常容易死機(jī)，抄一個(gè)二三百戶的小區(qū)，要續(xù)傳7～8次。集中器內(nèi)部用的處理芯片是普通工業(yè)級(jí)的，處理速度慢，跟不上modem的傳輸速度，并且集中器內(nèi)部的軟件設(shè)計(jì)存在一定的缺陷，跟不上modem的傳輸速度的時(shí)候程序會(huì)卡死，后臺(tái)操作員經(jīng)常會(huì)遇到系統(tǒng)死機(jī)狀態(tài)。③集中器的抄收率不高。④集中器抄回的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

3 水電表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)問題對(duì)策

3.1 統(tǒng)一規(guī)劃

①規(guī)劃原則。保持系統(tǒng)開放性，可擴(kuò)展性，易用性，易維護(hù)性，并且要低成本。②改造的項(xiàng)目包括軟件系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)硬件、電表、水表、集抄系統(tǒng)。③改造的時(shí)間規(guī)劃為3～5 a。④改造的投資概算。軟件系統(tǒng)約60萬(wàn)元；計(jì)算機(jī)硬件約5萬(wàn)元；集抄系統(tǒng)按照每個(gè)采集器可以接入20塊表算，平均每個(gè)表的集抄成本約100元，如果按照每個(gè)采集器可以接入30塊表算，平均每個(gè)表的集抄成本約66元；普通485電表每塊約100元；光電直讀水表每塊約200元。⑤改造目標(biāo)。所有轄區(qū)內(nèi)的居民和商業(yè)、工業(yè)用水表、電表都通過(guò)集中抄表系統(tǒng)自動(dòng)回傳數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成報(bào)表，自動(dòng)收費(fèi)扣費(fèi)。

3.2 合理選型

由于遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)是較為復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，本文選型只考慮水電表和集抄系統(tǒng)。

3.2.1 水電基表的選型

①目前在電表抄表技術(shù)領(lǐng)域有三個(gè)方向，如表1所示。從表1可看出電表集抄的3種技術(shù)路線的優(yōu)缺點(diǎn)和主流方向。筆者所在居民小區(qū)的情況近30%都配備了帶485接口的電表的，且所在企業(yè)的經(jīng)濟(jì)情況一般，半載波方式以其適應(yīng)性好，保護(hù)原有投資，兼容性高，施工維護(hù)量小而成為目前的主流抄表方式。②水表集抄方面，經(jīng)過(guò)了十多年的發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)水表集抄真正成熟起來(lái)，主要體現(xiàn)在：其一，水表基表，國(guó)內(nèi)幾大水表廠家經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，基表已經(jīng)做的非常成熟，除了B級(jí)的普通居民用水表，C級(jí)的直飲水表也相當(dāng)成熟。其二，在把基表的機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)方面，經(jīng)過(guò)了霍爾器件，干簧管等脈沖方式后，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入光電直讀，微角動(dòng)儀等數(shù)字方式，能耗更低，準(zhǔn)確度更高。其三，在光電直讀模塊與基表結(jié)合的制造工藝方面現(xiàn)在已日趨成熟，次品率已經(jīng)可以控制住1%以下。在解決了水表數(shù)據(jù)源輸出問題后，水表的集抄和電表的集抄應(yīng)用的是同一套集中抄表系統(tǒng)。

小區(qū)后續(xù)的集抄水表采用了光電直讀的水表，需要注意的是水表的通信協(xié)議沒有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在采購(gòu)水表時(shí)要根據(jù)集抄系統(tǒng)來(lái)確定通信協(xié)議，目前遠(yuǎn)程集抄公司的水表集抄系統(tǒng)，用的是電力部的645通信協(xié)議。

3.2.2 集抄系統(tǒng)的選型

集抄系統(tǒng)由集中器和采集器組成，每個(gè)集中器管理一個(gè)變壓器范圍內(nèi)的所有的采集器，和采集器下的所有的水、電表。集中器主要進(jìn)行數(shù)據(jù)集中和轉(zhuǎn)換，其性能要求內(nèi)置微功率多通道無(wú)線數(shù)傳模塊，具有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信頻段，抗干擾能力強(qiáng)；具有智能自動(dòng)組網(wǎng)功能，最大中繼深度可達(dá)十級(jí)，自動(dòng)維護(hù)抄表網(wǎng)絡(luò)，多路徑數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)健壯，抄表成功率高，無(wú)盲區(qū)，自動(dòng)搜尋采集器，無(wú)需人工干預(yù)，系統(tǒng)調(diào)試簡(jiǎn)單，易于操作，采用大容量非易失性高可靠存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)糾錯(cuò)技術(shù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全可靠?？梢源鎯?chǔ)計(jì)量表日凍結(jié)和月凍結(jié)歷史數(shù)據(jù)，為能耗分析提供數(shù)據(jù)依據(jù)。具有定時(shí)抄表、實(shí)時(shí)抄表等功能，提高抄表效率，雙看門狗防死機(jī)設(shè)計(jì)，戶外長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，不死機(jī)。

集中器由CPU、存儲(chǔ)器、載波通訊電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、RS-232通訊接口電路、modem電路、GPRS電路，電源電路、電源監(jiān)測(cè)電路及“看門狗”電路組成。向上可通過(guò)GPRS或電話線撥號(hào)與計(jì)算機(jī)中心通訊，向下以載波方式與采集器進(jìn)行通訊。

采集器用于擴(kuò)展集中器的數(shù)據(jù)采集范圍，對(duì)水、電、氣、熱計(jì)量表進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和閥門控制。采集器具有上行和下行兩個(gè)通道。上行通道采用微功率電力線載波方式與集中器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。下行通道采用RS485總線方式對(duì)其管轄的計(jì)量表進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)。實(shí)時(shí)采集、運(yùn)算、記錄電能表的數(shù)據(jù)，并處理來(lái)自集中器和手抄器的指令。

采集器由CPU、存儲(chǔ)器、載波通訊電路、紅外通訊電路、RS-485通訊接口電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、電源電路、電源監(jiān)測(cè)電路、“看門狗”電路、電池電路及管理電路等組成。向上以載波方式與集中器通訊，向下以485 方式與表終端設(shè)備通訊；以紅外方式與手抄器通訊。1臺(tái)采集器最多可接入32塊計(jì)量表。

目前在筆者的一個(gè)小區(qū)試用的廣東東莞郎金公司的集抄系統(tǒng)其modem采用摩托羅拉軍品級(jí)的芯片，完全自主設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，在復(fù)雜環(huán)境下表現(xiàn)極其優(yōu)異，可以輕易解決撥號(hào)不易撥通，易斷線等問題。

集中器內(nèi)部的處理芯片用的也是軍品級(jí)的處理芯片，處理速度超快，完全可以匹配modem的傳輸，而且內(nèi)設(shè)緩沖池，有防溢出和防死機(jī)功能，一個(gè)二三百戶的小區(qū)2 min內(nèi)可以全部抄會(huì)數(shù)據(jù)，且集中器對(duì)數(shù)據(jù)不做任何假象處理，通過(guò)集中器直接上傳，抄到的就是真實(shí)的度數(shù)，抄不到的就用FFFFFF來(lái)表示。通過(guò)近一年的運(yùn)行，其抄表準(zhǔn)確率100%，出現(xiàn)抄不到的情況一般都是現(xiàn)場(chǎng)換表后集中器資料中的電表?xiàng)l碼沒有及時(shí)更新，或現(xiàn)場(chǎng)的485線被人為破壞等，集中器如果抄不到就回傳FFFFFF，表2為試點(diǎn)小區(qū)表的讀數(shù)情況。

當(dāng)管理人員發(fā)現(xiàn)FFFFFF情況，可即時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)處理。

4 改造后的效益分析

改造后人員減少，減少了管理成本和工資福利開支，初步預(yù)計(jì)改造后的居民小區(qū)水電表管理人員可減少50%；提高了電費(fèi)和水費(fèi)的收繳效率，提高了資金的周轉(zhuǎn)；降低了電損和水損，減少了浪費(fèi)，增加了收益；提高了抄收的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，減少了人為誤差和居民的投訴。

5 結(jié) 語(yǔ)

隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)節(jié)能降耗，減員增效，提高信息化智能化管理水平的要求日益提高，在水、電表的抄收、管理、催繳的自動(dòng)化方面做了很多大膽和有益的嘗試，但水電表的遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)在小區(qū)的使用過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了不同程度的問題，這需要在水電表、采集器、集中器選型、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整合、軟件系統(tǒng)配置、系統(tǒng)接地等方面結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況采取不同的應(yīng)對(duì)措施，確保遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的準(zhǔn)確率和抄收率，為企業(yè)創(chuàng)造最大的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] JGJ/T16-92，民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范[S].