水、电、气表远程抄表系统项目设计方案

杭州 *智能系统有限公司 0571 2009 年 4 月 1 水、电、气表远程抄表系统 项目设计方案 第 一 章 、设计内容： 水表远程抄表系统。 第 二 章 、设计要求： 、每户 一块水表以 吨计量 。 、本公司的系统采用是数据库，系统集成根据要求可以调用服务器的数据，并且系统每天 可以设定任意时刻抄表，至少 可以抄表一次，甚至 多 次，每天抄表后可以发送一份报表给其它系统的服务器，报表含基表读数，累计读数，上月消费量，本月消费量，可以打印报表，交费通知单等。 、水表 都 要求 有 脉冲 输出。 A、脉冲常数： 10 个脉冲 方米水量；脉冲宽 度高电平和低电平宽度分别大于10 秒。 B、 水表所加的指针是在 计量位子上，精度高、稳定性好。 C、 远传表传感器供电范围：直流 4、系统所用的单片机 及 其它的 元件基本上都来自美国 、日本等发达国家，保证了系统的稳定性。 第 三 章 、 系统概述及需求分析 实现 水 表自动计费，已成为新型智能住宅小区的发展的趋势。作为一座现代化高档住宅小区，如何合理解决楼内 水 表的费用收取，这是一个十分重要的问题，特别是现代人的生活质量逐渐提高，如何利用高科技技术来保障人们的生活次序不受影响，同时又能保证管理公司的工作能正常开展，解决的途径是必须要有一套合理的、可靠的、完善的系统方 杭州 *智能系统有限公司 0571 2009 年 4 月 2 案。 系统应能根据物业管理的需求和各耗能表具体现状条件，设臵各种耗能表采集器，采用有线联网的传输方式实现对小区的内各种耗能表的数据实时采集、统计、分析等功 能，并能支持 自来水公司可以通过 络直接向 各物业管理中心读取数据，实现耗能高质量管理。 系统功能应体现在以下几方面： 1、 安全性：采用 *智能 水 表集抄系统后可避免入户抄表，从而解决了假借抄表入户抢劫的危害，大大提高了小区治安环境。 2、 方便性：采用 *智能 水 表集抄系统后用户不必在家等抄表人住宅小区员上门抄表，既方便了用户又方便了 水 表营业部门。 3、 收费的合理性：采用 *智能 水 表集抄系统后，抄表数据自动存入小区计量中心计算机数据库或远传至 水 表营业部门，避免了抄表作弊的现象，既履行了义务又保障了公民的合法权利。 第 四 章 、 设计原则及依据 1、 设计原则 系统设计遵循如下原则： （ 0） 、 技术先进原则 （ 5）、 使用方便性原则 （ 1） 功能实用原则 （ 6）、 维护简易原则 （ 2） 产品可靠性原则 （ 7）、 广泛兼容性原则 （ 3） 系统安全性原则 杭州 *智能系统有限公司 0571 2009 年 4 月 3 2、 设计依据 （ 1） 设计涉及的计量单位采用国际单位 （ 2） 设计涉及的所有设备和材料除专门规定规定外均依照下列标准规范： 全国住宅小区智能化系统示范工程建设要点与技术原则（试用稿） 智能建设设计标准 全国住宅小区智能化系统示范工程建设要点与技术导则 中华人民共和国城镇建设行业标准 建筑电气设计规范 16建设部 2000 年小康住宅电气设计导则 中华人民共和国国标 冷水水表 778 第 五 章 、 公司简 介 杭州 *智能系统有限公司是 *集团下属的子公司，是一家国家级高新技术企业，专业从事智能多表（冷热水表、纯净水表、电表、煤气表、能量表等）系统开发、制造、集成、综合布线、安装于一体的智能集成系统公司，所生产的系统具有三级防雷功能。每年销售额已达到 1500 万元以上。 杭州 *智能系统有限公司是一家 国家级 高新技术企业，有先进的 进口生产设备 ，是 唯一一家省水协认证的厂家 ，所提供的 系统 是集微电子技术、通信技术和网络技术于一体的高新科技产品，核心技术来自 美国 。所选用的零部件一律采用 美国、日本 等发达国家，利用有线公用电话网及 线传输网实现准确远程 抄表，有强大的完善的管理平台系统。公司在同行中率先通过 3C 认证同时成为 中国房地产及住宅研究会住宅设施委员会理事单位 ，并通过欧盟多边联合认证，产品出口多个国家受到行业客户的一致好评。 杭州 *智能系统有限公司 0571 2009 年 4 月 4 *集团技术力量雄厚，现有员工 885 人，其中管理人员 153 人， 90%以上是大专以上学历。共拥有开发人员五十五人，博士生二人、硕士生八人、本科生三十九人。产品开发人员具有丰富的开发经验，开发速度快。每年可完成新开发项目近一百个，投产项目六十个以上。产品设计以稳定、抗干扰性强而深受客户信赖。目前拥有进口的国内一流的生 产、测试及检验设备。其中松下全自动插件机 7 台、雅玛哈全自动贴片机 4 台、诺斯达波峰焊 6台等。另外还有先进军用晶体管快速筛选系统、电脑在线检测仪、三表测试仪等。所有产品都经过高低温老化处理。 第 六 章 、 系统功能及技术指标 1 系统功能 （ 4） 读取和设臵各种计量数据、管理参数。 （ 5） 费用的统计、查询、备份、报表、收费单生成。 （ 6） 水 表管理：设臵 水 表的原始参数、地址、费率及其状态。 （ 7） 费率管理：可以任意设定多种费率。 （ 8） 小区管理：对各小区设臵通信参数、 （ 9） 系统管理功能：管理操作人员及其权限，各种系统安装数据，各种通信设臵。 （ 10） 定时抄表功能：对系统所有表计进行定时抄表，每天至少抄表一次，每天抄表的次数可以设定，并且保留最后一次抄表的数据。 （ 11） 实时抄表功能：实时抄取任一表计当前数据以及状态。 （ 12） 自动校时功能：定时抄表时自动校正系统内装臵的时间。 （ 13） 短路检测功能：信号线短路或短路时，系统能够自动显示。 （ 14） 防窃功能：对系统内违章行为进行监督。 （ 15） 断电数据保留功能：；系统或设备断电时，数据长期保留。 杭州 *智能系统有限公司 0571 2009 年 4 月 5 2 技术指标 系统的技术指标均以现行的国家有关部门指定的标准为准。 安全性能： 常态电气强度： 2常态绝缘电阻值大于 100 毫欧 。 工作电流：小于 50 系统误差：为实际用量值的 1、 1000 1 个脉冲的当量。 断电保护：持续工作时间大于 48h,内存数据不丢失。 能抗运输和自然环境的变化，抗电磁辐射干扰等。 在正常的情况下，系统个设备的平均无故障时间（ 少于 104h。 第 七 章 、 抄表系统的工作原理及组织结构 、 水表集抄系统工作原理 杭州 *智能系统有限公司 的 101 型 水 表集抄系统主要由管理中心计算机（或掌上电脑）、中继器、采集器和 水 表组成的四级网络。 其原理是 水 表系统的表计通过传感器以脉冲信号方式传输给采集器。采集器接收到多路脉冲信号后进行计数和处理，并将结果存储。采集器与集中器的通信采用 线方式，采集器平时处于接收状态，当接收到集中器的操作指令时，则按照指令内容操作，并将本终端有关数据通过 线送至集中器，采集器可与掌机通过红外通信接口在现场完成抄表和参数的设臵。 集中器以定时或实时的方式对管理区域的采集器进行数据的抄收存储。当管理中心计算机发出抄表指令时，集中器将存储的数据打包上传。管理中心计算机可以通过集中器对采集终端进行各种数据操作。 杭州 *智能系统有限公司 0571 2009 年 4 月 6 2、 水 表集抄系统结构 水 表远程集抄系统由三层结构组成：数据采集层、数据传输层、数据应用层。 （ 1）数据采集层 每户的 水 表数据采集由远传 水 表和 水 表采集器组成。 （ 2）数据传输层 数据传输由采集器和集中器构成，每个单元数据的集抄由采集器完成。采集器的数据通过 线传送到集中器。 （ 3）数据应用层 集中器再把数据通过 输至小区电脑后，客户可根据自己的需要进行 水 表集抄和管理。 第 八 章 、 水 表集抄系统简介 1、 系统设备 产品类 产品 型号 三表集抄系统 (列 综合型三表集抄系统 线网络三表集抄系统 话网络三表集抄系统 区三表集抄系统 通过掌上集抄器集抄 集中器 适用于 用于总线式 采集器 (L 0 ) 系列 采集器 采集器 L 0 表采集合 发讯基表 (系列 红外传感器远传湿式水表 霍尔传感器远传干式水表 尔传感器远传湿式水表 功耗霍尔传感器远传湿式水表 智能型总线式水表 直读式水表 掌上电脑 掌机 200 杭州 *智能系统有限公司 0571 2009 年 4 月 7 主要技术指标 远传水表 功能特点 : （ 1） 、独特的异型表盖设计 ,特殊的传感器件 （ 2） 、响应速度快 （ 3） 、防抖动、信号线短、断路检测功能 （ 4） 、计量精度： 术指标 : （ 1） 、红线： 接 +5V （ 2） 、蓝线： 接地 （ 3） 、绿线： 正信号输出。 高电平为 3 5V，低电平为 0 4） 、黄线： 负信号输出。 与正信号相反。高电平为 5V， 低电平为 0 杭州 *智能系统有限公司 0571 2009 年 4 月 8 （ 5） 、工作温度范围： +65 （ 6） 、工作电压范围： C （ 7） 、工作电流： 6 8） 、工作湿度： 90% 采集器和集中器 （ 1） 、 正常工作电压范围： 50264V； （ 2） 、 工作环境 工作温度范围： +65； 储存温度范围： +70； 相对湿度： 40 （ 3） 、时钟精度： 5S/24H； （ 4） 、安全性能：耐高压 缘电阻大于 500 （ 5） 、可靠工作时间（ 87， 600 小时； （ 6）、 采 集 器 和 集 中 器 主 要 技 术 指 标 : 性 能 指 标 集 中 器 采 集 器 容量 可接 2 5 5 个 采 集 器 可接 1 - 24 个基表 信 号 传 输 总 线 长 度 小 于 1 2 0 0 米 信 号 线 长 度 小 于 1 0 0 米 电 源 供 电 A C 2 2 0 V 2 0 % A C 2 2 0 V 2 0 % 工 作 电 流 4 0 m A 2 5 0 m A 工 作 温 度 40 65 40 65 通 信 接 口 R S 4 8 5 接口， R S 2 3 2 接 口 ，电 话 网 络 接 口 远 红 外 接 口 和 4 8 5 接口 工 作 湿 度 小于 9 0 % 小于 9 0 % 杭州 *智能系统有限公司 0571 2009 年 4 月 9 2、 采集器 （ 1）、 技术参数 电源供电： 20%或 池） 工作电流： 250作温度： 40 65 工作湿度：小于 90% （ 2）、 基本功能 具有 8、 12、 16、 24 路脉冲信号采集功能 故障自诊断功能 累计计量及定时存储功能 时钟显示功能 大屏液晶显示功能 红外无线抄表功能 后备电源自动切换功能（备用电源能确保采集器正常工作 48 小时） 红外无线设臵采集器时钟、表底数功能 过载、过流保护功能 掌机 采集器控制面板图示（一） 红外通信口 液晶显示屏 杭州 *智能系统有限公司 0571 2009 年 4 月 10 （ 3） 、 安装 采集器安装要求和方法： 采集器应安装在干净无大量灰尘、通风 不潮湿的环境中，避免靠近高温、高磁场的恶 劣环境 采集器应牢固固定在一处，不能随意挪 动，可以采用悬挂式或嵌入在墙体 采集器的安装位臵应当在楼层的显著地 方，如楼层的进门口或楼梯过道的墙体上，不 宜安装在住户的家中或不便于安装或维护的地 方 采集器的安装高度应该离地面 左右 3、 集中器 （ 1）、 日期 显示内容如下图所示。如日期内容： 03 11 （ 2）、 地址 显示内容如下图所示。如地址内容： 255表示集中器当前地址为： 255 号。 图 12 杭州 *智能系统有限公司 0571 2009 年 4 月 11 （ 3）、 按键使用 . “查询”键 该按键便于用户查询集中器当前状态。每按一次 “查询”键，液晶以时间 如当前显示日期，则 按一次 “查询”键后，显示时间；如当前显示时间，则 按一次 “查询”键后，显示地址；如当前显示地址，则按一次 “查询”键后，显示日期。 铃声清除”键 “铃声清除”键未定义，作为日后升级用，如果按下该键，集中器不作任何响应。 “复位”键 假如按下“查询”键无响应，按下该键可以使集中器重新开始工作。 （ 5）、 集中器连线 在使用集中器前需要连接好电源线、与上位机连接的通讯线以及与采集连接的通讯线，连好线好请仔细检查一遍，避免接错或松动，确认无误后打开集中器电源开关。下图中电源开关处于开状态，接线时应把开关打在关状态。 图 13 附录： 本系统共配有三根通讯线： （ 1） 上位机通讯线 集中器与上位机通讯时使用。 9 针串口线，一端母头、一端公头，母头接上位机，公头接集中器。 （ 2） 掌机通讯线 上位机与掌机通讯时使用。一端圆头、一端 9 针母头，圆头接掌机， 9 针母头接上位机。 （ 3） 集中器通讯线 掌机与集中器通讯时使用。 9 针串口线，两端均为公头，该线和掌机通讯线组合后用于连接掌机与集中器。集中器通讯线和掌机通讯线连接后形成一端与采集通讯连线 与上位机或掌机通讯连线 电源线 电源开关 杭州 *智能系统有限公司 0571 2009 年 4 月 12 圆头、一端 9 针公头的通讯线，圆头端接掌机， 9 针公头端接集中器。 注：接线时请正确连接，避免松 4、 技术参数 电源供电： 10% 工作温度： 40 65 电源功耗： 5W 工作湿度：小于 90% 5、 功能 集中器是三表集抄系统的数据集中器，其功能有： 数据中转站 作为上位机或掌机抄收采集器数据的数据中转站。 中转过程示意图： 命令 命令 应答 应答 集中器能做出与采集器通讯异常判断，并自动应答上位机或掌机采集器通讯异常。 定时抄收采集器用户数据 集中器能定时抄收采集器数据 用户表量（水表采集器：水量），并保存在集中器中等待上位机或掌机抄收。 定时抄收采集器数据的时间间隔由上位机或掌机设定。 集中器 采集器 上位机或掌机 杭州 *智能系统有限公司 0571 2009 年 4 月 13 6、 电源管理 采集器、集中器都单独供电，供电电压为 50电。 市电断电后系统至少能正常工作 48 小时。 7、 信号线的要求 在 水 表远传抄表系统中， 水 表脉冲信号的采集和传输是两个关键部分，传输信号的介质，即所谓的传输线的规格和布局就显的尤为重要，直接影响了系统的准确性和可靠性。 信号线： 发讯 基 表到采集器之间的连线。 信号线型号： 2，白色绝缘护套，四芯线 芯线颜色 ：橙、蓝、白、粉红 （红色线接电源正极；蓝色线接信号地； 黄色线接正信号输出；白色线接负信号输出；） 一个发讯基表用一根四芯信号线，多根传输线通过 连接到采集器，信号线总长度小于等于 100 米。 线 :各采集器之间和采集器与集中器之间的连线。 信号线型号 ： 24 缠绕屏蔽的二芯双绞线） 芯线颜色：蓝色、白色 （蓝色线接 线 A，白色线接 线 B） 双绞线物理参数： 线数 /线径： 11/ 直 径 ： 缘 ：标称厚度 称外径 绕屏蔽 : 线径 径 套 : 标称厚度 称厚度 大导体电阻： 姆 /Km(0 C) 最小绝缘电阻： 15 兆欧 0 C) 耐 压 : 500V( 线总长度小于等于 1200 米， 在 线 的布线过程中 州 *智能系统有限公司 0571 2009 年 4 月 14 总 线尽量不要重叠或绕圈。 第 九 章 、系 统组网示意图 14 附图：掌上电脑 杭州 *智能系统有限公司 0571 2009 年 4 月 15 第 十 章 、集 抄系统软件简介 操作系统 准 版及以上版本； 硬件配臵 计算机、打印机各一台。 计算机要求 : 扬 600 以上 /上； 内存： 128M 以上，建议 256M； 硬盘：至少 2G 可用硬盘空间； 显示器：分辨率可调到 800*600。 主板 : 必须有 讯串口。 抄表软件操作界面简介（ 管理软件以福州钜豪为例 ）注：水表 /多表管理软件通用 1 登录 2、 水 表数据集抄 点击“远程抄表”“计算机集抄水表数据模块”进入计算机集抄水表数据页面 ： 杭州 *智能系统有限公司 0571 2009 年 4 月 16 水表抄表界面 具体操作 ： a：选择抄收水表对象：点击“水表中心”，系统将显示采集器列表，选择相应的采集器。在右边的数据显示区会显示出当前采集器所接的传讯基表的各项信息。 b：选择通讯口：在通讯口列表中选择和集中器通讯的串口。 c：点击“抄表”，系统便会抄收指定中继器和采集器下的各个水表的计量数据。 d：点击“退出”：系统退出当前操作窗口。 3、报表的打印 点击“报表打印”“抄收数据报表”进入抄收数据报表界面， 具体操作： a：在“采集器”下拉列表框中选择相应的采集器号。 b：收费年份：录入收费年份。 c：月份：通过选项框选择相应的月份。 d：点击 查询 ：进行指定时间的用户水费查询。 e：点击打印 ：进行查询记录的报表打印。 f：点击退出 ：系统退出当前操作窗口。 数据显示区 杭州 *智能系统有限公司 0571 2009 年 4 月 17 4、在线帮助 显示系统操作的在线详细帮助信息。 第 十 一 章 、远程抄收工程施工方案 1、 施工安装要求 (1)、水表网络的布线要求 a、要求严格按照设计图纸施工； b、水表信号线采用 规格； c、水表 信号 线穿入水表箱时，每一个线头必须保证有 30 厘米左右的预留线，接线头要用自粘密封胶带封住、拈紧，防止浸水； d、管的敷设：要求易穿线为原则；室外预埋深度大于 30 e、管线在安装中应与热水管道、强电线路及设备保持一定的距离（不能小于 50 f、室外管线预埋深度大于 30 公分，地基以砂石为主的，须采用 G 管，地基以泥土为主的，可采用 ，穿过马路要用钢管， G 管接头不得有错位， 接头要用胶水固封，管线长度超过 30 米需要增设一弱电井；（集中器 485 网络布线要求亦同） g、每只水表的信号线 单独 连接 到相对应的采集器上 ，每只集中器最多有 一 条总线，单独一路水表 信号 线不得超过 100 米；总线距离在 1200 米以内； h、线路安装和水表接入 信号 线操作须在断电条件下才能进行； i、穿线要求尽量避免过度用力拉扯，保证信号线的完整；在管线中不准有接头； (2)、集中器 485 网络布线要求 a、总线接入集中器，总线屏蔽层用导线引出，保证可靠连接；所有连接完成的接线头 杭州 *智能系统有限公司 0571 2009 年 4 月 18 子必须保证可靠的电气连接； b、 信号 线采用 个 采集 器 串口 连接。 485 总 线首尾总长度不得超过 1200米，不允许存在支叉； c、管的敷设：要求易穿线为原则，室外预埋深度大于 30 d、管线在安装中应与热水管道、强电线路及设备保持一定的距离（不能小于 50 e、穿线要求尽量避免过度用力拉扯，保证信号线的完整；在管线中不准有接头； f、线路安装必须在断电条件下才能进行操作。 ( )、 采集 器的安装和系统检测 a、室内单元信号 采集 器箱尺寸一般为 300*260*100般安装于底层或地下层，采用嵌入墙体内安装，特殊情况可采用明箱安装。