MDC200智能采集器在热力抄表中的应用.docx

MDC200 采集器在热力抄表中的应用杭州中自国禹科技有限公司 沈秀强摘要：本文主要介绍了MDC200楼栋采集器在热力抄表项目中的应用情况，楼栋数据直接传输到后台服务器的网络模式，对工程施工和后期工程维护带来极大的便利性，有助于智能温控一体化新型供暖模式的进一步推广。关键词：采集器、楼栋采集、温控节能前言集中供热、按需收费，是建筑节能的最有效方式之一，目前无线抄表系统是实现能耗数据采集的重要手段。运用成熟的电子、计算机技术和物联网技术实现高效的能耗数据采集和计量是实现节能减排的第一步；全国各地正在积极建设的热能采集系统，大都采取“热量表-采集器（转换器）-有线或短距离无线网络-小区集中器-GPRS网络-后台数据库”的数据传输模式，此方案的中间通讯环节多，对工程调试和后期维护带来不便。如果采取以楼栋为单位，通过智能采集器（转换器）直接连接远程服务器的模式，有利于现场工程实施和方便快捷的检查工程实施质量，提高工作效率；网络结构简单，方便扩展，很容易构筑大型数采网络；并可大幅度提高系统整体的抄表速度。智能采集器抄表系统采用MDC200智能采集器组成构成能耗信息采集系统，通过融合多种信息技术，实现定时采集和实时采集两种模式采集用热户热表数据和温控阀数据，实现供热计量温控一体化，初步实现“供热企业可控、居民用户可调、政府主管部门可管”的数字化远程监控平台要求，能够为主管部门决策提供可靠数据，为供热企业供暖运行、收费管理提供得力的工具。能耗采集系统结构如下：图1 智能采集器抄表系统本系统是一套以数据中心服务器集群为核心的多级分布式系统，适应于城市级的供热计量数据采集与温控一体化管理平台。后台数据中心服务器根据实际需要，进行不同量级的系统构建。能耗数据采集层基于热力公司10万级用户的设备管理需求，采用二级网络系统，数据中心与楼栋采集器之间主要采用无线GPRS/CDMA方式通讯（或有线以太网），组网方式简单。在本系统中MDC200智能采集器为数据采集层的唯一核心设备，设备本身具有如下特点：现场抄表在线仿真调试：在热能表抄表工程项目中，现场安装接线完成后首先需要确认的工作就是接线是否正确，然后就是施工布线质量状况，利用在线仿真功能完成对线上仪表的测试，采取手动抄表，定时自动抄表等方式完成对每个热表终端的测试确认，给出抄表的成功率统计分析，指导现场工程人员对抄表成功率比较低的热表进行排查，提升系统可靠性。下图为MDC200采集器进行工程测试的情况。图2采集器现场抄表仿真多协议综合处理能力：支持多个厂家热表协议（兼容国标和欧标），允许不同协议、不同厂家、不同速率的热表同网、同时数据采集，多协议数据采取统一格式上传，现场热表更换无需更改后台软件。目前热量表市场存在各家热表不兼容的现象比较多，这种现象在一定时期内也必将继续存在。在用同一幢楼或一个热表采集系统中，存在不同厂家或协议标准的热量表，将会是一个不可避免的问题。在新建住宅小区中可能出现的概率比较小，然而随着时间的推移或在既有建筑的热改工作中，不同厂家的热表在同一网络中的现象会越来越多。MDC200采集器同时支持CJ/T188-2004协议和EN1434-3协议数十个厂家协议（可远程升级），具有强大的兼容能力。总线自动保护和纠错能力：通讯总线自动检测设计，总线短路自动保护，故障解除自动恢复，彻底避免现场施工过程中的线路短路造成的设备损坏。智能总线监听，数据合法性诊断分析，智能剔除线路中的杂乱数据，简化后续处理。超强带载能力：设备采用直流24V安全电压供电，通过专利电源技术升压以满足M-Bus总线需求，提供高电平36V低电平24V的总线供电电压，保护电流可达400mA（可接200只以上的标准负载，通过总线扩展可接1000只标准负载）。大容量存储能力：采用大容量存储芯片，可存储360天热表数据（200只热表/0.5小时采集间隔），保证历史数据可靠存储。工程实施高效某新小区采取地源热泵技术对居民进行供暖（制冷）温控，其中要求为：1）分4个区块进行远程抄表，采取有线布线方式连接表和相关设备；2）系统预设为独立的4套系统，每套独立系统均设一处抄表和监控中心；3）抄表系统能实现实时抄表，对热能表相关信息、状态能及时读取，对异常状态情况进行及时报警。用户最初的方案同样采用三层结构：数据采集层，网络通讯层和web服务层三层网络结构。系统网络结构如下：图3 有线抄表系统数据采集层按照每幢楼一台MRT200转换器进行配置，在每个单元楼地下室设置信号采集箱，采用1mm2双心护套线连接各楼层仪表，M-Bus总线通讯，CJ/T188-2004协议。系统上行通讯采取485工业网络，在楼栋比较集中区域设置分中心节点，配信号采集箱。每个楼栋信号采集箱通过屏蔽双绞线连接到485总线分支器后通过光缆连接到监控室。监控室电脑运行抄表监控软件，本小区的能耗采集数据，远传到远程网络服务器，实现随时随地数据查询功能。按照本方案测算，需要设备材料费大约65万，工程费73万，工期大约60天。经过与用户沟通，采用MDC200智能采集器构架的两层模式，节省大量现场电缆，仅设备材料费就节省30万，工期提前20天。项目总投资大大节省。结合本项目的实际情况，采用采集器模式两层抄表网络网络具有以下优点：投资少，工期短：楼栋为单位，抄表数据独立传输，减少大量的楼栋之间的通讯线缆、桥架等材料，工程量极大减少；调试方便：同时伴随通讯层的压缩及分楼栋独立的模块化组网设计，现场设备调试大大简化，调理清晰，施工效率大幅提高。现场施工布线完成后，采用现场调试仿真软件测试通过，热表采集层即可稳定运行。通过随身手机验证移动运营商信号稳定后，数据传输一次成功。抄表速度快：智能采集网络中各个采集器独立运行，按照预设的采集程序，自动采集热表数据，定时存储，主动上传，后台服务器处于被动接收状态。按照本工程项目图3有线抄表系统方案计算，全部住户抄表一遍，用时至少一个小时（按照多串口设计），调整方案后实测全部抄表一次的时间在6分钟以内（现场配置75只采集器），抄表速度提升明显。运行维护简单：系统网络结构简单，现场设备布局清晰，维护方便。B/S和C/S相结合的后台模式，在确保系统稳定可靠的同时兼顾维护的便利性。结束语采用单个楼栋采集器通过GPRS直接连接后台的通讯远程方案，在施工便利性，工程成本方面优势明显。与传统的方式相比，采用采集器GPRS直连方案会使SIM卡的使用量增加，存在后期运营通讯费问题。考虑到热表抄