光电直读表技术方案2

直读远程集中抄表系统设计方案 珠海鼎通科技有限公司直读远程抄表系统设计方案珠海鼎通科技有限公司 2010年第一章 直读式抄表系统介绍一、概述智能抄表网络系统是总线制智能抄表系统产品，它由表单元、链路单元、装载有智能抄表系统管理软件的主控机三部分组成。其中表单元包括光电直读表（水表、热水表、气表）、RS485 总线制电表。链路单元包括： DT-3200D 型区域集中器（简称“集中器”）、DT-0800D 隔离中继器（简称“中继器”）、DT-0800D 型智能数据采集（简称“采集器”）。该系统可在最大程度上简化用户的操作，实现真正意义上的足不出户、智能抄表。二、系统构成21、系统架构直读式集中抄表管理系统由四级网络组成，从下至上分别是读数转换层（表单元）、采集/中继层、数据集中层和管理层（主控机）。读数转换层读数转换层的作用是把各种计量表上计数器的显示值转换成与其对应的读数，并传送上层设备（采集器）。该层的主要设备是各种光电直读式远传计量表。采集/中继层采集/中继层层的作用有两个：一是向下属的直读式表计提供可控的工作电源；二是对通信线路上的信息进行中继。该层的主要设备是采集/中继(0800D)。数据集中层数据集中层的作用是定时读取和储存下属各表计的数据及传递实时操作命令。该层的主要设备是集中器(DT3200D)。管理层管理层的作用是对整个系统所采集的数据进行处理、储存，并提供查询、打印等功能。该层的主要设备是电脑、打印机等。M智能抄表网络系统的通讯链路基于RS485总线架构，由主干、中继、扩展三级网络构成，系统组网图如下所示。主控机：在主控机上安装智能抄表系统管理软件，由该系统软件发出抄表指令，区域集中器做出相应的响应，完成抄表任务。该系统因采用不同型号的区域集中器，而要求主控机的硬件配置亦不同，以下列出主控机的基本配置。主要参数： Windows2000 以上操作系统，40G 硬盘，128M RAM，1 个RS232（区域集中器使用）。22、通信方式直读式集抄系统在组成结构上类似于集散式控制系统，其数据通信由上中下三个层次组成(见图2)。上层通信是指集中器与主站电脑之间的通信，中层通信是指集中器与其下属采集/中继器之间的通信，下层通信是采集器/中继器与其下属直读表之间的通信。这三层通信在物理结构上相互独立，对通信方式、传输介质、传输速率的要求各不相同，下面分别予以介绍。图22.2.1 上层通信如前所述，上层通信是指集中器与主站电脑之间的通信。该层通信的主要特点是数据量较大，传输距离可能很远。如图3 所示，在实际工程项目中，上层通信经常采用的方式RS232、电话网、GPRS、RS485、局域网等。RS232 串行通信方式如图 3(a)所示，这是最简单也是最常用的方式，用一根RS232 串行电缆将集中器RS232口与电脑的RS232口连接起来即可，下行通过RS485通信接口与采集器/中继器连接，这种方式适用于集中器与主站电脑距离很近的场合，该距离应当小于15 米。这种通信方式的传输速率较高，误码率很低，可靠性较高。电话拨号通信方式如图 3(b)所示，当主站电脑与集中器相距较远时，可采用这种方式。主站电脑和集中器各自通过调制解调器(MODEM)与电话网连接，从理论上讲，只要通电话的地方，都可采用此方式，因此它的传输距离不受限制。这种通信方式的可靠性会受电话网传输质量的影响。GPRS通信方式如图 3(d)所示，当主站电脑与集中器相距很远，并且无法采用电话拨号或者电话距离太远布线费用太高，可采用这种方式。 RS485 串行总线通信方式如图 3(c)所示，当主站电脑通过RS232/RS485 转换器与采集器连接，电脑与采集器间的最大距离可达到1200 米，如增加中继器则还能延长传输距离，这种通信方式的传输可靠性较高，传输速率也较高。 局域网通信方式如图 3(d)所示，随着网络技术的飞速发展，网络的触角已伸展到我们的周围。“宽带接入”成为新建小区的亮点，因此集抄系统与网络的连接也就势在必行了。此外近年来随着无线通信网络的发展，GPRS通信方式也可用于集抄系统的上层通信。这几种通信方式各有特点，应根据项目的具体情况选用，以期达到最佳效果。2.2.2 中层通信中层通信是指集中器与采集器/中继器之间的通信。目前一般采用RS485 方式较多，其特点如上面介绍，这里不再重复。2.2.3 下层通信下层通信是指采集器与其下属表计之间的通信。目前采用的通信方式主要是RS485 总线传输与M-BUS总线传输两种方式。从图 4 中可见，中继器的下行通信接口通过RS485总线或M-BUS总线与直读表连接，当采用RS485通信方式时采集/中继器所提供的直流电源通过另一对导线与RS485直读表连接。按照目前设计，考虑到中继器电源的容量，一台采集器所能连接的直读表数为64 个。为方便系统的组成及供电，往往在每栋楼或每个楼道配置一台采集/中继器，以连接整个单元各层的直读表。第二章 设备简介通讯链路单元是智能抄表网络系统的中间传输环节，由于它决定了表单元的抄表数据能否经链路传输上来，以及经由什么样的链路传输，所以链路单元也起着很重要的作用。根据现场及用户的需要，通过搭配不同的链路单元，可实现本地抄表、电话抄表等多种方案。 智能抄表网络系统的链路单元如概述中所述，主要包括区域集中器、隔离中继器、智能数据采集器。以下简单分述各设备的功能及其使用注意事项。一、区域集中器(DT3200D型)（一）功能：区域集中器是智能抄表网络系统的数据集中单元。区域集中器通过建立可靠的通讯通道，处理和交换主控机与表单元间的数据信息。可根据需求配置为每月的每天、某一或两天的某一时间定时自动抄表，抄表后的数据保存在区域集中器中，供主控机随时读取。主控机可通过RS232 读取表数据。既可读取区域集中器内已读取并保存的抄表数据，也可令区域集中器操作采集器和表单元，提取表单元的最新抄表数据。使用RS232抄表时，通过串口延长线连接到主控机的串口上。（二）技术指标：1、设备型号：DT3200D；2、工作电源： 12VDC/2A；3、通信方式： 与上位机： RS232；与下位机接RS485主干总线；4、485 通信方式：1200 米（加中继器可延长通信距离）。5、下属中继数：128 台6、外形尺寸： 121mm X 85mm X 27mm7、工作环境： 温度：0 55；湿度：5 95%RH。二、DT0800D 型中继器（一） 功能：1、集成了开关电源、通讯中继器和电源控制器三大功能，具有防雷作用的同时还具有总线隔离功能；2、内部电路能自动感知数据流方向，自动切换使能控制端，并对信号进行放大、增强；3、当主干网上有抄表信号时，给采集器供电并打开通讯线路；当主干网无通讯信号时，中继器的输出和输入由内部继电器触点断开，使得中继网络与主干网络处于完全隔离状态。（二）技术指标：1、设备型号：DT0800D；2、通信方式：上行、下行均为RS4853、通信距离： 1200m4、连接采集器数量10 台5、工作电源： 12VDC/1A；6、保护等级： RS-485接口每线600W 的雷击浪涌保护；7、外形_尺寸： 121mm X 85mm X 27mm；8、工作环境： 温度：055；湿度：5 95%RH。三、DT0800D 型智能数据采集器（RS485 型）（一）功能：1、系统通过寻址方式访问对应采集器输出通道内表单元，而不影响其它采集器输出通道内表单元工作；2、通道输出扩展，在网络数据传输时，为RS485表单元供给电源及通讯通道；3、对通信链路的信号进行放大，可延长网络传输距离及增加网络负载能力；4、仅在抄表的瞬间通过中继网供电，系统整体功耗降低，抗干扰能力强。（二）技术指标：1、设备型号：DT0800D；2、通信方式：上行、下行均为RS485：与上位机接中继网；与下位机接扩展总线3、通信距离： 1200m4、连接智能表数量64 只5、接口特性： 兼容RS-485；6、电源电压： 122V；7、电流： 静态电流5mA； 工作电流:200mA（单路接64 只表单元，线长300 米）。8、保护等级： RS-485 接口每线600W 的雷击浪涌保护；9、尺寸： 121mm X 85mm X 27mm10、使用环境： 温度：055，相对湿度：5%到95%。三、DT03200M型智能数据采集器（MBUS 型）（一）功能：1、系统通过寻址方式访问对应采集器输出通道内表单元，而不影响其它采集器输出通道内表单元工作；5、通道输出扩展，在网络数据传输时，为M-BUS表单元供给电源及通讯通道；6、对通信链路的信号进行放大，可延长网络传输距离及增加网络负载能力；7、仅在抄表的瞬间通过中继网供电，系统整体功耗降低，抗干扰能力强。（二）技术指标：1、设备型号： DT3200M；2、通信方式：上行为RS485、下行为M-BUS：与上行接中继网；与下行接MBUS 直读表扩展总线3、通信距离： 1200m4、连接智能表数量64 只5、电源电压： 122V；6、电流： 静态电流5mA； 工作电流:200mA（单路接64 只表单元，线长300 米）。7、保护等级： RS-485 接口每线600W 的雷击浪涌保护；8、尺寸： 121mm X 85mm X 27mm9、使用环境： 温度：055，相对湿度：5%到95%。四光电直读智能表表单元是智能抄表系统的关键和灵魂，智能抄表系统的准确性和可靠性很大程度上依赖于表单元。智能抄表网络系统的表单元采用当前最新技术开发而成，光电直读表是其中最具代表性的产品。该表通过编码与译码将表的字轮数“直读”出来，是字轮上数位的物理位置翻译；译码器读表瞬间完成译码，送出数据，表的输出数与表盘读数无偏差，抖动、回流、强磁干扰都不会影响表读数。光电直读表包括光电直读水表、光电直读气表。一、性能与功能1、通过编码与译码将表的字轮数“直读”出来，是字轮上数位的物理位置翻译；2、系统（或手抄器）在读表时送电到表内，不用电池，也不需要电源来维持数据的准确；3、译码器读表瞬间完成译码，送出数据，表的输出数与表的字盘读数无偏差，抖动、回流、强磁干扰都不能影响译码读数；4、表具有唯一的标识码，即表地址（出厂编号）：8 位数字；5、通过总线远程传输用量信息及其它信息；6、提供 RS485 总线传输或MBUS总线传输，可单独工作亦可组成网络系统，信息由专用手抄器单独抄读或系统联网抄读；7、“0”功耗，故障率降低，寿命更长；8、智能化电子单元完全密封于计数器中、与水隔离，不受外界水及湿气侵蚀；二、技术指标1、表类型： 光电直读气表、水表2、电源电压：122V（仅通讯时供给）；3、输出接口： RS485或MBUS总线传输4、通信速率： 2400bps5、传输距离：1200m6、工作电源： DC.912V7、额定电流： 待机时小于0.6mA，读表时小于10 mA8、工作方式：间歇9、工作环境：温度：050；090（热水表）10、湿度：5 95%RH；第三章 直读式抄表系统功能说明5.1 费用管理：费用的统计、查询、备份、报表、收费单的生成。5.2 三表管理：不需设置表底数、表常数。5.3 小区管理：设置小区有关参数。5.4 用户管理：管理和控制每户的用量及结算方式等。5.5 事务日志：系统工作情况的保留、查询。5.6 分级管理：可以设定不同的管理操作人员及其权限。5.7 实时抄表：实时抄取任一表计当前数据及状态。5.8 自动校时：定时抄表时自动校正系统内装置的时间。5.9 数据保留：系统可查询历史数据。5.10 可按编号、地址、姓名、电话等信息查询用户资料。5.11 对用户每月的用量进行统计并计算出金额。第四章 直读式抄表系统的特点说明6.1 抄表的准确性直接读取表计的“窗口值”，减少了累计脉冲换算的故障点，没有累计误差；直读表计电子部分与表内的计数器等装置没有机械接触，不受抖动影响而引起误差；抄表时瞬时读取数据，不受电磁干扰影响。因此抄表数据准确、可靠。6.2 抄表的方便性直接读取表计的“窗口值”，不需设置表底数，表常数等各种参数，无需存储数据，操作方便实用。6.3 低功耗“省能”电子采样器件只在抄表时由中继器提供工作电源，内部不设电源，平时不工作，不耗电，功耗大大降低。6.4 防雷电等安全性能由于表内的电子部分平时不工作，与外界隔绝，不受外界电磁干扰。第五章 人员培训及售后服务7.1 人员培训为了使得甲方指定的有关人员能熟练修理和操作整个系统，保障系统在以后的良好运作，我公司免费为用户的操作和管理人员进行培训。培训地点可以在我方公司内，也可以在用户现场进行指导。我公司对用户的培训：在施工过程中，我公司派工程师负责现场施工，同时会邀请甲方使用培训。1、施工现场培训：在施工过程中，我公司派工程师负责现场施工，同时会邀请甲方管理人员现场边施工边讲解。2、用户使用培训：工程验收后，我公司派工程师对用户使用人员进行一周的用户使用培训。3、培训内容: 系统工作原理 系统硬件、软件组成及功能特点 设备操作 一些常规维护及故障处理7.2 售后服务我公司设立专门的客户服务部门，有专门的工程师为用户提供售后服务和技术支持。1、咨询服务可随时电话或书面解答产品使用和系统操作方面的疑问，必要时派人员到现场服务。2、维修服务 工程竣工之后免费保修二年，保修期外，公司长期提供维修服务。 保修时，甲方指定联系人电话通知或用户单位书面通知我公司。 深圳市接到甲方通知后48小时内解决维修问题。 免费维修期内，人为或自然灾