无线远传抄表系统技术规范

1、广州燃气集团企业标准无线远传抄表系统技术规范目 次目次ii前言错误！未定义书签。1. 范围32. 规范性引用文件33. 术语和定义34. 无线远传抄表系统结构 45. 要求46. 试验方法97. 检验规则12附录a 抄表过程14ii广州燃气集团企业标准18无线远传抄表系统技术规范1 . 范围本标准规定了无线远传抄表系统的系统结构、功能要求、性能指标、试验方法和检验 规则。本标准适用于在广州燃气集团居民用户范围内安装使用的无线远传抄表系统。2 .规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的

2、修改单）适用于本文件gb/t 4208-2008外壳防护等级（ip代码）gb/t 12046-89无线电发射的标识及必要带宽的确定gb/t 2421-2008电工电子产品环境试验cj/t188-2004户用计量仪表数据传输技术条件jg/t162-2009住宅远传抄表系统中华人民共和国信息产业部令第40号 中华人民共和国无线电频率划分规定信部无2005423号 微功率（短距离）无线电设备的技术要求生产无线电发射设备的管理规定（1 9 9 7年1 0月7日国家无线电管理委员会、 国家技术监督局发布）3 .术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1无线远传抄表系统是指通过无线方式，对用户燃气表的计

3、量值进行抄读， 并将所抄读的信息通过相关通信 接口传输到相关数据处理中心。 该系统主要由燃气表无线通信装置、 无线抄表器和无线集中 器等设备组成。3.2燃气表无线通信装置是指对用户燃气表的计量值进行抄读，并将所抄读的信息通过无线方式传送给无线抄表器或无线集中器的装置。3.3无线抄表器是指具有与无线远传抄表系统中相应设备通过无线方式进行数据信息交换功能的无线 终端。3.4无线集中器是指收集其管理下所有燃气表无线通信装置的数据，并进行存储、通信的电子设备，并能和无线抄表器进行数据交换。4 .无线远传抄表系统结构无线远传抄表系统结构如图一。图一注：虚线表示该设备可选5 . 要求5.1 燃气表无线通信

4、装置的要求5.1.1 性能要求5.1.1.1 准确性的要求在6.2.1的试验条件下，燃气表无线通信装置读出的数据应保证其误差不大于基表读数1m3o5.1.1.2 电池电压采集的要求电池电压采集误差小于0.1v。5.1.1.3 功耗的要求a) 锂电池供电方式，休眠间隔为3秒，误差小于土5毫秒。b) 休眠时电流小于10微安，无线接收电流小于25毫安，最大工作电流小于1005.1.1.4 锂电池的要求容量：2.6ah以上，设计工况下确保使用10年以上。5.2 无线抄表器的要求5.2.1 功能要求5.2.1.1 抄读功能应具有对燃气表无线通信装置和无线集中器数据的抄录功能，具备扩展性，支持对普 通表抄

5、表数据录入功能。5.2.1.2 传输功能应具有与相关数据中心进行数据交互的功能。5.2.1.3 设置功能应具有设定燃气表无线通信装置当前时间、逻辑地址号等功能。5.2.1.4 故障记录及报警功能发生下列情形时，应记录故障并报警。a）采集到燃气表无线通信装置电池电压低于预定值应发出低电压报警。b）采集到燃气表无线通信装置的数据异常应发出数据异常报警。5.2.2 容量无线抄表器的存储容量应不小于存储20000只燃气表无线通信装置的数据量。5.3 无线集中器的要求5.3.1 功能要求5.3.1.1 数据采集功能应具有采集所管理的所有燃气表无线通信装置数据的能力。5.3.1.2 数据存储功能有保存抄录

6、数据的能力，且掉电后，数据应至少保存60天。5.3.1.3 容量无线集中器的存储容量应不小于存储500只燃气表无线通信装置的数据量。5.4 无线远传抄表系统的要求5.4.1 功能要求5.4.1.1 抄读功能无线远传抄表系统将用户的用气数准确地采集，并通过无线抄表器传输到相关数据处 理中心。5.4.1.2 设置功能无线远传抄表系统应具有通过无线方式设置初始参数（如日期、时间等）和抄读参数 （如抄读间隔、抄读周期）等功能。5.4.2 数据传输准确性在试验条件下，燃气表无线通信装置的数据传输到无线抄表器或无线集中器后数据误 差不大于im。5.4.3 系统准确度应符合jg/t162-2009 附录a式

7、（a.3）的要求。5.4.4 一次抄读成功率n1100%n一次抄读成功率;n1 -一次抄读成功的次数n应抄读的总次数。在试验条件下，y 1不小于99% 现场条件下，y 1不小于95%5.4.5 数据抄读的总差错率无线远传抄表系统对燃气表数据的抄读的总差错率应满足以下要求：y 2=100% 0.3%my 2-系统数据抄读总差错率；ml-不满足5.4.3要求的数据个数;m-抄读到的数据总个数。5.4.6 无线远传抄表系统可靠性应符合 jg/t162-2009 5.4.5 要求5.4.7 环境要求应符合 jg/t162-2009 5.3.3 要求5.4.8 电磁兼容（emc应符合 jg/t162-2

8、009 5.3.4 要求。5.4.9 无线频段要求使用433频段的要求：a）使用频点：主频点：430.09mhz;备用频点 433.5997mhzb）发射功率限值：10mw（e.r.p）。c）占用带宽：不大于 400khz。d）频率容限：100x 10-6。e）无线远传抄表系统中所使用的无线电设备符合“生产无线电发射设备的管理规定”使用470频段的要求：（使用该方案，必须实现抄表数据远传到数据处理中心的功能, 不采用抄表器抄表方案）a）使用频点：主频点：470.399mhz,备用频点：470.000mhz, 470.199mhz, 470.599mhz, 470.799mhz;且现场可进行频点

9、设置变更b）发射功率限值：50mw（e.r.p）。c）占用带宽：不大于 200khz。d）频率容限：100x 10-6。e）无线远传抄表系统中所使用的无线电设备符合“生产无线电发射设备的管理规定”。5.4.10 无线信道技术要求使用433频段的要求：a）无线接口波特率：38.4kbpsb）编码方式：manchester编码c）调制方式：gfskd） 频偏：19.0khz.e）数据格式：每个字节由 8位数据 和1位校验组成f）通信引导码：0xaa,0xaa,0xaa,0xff;（0xaa大于等于3个字节）；g）接收机最长响应时间3秒；h）网络抄表时间3秒x楼层数；i）crc16校验（可选）；j）

10、响应时间（tr） : 4mstr100ms；k）字间时间（ts） : ts1ms;l）重复呼叫次数（ct） : ct三3;m）接收机最长响应时间：3秒；n）网络抄表时间：3秒x楼层数；f）数据帧格式：见表1表1数据帧格式名称代码引导码帧起始符0xff,0x17（ 或 0x18,至少一个 0xff）数据 区数据报文各厂家自行定义校验码cs 1个字节，数据报文的累加和校验使用470频段的要求：（使用该方案，必须实现抄表数据远传到数据处理中心的功能, 不采用抄表器抄表方案）a）无线接口波特率：4.8kbpsb）编码方式：nr现码c）调制方式：2fskd） 频偏：25.4khz 1khz.e）数据帧格

11、式：见表1表1数据帧格式前导码同步字数据区cr饭验和4byte4byte见后续2byte5.4.11 通信协议5.4.11.1 概述此处规定无线抄表器与燃气无线通信装置之间进行通信的数据传输协议，规范无线抄表器和燃气无线通信装置之间的数据交换和应答机制。以帧为单位进行数据传输，每帧数据的总长度不大于256个字节。间隙接收周期为 3秒，包括睡眠和接收时间。5.4.11.2 数据区格式无线远传抄表系统在ma候中应采用如下的数据区格式由厂家定义，示例如下：使用433频段的要求：表2数据区格式数据长度指令码数据区校验和1byte1byte变长1byte其中:字段中文说明字段名长度备注数据长度pack

12、lenunsigned char1b该字符后面所有数 据的长度指令码commandunsigned char1n数据区data payloadunsigned char可变长指令码：0xfe：唤醒命令（发送）（唤醒命令不带校验和）0x15:点对点抄表命令（发送）0x85:点对点抄表应答（返回）0x11:读许可证号（发送）0x81 :返回许可证号（返回）0x13: id设置命令（发送）0x83 : id配置应答（返回）0x1d：采集集中器数据（发送）0x8d：集中器应答（返回）0x17：开关阀控制命令（发送）保留0x87:开关阀控制应答（返回）保留0x18:设置抄表时间段（发送）0x88 :抄表

13、时间段应答（返回）使用470频段的要求：数据帧格式【数据区】格式如下：数据区为固定长度（44 bytes ）名称长度和说明数据区起始符1字节，68h （ h代表16进制数）仪表类型1字节，30h （燃气表代码）无线表设备地址5个字节抄表设备地址5个字节控制代码（c）1个字节有效数据长度（l）1个字节数据域data指令彳弋码（1 byte ）数据(27 bytes)校验码1个字节数据区结束符16h指令代码:0x01 ：点对点抄表命令，读取无线表当前用量数据（发送）0x81 ：点对点抄表命令（返回）0x05: 读取最近4个月历史用气量（发送）0x85:最近4个月历史用气量（返回）0x08:id设置

14、命令（发送）0x88:id配置应答（返回）6 . 试验方法6.1 试验环境要求按gb/t 2421的基准工作条件进行试验。用于试验的无线远传抄表系统，各个现场安装设备所处试验环境应相同。6.2 燃气表无线通信装置的试验6.2.1 准确性试验接通燃气表无线通信装置的电路，开启燃气阀门，使燃气表读数大于1m3燃气，读数基表显示值和燃气表无线通信装置的远传读数，应符合 5.1.2.1要求。 6.2.2电池电压采集功能的试验给燃气表无线通信装置上电，测出燃气表无线通信装置采集到的电池电压值，应符合5.1.2.2 要求。6.2.3 功耗要求试验给燃气表无线通信装置供电电路中串入电流表，测出燃气表无线通信

15、装置在各个状态的电流和电流变化的时间，应符合5.1.2.3要求。6.3无线抄表器的试验6.3.1功能试验按照产品说明书，将无线远传抄表系统的各相关设备进行连接，各项功能应符合5.2.1要求。 6.3.2容量试验按照产品说明书，把一个含有20000个用户数据的数据文件存进无线抄表器，应符合5.2.2要求。6.4无线集中器的试验6.4.1 功能试验按照产品说明书，将无线远传抄表系统的各相关设备进行连接，各项功能应符合5.3.1要求。 6.4.2容量试验按照产品说明书，给设备加电，添加用户，应符合 5.3.2要求6.5无线远传抄表系统的试验6.5.1 功能试验按照产品说明书，对各项功能要求进行测试，

16、无线远传抄表系统的功能应符合的5.4.1要求 6.5.2数据传输准确度按gb/t2421的基准工作条件，最小无线远传抄表系统由1个无线抄表器或无线集中器、4个燃气表无线通信装置组成，最小无线远传抄表系统图如图二，按照 jg/t162 2009附录 c.4 c.5进行试验，应符合 5.4.2要求。图二最小无线远传抄表系统图6.5.3 无线远传抄表系统准确度试验按照图二接线，按 jg/t162-2009附录a中关于燃气表的部分进行试验，数据应符合式jg/t162-2009附录a的式（a.3 ）计算准确度的要求。6.5.4 一次抄读成功率试验按照图二接线，接通燃气表的管线，开启燃气阀门，使燃气流的流

17、量适当，无线远传抄表系统对燃气表无线通信装置进行抄读，以0.5h的间隔抄读一遍所有燃气表无线通信装置，共进行大于500次的抄读，其一次抄t成功率应符合 5.4.4的要求。6.5.5 数据抄读总差错率试验a）按照图二接线，接通燃气表管线；b）无线远传抄表系统通电运行；c）按照jg/t 2009附录a.5 ,开启燃气阀门，使燃气流强度符合要求；d）无线远传抄表系统对燃气表无线通信装置进行抄读，以 0.5h的间隔抄读一遍所有 的燃气表无线通信装置，共进行不少于800次的抄读，按jg/t2009附录a的式（a.3）计算，差错率应符合 5.4.5的要求。6.5.6 环境试验按照jg/t 2009 6.4

18、.3 章进行试验。6.5.7 电磁兼容（emc试验按照jg/t2009 6.4.4 章进行试验。6.5.8 无线远传抄表系统可靠性试验该试验在现场试运行考核中进行。试运行考核期应不少于12个月，并应包括该地区气候环境条件的最严酷时期。按jb/t 6214-1992中的截尾序贯试验方案 4: 6 （a=p=0.2, dm =2）进行，见表 3。 方案中各符号含义如下：r0指定的可接受的平均无故障工作时间；m不可接受的平均无故障工作时间；-生产方风险，实际的m= m0时产品被拒收的概率；使用方风险，实际的m= m时产品被接收的概率；dm平均无故障工作时间鉴别比。dm的计算公式为：dm = m0.

19、m1已知 dm =2.0, m0 = 3m104 h,所以 m = 1.5父104 h。表34:6合格判定表失效数累计试验时间（mo的倍数）拒收（等于或小于）接收（等于或大于）01.4012.0920.352.79累积相关试验时间 tk为:ntk - tkjj f式中：tk第k次失效的累积试验时间hon 终端数，台。tk.j第k次失效时，第j号终端的试验时间 ho根据计算累积试验时间，按表1进行下列判定：a）如无故障发生，则在 1.4mo时间后可验收。b）如在0.35 mo时间内发生两台以上故障则拒收。6.5.9 无线频率的试验按照信部无2005423号“微功率（短距离）无线电设备的技术要求”

20、进行试验 ，应符 合5.4.6的要求，并获得无线电发射设备型号核准证。6.5.10 无线信道的试验a）按照图二接线，接通燃气表管线；b）无线远传抄表系统通电运行；c）开启燃气阀门，使燃气流强度符合要求；d）使用测试平台对燃气表无线通信装置进行抄读，以 0.5h的间隔抄读一遍所有的燃气表无线通信装置，共进行不少于20次的抄读，一次抄读成功率达到5.4.4 要求的，为符合 5.4.10 的要求。e）使用测试平台代替燃气无线通信装置，使用无线抄表器对测试平台进行抄读， 共进行不少于20次的抄读，一次抄读成功率达到5.4.4要求的，为符合5.4.10的要求。6.5.11 通信协议的试验按照6.5.10

21、的方法进行试验，应符合 5.4.11的要求7. 检验规则7.1 分类燃气表无线通信装置、无线抄表器、无线集中器和无线远传抄表系统需进行型式检验。7.2 型式检验7.2.1 有下列情况之一时应进行型式检验a） 新产品试制定型鉴定时；b） 正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；c） 产品停产一年以上再生产时；d） 国家质量监督机构提出型式检验要求时。7.2.2 型式检验的项目见表4。7.2.3 抽样及判断规则按 jg/t1622009 7.2.3规定进行。表4检验项目表部件检验项目要求章、条编号实验方法章、条编号不合格类别燃气表无线通信装置准确度4.1.16.2.1a电压米

22、集4.1.26.2.2a功耗4.1.36.2.3a无线抄表器功能要求4.2.16.3.1a容量4.2.26.3.2b无线集中器功能要求4.3.16.4.1a容量4.3.26.4.2b无线远传抄表系统功能4.4.16.5.1a数据传输准确度4.4.26.5.2a系统准确度4.4.36.5.3a一次抄读成功率4.4.46.5.4a数据抄读总差错率5.4.56.5.5a系统可靠性5.4.66.5.6a环境要求5.4.76.5.7b电磁兼容(emc5.4.86.5.8b无线频率5.4.96.5.9a无线信道5.4.106.5.10a通信协议5.4.116.5.11a附录a 抄表过程（资料性附录）a.1

23、 点对点抄表无线抄表器发送抄表唤醒命令，唤醒燃气表无线通信装置，燃气表无线通信装置被唤醒后处于等待命令状态， 无线抄表器发送抄表命令抄写用户数据，同时，启动定时器来接收燃气表无线通信装置的数据信息。当燃气表无线通信装置接收到抄表命令后，进行时间校正,然后发送数据信息。无线抄表器接收到燃气表无线通信装置的数据应答后，本次抄表过程结束。如果无线抄表器发送抄表命令后定时器超时仍没有收到数据应答，无线抄表器重发抄表命令。最大重发次数是三次。燃气表无线通信装置在发送相应信息后，再次进入睡眠状态。 抄表流程如图a1。图a1点对点抄表流程图抄表命令/应答数据格式：定义：下行是指无线抄表器向燃气表无线通信装置

24、发送数据；上行是指燃气表无线通信装置向无线抄表器发送数据表a1下行唤醒数据格式特征字长度命令5bytes1byte1byteid号01fe表a2下行抄表数据格式特征字数据长度命令数据区校验和5bytes1byte1byte5bytes （注）1byteid号（时间）注：数据区，年、月、日、时、分各一字节例如，09 年 08 月 10 日 15 时 30 分,0x09, 0x08 0x10 0x15 0x30 。表a3上行数据格式特征字数据长度电池电压数据区状态位校验和5bytes1byte1byte3 byte （注）1byte1byteid号（表读数）注：例如，表读数 012345.678,对应0xf1 0x23 0x45,f固定，小数点后丢弃数据区定义解释如下：状态位为1个字节，位定义如下：d7: 0-通信正常1- 通信异常d6: 0-阀开1- 阀关d5-d0:关阀原因，默定为 00d5:燃气泄漏关阀d4:窃气关阀d3:关阀指令关阀d2:欠压关阀d1: ram气量校验错关阀/直读表读数错表总用量：为3个字节的bcd数，为本表内的当前气量;a.2 组网抄表a.2.1 燃气无线通信装置之间的信息传递上层燃气表无线通信装置发送唤醒命令，唤醒下层燃气表无线通信装置。下层燃气表无线通信模块模块