青岛鼎信四合一工程方案设计及150722

1、 实用文档电、水、气、热四表合一数据集中自动采集工程设计方案文案大全 实用文档目 录1概述 . 31.1 四表合一集抄系统 . 32技术方案 . 32.1 四表合一技术方案系统图. 42.2 系统构成 . 42.3 设计思想 . 43系统性能指标 . 53.1 系统基本功能 . 53.2 系统性能指标 . 74关键设备及技术 . 84.1 集中器 . 84.2 转换器 . 84.3 水表 . 84.4 热表 . 94.5 气表. 94.6 m-bus 总线. 94.7 rs485 总线 . 94.8 rf 小无线通讯 . 95施工方案 . 105.1 施工改造方案说明. 105.2 新建小区

2、. 105.3 旧小区 . 115.4 旧表改造 . 116 技术方案优势 . 117 系统方案费用预算 . 12文案大全 实用文档1概述1.1 四表合一集抄系统四表集抄系统主要由水、电、气、热四表、转换器、集中器、数据传输通道、主站系统构成，通过数据采集、数据传输、数据分析三个阶段建立数学模型。本方案主要针对用户水、热、气三表数据进行集中抄表和监控，以加强用户能源管理为目的，对异常的能源情况进行告警操作与处理，更好地提高用户能源安全、保护能源设备。青岛鼎信通讯有限公司集中抄表系统解决方案是以先进的软硬件技术和多年能源自动化的技术积淀为基础，针对国内能源企业对能源自动化工作以及各能源企业对能源

3、管理的具体要求和各地能源营销工作实际情况，成功开发的适用于各种能源场合的集中抄表全面解决方案。适用于能源企业，商业单位，物业居民小区，省时、省工、准确高效，它的实施可有效地降低抄表误差、线损及窃电现象，是能源经营中“减人增效”的有效途径！抄表系统采用 tc-bus 网络结构，具有施工简单、维护方便、数据传输速率高，采集数据准确快捷、集抄范围广、系统传输容量大，扩容性能好、实时性强、可靠性高、建设和运营成本低等优特点；集中器与抄表主站系统之间通讯可根据现场的不同情况采用gprs/gsm、tcp/ip 网络等公共通讯手段。2技术方案现有国网集抄改四表合一的改造过程主要是对集中器进行软件升级，并增加

4、一转换器（类似i型采集器）实现对水气热表的采集，另外水气热表需要改造增加通信功能。改造后四表合一系统架构如下图2-1所示。文案大全 实用文档2.1 四表合一技术方案系统图图 2-12.2 系统构成该集抄系统主要由主站系统、集中器、转换器、用户表（水、气、热表）等构成。远方主站系统与集中器之间的通信信道可以根据具体情况选择不同的通信信道：如专用无线电、gprs、公用电话线、光纤或宽带网络等；集中器和转换器之间采用plc（电力载波）、rf（短距离无线）或rs485方式通讯；转换器与用户表（水、气、热表）之间采用m-bus、rf（短距离无线）或rs485方式通讯。集中器作为抄表系统中的网络节点，手持

5、设备既可作为集中抄表系统的一种辅助设备，也可作为独立集中器抄表系统的主要设备。一个主站系统可以管理多个集中器，一个集中器下辖多个转换器。主站: 主站是指通过远程信道或手持设备对集中器中的信息采集，并进行处理和管理的设备。通常采用远方计算机设备作为主站，该站采取主动方式对数据流进行控制，主站在一定范围内可以和不同地区的多个集中器进行数据交换。集中器: 集中器是指能主动收集各网络电能表和（或）多功能电能表或采集终端的数据，并进行处理储存，同时能和主站或手持设备进行数据交换的设备。转换器:转换器是指用于采集单个或多个用户表（水、气、热表）的计量数据信息，并将它处理后通过信道将数据传送到集中器或将集中

6、器的命令转发到用户表（水、气、热表）。用户表（水、气、热表）:用户表是指具有计量、数据记录、存储、通信中继以及通过信道与系统上一级转换器进行数据交换能力的仪表。2.3 设计思想四表合一数据集中采集（以下简称“四表合一”）技术方案的设计，依托现有用电信息采集系统的典文案大全 实用文档型技术方案，充分利用其采集终端和信道资源。本方案以适应用电信息采集系统基本架构为导向，提出了覆盖现场各种类型用电信息采集系统技术路线和水气热表现状的四表合一典型技术方案。系统设计充分考虑项目的实际情况，最大程度地实现相关功能，满足用户的相关要求，体现系统的各项技术特点。最终实现分散采集、集中管理、综合监控。系统设计思

7、想如下：u 以现有国网集抄系统为基础设计：充分利用国网已经建设完成的低压集抄系统，减少四表合一抄表投资。现有国网集抄系统主要分为三种方案：载波、小无线和 rs485。即 i 型集中器下行抄表有plc/470m rf 通信和 ii 型集中器的下行 rs485 通信。u 以用户表实际情况具体方案设计：基于水、气、热表主流的通信方式：m-bus/rf/rs485。u 灵活的组网模式：本系统设计一款转换器，支持上行 plc/rf/rs485 与集中器通信，并支持下行m-bus/rf/rs485 与水、气、热表通信，且各种通信方式灵活选择组合，能满足所有四表通抄技术要求。u 模块化、智能化的设计理念：系

8、统软件采用模块化的设计理念，各功能管理模块如前置机、数据服务、人机界面、数据库维护、实时监控绘图等，各部分之间不互相影响。模块化的设计思想提高了系统的灵活性、可靠性。u 扩展性强：对于现场一次设备增加只需增加相应的通讯装置，并将设备连接到通讯网络层上就可实现系统底层扩展。对于扩展的二期工程只需配置通讯网络层和相应的智能三表装置，并将通讯网络层连接到后台网络中就可实现新增智能三表的扩展。对于后台系统监控层增加各功能也是非常方便的。u 兼容性好：系统可提供多种通信方式，并提供多种通讯规约的连接，系统可以连接各种智能设备完成自动化功能，可将任何开放设备纳入监控系统。3系统性能指标该无线四表集抄系统主

9、要由水、电、气、热四表、转换器、集中器、主站等构成。转换器与水、气、热表之间通讯可根据现场的不同情况采用 rf/rs485 或 m-bus 网络等通讯手段，系统设计采用先进的软硬件技术，针对客户的具体要求和实际情况提供下列解决方案。3.1 系统基本功能集中抄表功能按照预先设定的主站采集间隔和采集周期，通过转换器自动地读取水、电、气三表的计量数据。采集数据类型包括：文案大全 实用文档uuu水、热、气三表码数据。实时或冻结的计量数据信息。事项数据（故障事项等终端运行的各种可提供事项）。采集任务管理：u支持数据主动上送uuu周期定时数据采集。人工手动召唤数据。自动数据补召：当主站与远方终端（三表转换

10、器）通信中断，一旦通信恢复后，主站能够自动根据事件记录对采集中断期间的全部能源量数据进行自动补测。数据传输建立通信通道，接入智能设备，并按相应的通信协议进行传输。集中器与抄表主站系统之间通讯可根据现场的不同情况采用 gprs/gsm、tcp/ip 网络等公共通讯手段进行数据传输。统计分析：u系统提供完善的自动计算，计算输入、输出量、自动计算每日能源，每月能源，同时将统计数 据结果保存到数据库。计算量分时段带时标存储。u支持用户自定义能源统计的小时、日、月方案，分时段带时标存储能源数据。u可分别定义每一计量点各功率类型能源是否参与运算。u自动计算服务可对数据进行合理性检查，并形成告警事项供业务处

11、理界面浏览。检查规则主要包括：奇异数据，能源上/下限值，时段能源与总能源匹配。能源统计：u系统自动完成换表日志及表码修改等引起的能源计算，实现数据一致性，计量点统计结果改变 同时影响统计对象的运算。u系统的分钟、小时、日、月能源数据计算采用任务方式管理完成。报表功能根据用户需求制作各种数据报表。系统在商能源子表格的基础上，增加相应定义数据功能，支持用户需要的各类表报，采用全图形、全汉化的显示和打印功能，人机界面良好，采用多窗口技术和交互式操作手段，画面的调用方便快捷。能方便获取系统其他模块的统计、存储结果，进行简单的统计计算，自动产生用户想要得到的各式各样的报表，并把生成的报表自动打印和发布。

12、u具有灵活的报表处理功能, 可进行表格内的各种数学运算, 运算公式（包括 sql 语句）可在线设置和修改。文案大全 实用文档uu可在报表上对报表数据进行修改。由表格计算出的量，当分量改变时，计算后的量也相应改变，系统能自动重新计算相关统计数据。提能源能量采集点的能源原始数据及统计结果报表。提供历史数据日、月、年或任意时间段报表。图形分析能实时显示所选三表当前一段时间内日能源量实时曲线。实现数据的曲线方式查看，实现趋势分析，同时实现不同对象数据比对和同一对象不同时段数据比对。远程操作系统可对远方终端执行相应的远程操作命令，包括远程参数设置，远程控制、远程数据抄收、远程终端复位、远程终端软件升级等

13、。历史数据存储与分析按照预先设定的主站采集间隔和采集周期，通过转换器自动地读取能源智能表的计量数据和状态信息，并保存在计算机中，方便系统的处理与统计分析。与信息化系统的接口具有良好的开放性，可以与其它信息系统等进行数据交换。3.2 系统性能指标u一次抄读成功率98%，周期抄读成功率99%u在正常的工作条件下，系统各设备的平均无故障工作时间mtbf（mean time between failure）20000hu数据完整性，即有错报文残留概率（残留差错率）106u能源数据抄读总差错率为 0u主站和转换器的年可用率不小于 99.5u信息传输响应时间，即主站发送召测命令到主站显示数据的时间15su

14、数据库查询响应时间，常规数据查询响应时间5s，模糊查询响应时间15s文案大全 实用文档4关键设备及技术4.1 集中器集中器是指收集各水、电、气、热四表的数据，并进行处理储存，同时能和主站进行数据交换的设备。是一款基于嵌入式多任务实时操作系统的符合工业标准应用的无线数据智能通信设备，可实现数据短距离和远程无线传输，能用于单点对单点、单点对多点通信的无线数据通信产品。现有的国网 i 型、ii 型集中器硬件均无需改动，只需简单的软件升级即可实现四表合一抄表功能。4.2 转换器转换器简介：转换器是用于采集多个水、气、热三表能源信息, 并可与集中器交换数据的设备，类似国网采集器。转换器下行通过 m-bu

15、s/rf/rs485 直接与水、热、气三表相连的终端设备，采集水、热、气三表里用户需要的数据，转换器上行通过 plc/rf/rs485 传输至集中器。转换器配有不同的通信接口，可和配有不同通信接口的仪表联接抄读数据。转换器特点：u工作电源：ac220vu低发射功率（100mw）,高灵敏度（-97dbm）u抗干扰能力强，误码率低，抗邻信道干扰能力强（49db）u最大功耗：500mwu微功率无线传输技术，有 470mhz 和 490mhz 两种频段可选u最大可视传输距离：490mhz 频段传输速率为 1200bps 时高达 1800 米u与现场设备通信接口：rs485/rs232u通信传输方式：无

16、线透明传输，支持单点对单点u490mhz 微功率无线空中传输速率 1200 19200bps，接口速率 1200 - 57600bpsu通过产品执行标准的电磁兼容试验、安规试验、高低温/温变试验，产品安全可靠。u安装方式：支持卡轨安装和壁挂式安装两种方式4.3 水表m-bus总线通讯：远传水表采用m-bus总线通讯，既可选择ic卡充值管控、又可实现远程抄控，支持阶梯水价，并具有布线简单、成本低、通讯成功率高等优点。光电直读有线远传水表采用光学字轮识别（ocr）技术直接判读水表字轮读数。电子直读有线远传水表采用迟滞防抖动技术，准确计量、存储、传送用水量。rf微功率无线通讯：文案大全 实用文档无线

17、远传水表采用无线射频技术，集成微功率多通道嵌入式无线模块，实现数据无线传输。既可计量和存储用水量、实现远程抄控，又可自动检测电池状态、运行状态等信息，支持阶梯水价。具有节约成本、操作简单、维护方便等优点。4.4 热表远传超声波热量表，采用超声波测流技术，用于测量和显示家庭用户的暖气供热量，通过无线通讯或者m-bus通讯将热量表信息上传至管理中心。4.5 气表m-bus总线通讯：电子直读远传燃气表中的微电脑自动计量和存储用气量，并可自动检测电池状态、仪表运行状态等信息。远传燃气表内置电控阀门，并集成m-bus通讯接口，支持远程抄表、远程阀门控制等功能，方便管理部门进行统计、检测和控制。rf微功率

18、无线通讯：无线远传气表及抄表系统，用于计量管道中的气体流量，同时具有远程抄控、远程调价、阶梯气价结算、在线监控、数据分析等功能。4.6 m-bus 总线m-bus是一种由主机控制的分级通信系统，它由主机、从机和两条连接电缆组成。从机之间不能直接交换信息，只能通过主机来转发。m-bus技术的传输介质为双绞线，数据传输速率可达3009600bps，最大传输距离为1000米左右。另外，m-bus总线可实现采集终端向计量设备远程供电，可解决四表合一水、气、热表无法自取能的问题。4.7 rs485 总线rs-485是一种采用两条差分电压信号线进行信号传输的通信技术。它由主机、从机和连接电缆组成，传输介质

19、为双绞线，数据传输速率在1mbps以下，最大覆盖距离1200米。由于rs-485通信线不具备供电能力，因此在四表合一应用时还需要配合两条电源线使用。4.8 rf 小无线通讯微功率无线通信技术是指发射功率不超过50mw，覆盖范围数百米，采用470mhz510mhz频段，具备自组网功能的无线通信技术。微功率无线通信技术组网简单，通信速率可达10kbps。文案大全 实用文档5施工方案图 5-0-15.1 施工改造方案说明方案a:如上图5-1转换器下行采用m-bus总线与水、气、热三表通信。优点：抄表效果好，成功率100%，且m-bus总线提供通信电源，系统寿命长。缺点：需要拉线，适用于新建小区。方案

20、b:如上图5-1转换器下行采用rf无线方式与水、气、热三表通信。优点：无线布线，施工难度费用低。缺点：抄表效果差，需要定期更换表计的通信电池。方案c:如上图5-1转换器下行采用m-bus总线结合rf无线方式与水、气、热三表通信。优点：对于已经安装rf无线的燃气表，无需更换燃气表，费用低。缺点：水表、热表需要m-bus总线布线。5.2 新建小区新装具备 m-bus 通信功能的水、气、热三表，且容易布线，建议采用方案a;文案大全 实用文档5.3 旧小区u 如果水、气、热三表都不具备通信功能，建议更换具备m-bus 通信功能的三表，采用方案 a;u 如果水、气、热三表都不具备通信功能且用户强烈反对布

21、线，建议采用方案b;u 如果燃气表已具备 rf 无线通信，且现场允许布线，建议采用方案c;5.4 旧表改造u 燃气表因考虑到安全防爆，国家不允许现场改造，如果拆表返厂改造费用和直接更换新表相差不大;建议直接更换新燃气表，费用 250 元左右；u 热表热表基本都具有 m-bus 功能，建议不要改造，直接采用 m-bus 布线抄表。如果改造成无线通信，费用 420 元左右;u 水表水表基本都不具有通信功能，且种类繁多，改造困难，改造人工费较全新换装，相差不大。建议直接更换新水表，费用 240 元左右；6 技术方案优势我司四表合一无线智能抄表系统具有通讯组网方式灵活、维护简单、功能齐全、使用方便、抄表准确快捷、设备稳定可靠性