小区智能化系统设计远程集中抄表系统方案

1、第八章 远程集中抄表系统8.1 系统概述在现代生活中，水、电、煤气已成为人们生活的必需；与此同时，而抄表交费也成为了人们每月必须面对的一件事情。随着人民生活水平的提高，生活方式的改变，由抄表人员抄表这一传统的方式也受到了挑战。传统的抄表人员抄表主要存在以下几方面的问题：Ø 入户难。入户抄表既会给居民的生活带来不便，同时又给不法分子随意闯入居民家庭创造了条件；而且，随着城市人口的迅速膨胀，高层建筑的大量出现，挨家挨户地抄表也变得越来越烦琐；此外，由于住户家中有无人员的情况不统一，会使每次抄表的数据不够齐全。Ø 查表收费人员工作条件差、效率低、劳动强度大。Ø 查表收费

2、人员管理费用过高。Ø 用户窃和作弊和拒交费现象时有发生，造成费用流失。以上这些最终体现在住户收费单上时多时少，无法使住户对收费情况有个清楚的了解，同时也不便于物业管理部门对耗能情况进行统一的管理和预测。综合以上种种不利，如果在家中安装自动抄表系统，便可解决所有问题。三表管理系统就是实时地将各住户家中三表（电表、水表、煤气表）的数据，采用脉冲式方式，利用三表接口和抄表平台与系统总线相联，采集到的数据存贮在三表接口的永久存贮器中，当物业管理人员需要抄表时，可以通过管理中心电脑十分方便地抄集每表数据，并可通过打印机打印出来。管理中心对这些数据进行统一的受理和规范的管理。系统规模、网络支持、

3、开放性及通讯速度等方面有了很大的提高，非常适合于本项目。针对这种状况，本次我们设计的远程自动抄表系统采用了广州柏诚专门开发的一种微型单通道信号采集器，该采集器一端连接各种脉冲仪表，一端接入总线，由于采集器体积很小，接线时可以把采集器靠近仪表连接并且套入金属软管，另一方面，要求把水表脉冲发讯元器件采用带锁存功能的双极性霍尔元件。通过采用这些手段来降低外界各种因素对脉冲信号传输的影响，大大提高计量的准确性。8.2 设计依据原则8.2.1 设计依据建筑智能化系统工程设计管理暂行规定(建设部1997-290)；居住小区智能化系统建设要点与技术导则（修订稿）；建筑电气设计规范(JCJ/T16-92)；智

4、能建筑设计标准(DBJ-08-47-95)。8.2.2 设计原则安全可靠；实用性强；扩展性好；开放性好；采用先进成熟的技术和产品。8.3 方案设计在经过综合分析，通过全面的技术论证、系统比较和评估后，本方案设计采用广州柏诚智能科技有限公司BSH2000综合计量M-BUS总线系统进行设计，该系统不需要单独敷设电源管线，仅需一对两芯屏蔽网络线，该两芯屏蔽网络线既可作为数据信息传输线，又可以作为控制线，接线无极性要求，施工极为方便简单，可以节省大量的电源配管和导线，大大降低系统投资成本，并且大大提高系统运行的稳定性和可靠性。另一方面，广州柏诚BSH2000综合计量系统还可以使用相同的一根总线和相同的

5、系统设备实现水表、电表、煤气表和中央空调能量表的计量和远程抄表。三表计费系统的特点：Ø 计量准确：脉冲计数精度优于0.1%.Ø 稳定性强：设备采用金属外壳屏蔽，软硬件容错能力强，抗干扰性好.Ø 安全可靠：有后备电池供电，数据安全可靠，即使在后备池故障时，历史数据也不会丢失和变化；设防磁、防短路、防断路及各种检测报警信息，并能快速响应，响应时间低于1秒.Ø 低功耗设计：SSU功耗在供电为DC24V时低于0.7W,DC12V时低于0.4W,降耗节能Ø 管理性强:软件可自动绘制水、电、煤气用量曲线图，直观实时反映用户使用情况.Ø 灵活方便：

6、网络拓扑结构的多样化，可以因地制宜进行工程设计，方便施工，节省总体成本.根据项目现阶段实际情况再考虑到今后的发展情况，结合广州柏诚BSH20000综合计量系统，设计方案如下：8.3.1 小区概况小区集中抄水、电、煤气三表，一期住宅总户数为526户，以及商铺30户，幼儿园1户，共计1671只表。8.3.2 方案实现的功能计量到户、自动抄表、分类统计计量、自动积算计费、收费单据打印、设备维护管理自动计算、在线监测、故障报警等功能。8.3.3 系统设计依据：l 中华人民共和国城镇建设行业标准 l 建筑电气设计规范 JGJ/T 16-92l 建设部2000年小康住宅电气设计导则l 中华人民共和国电力行

7、业标准 低压电力用户集中抄表系统技术条件DL/T 698-1999。8.3.4 水、电、煤气表计量原理l 用水量=脉冲数每个每冲代表的水量l 用电量=脉冲数每个每冲代表的电量l 用气量=脉冲数每个每冲代表的气量8.3.5 系统介绍8.3.5.1 中心监控（RMS/LMS管理软件）BSH2000综合计费系统的管理软件LMS是基于WINDOWS95/98/2000的全中文数据库综合管理软件。LMS/RMS结合BSH2000综合计费系统的特点，可对小区的住户资料、诸如水、电、煤气等的使用数据进行综合的分析、统计、打印和查询等功能。RMS/LMS具有采用开放的管理模式，可以与其它集成系统自由换数据，以

8、实现智能化小区管理平台下的系统集成。而现场直接用量，包括水、电、煤气数据等动态值的显示功能、报警、系统自动检测、数据查询、报表打印、数据自动备份和恢复等，为物业管理公司实现系统智能化管理提供了便利。8.3.5.2 区域管理器FMU区域管理器FMU是BSH2000系统的现场管理层，负责控制下属所有信号采集器SSU的工作。区域管理器FMU通过RS-485拓扑总线与数据采集器SSU联网，控制SSU的工作和读取SSU记录的各种信息，在FMU中，为楼宇内的每一住户建立了相应的数据库。FMU将连续快速扫描各个SSU，并根据住户数据库定义，将获得的信息分门别类地装入每一住户的数据库，以便汇总有关数据和信息并

9、通过公共电话网络或RS485总线向管理中心或各行业主管部门计算机传送，实现远程计量收费或其他管理功能。8.3.5.3 信号采集器 SSU数据采集器SSU是BSH2000系统的前端数据采集和控制单元。由高性能的单片微处理器与外围电路构成，具有检测、控制与通信功能，结构紧凑，性能可靠。SSU直接与现场仪表或传感器相连，进行信号处理与数据采集或实施控制，根据现场使用的情况不同，信号采集器SSU分为多种类型的，有用于计量水、电、煤气的SSU-C07M系列产品等。8.3.6 设计说明8.3.6.1 设备配置每户每个表各配一只单通道信号采集器SSU-C10B-01000，按照每栋楼的不同按照每个单元各成一

10、体的集中原则设置信号中继器RPT-03M和区域管理器FMU-03M。具体的配置如下表：楼幢或单元户数点位数RPT-03MFMU-03M1#1单元20户水电气总计60只，配SSU-C10B-01000，60只411#2单元20户水电气总计60只，配SSU-C10B-01000，60只1#3单元20户水电气总计60只，配SSU-C10B-01000，60只2#1单元20户水电气总计60只，配SSU-C10B-01000，60只412#2单元20户水电气总计60只，配SSU-C10B-01000，60只2#3单元20户水电气总计60只，配SSU-C10B-01000，60只3#1单元35户水电气总计

11、105只，配SSU-C10B-01000，105只823#2单元35户水电气总计105只，配SSU-C10B-01000，105只3#3单元35户水电气总计105只，配SSU-C10B-01000，105只4#1单元35户水电气总计105只，配SSU-C10B-01000，105只1224#2单元35户水电气总计105只，配SSU-C10B-01000，105只4#3单元35户水电气总计105只，配SSU-C10B-01000，105只4#4单元35户水电气总计105只，配SSU-C10B-01000，105只5#1单元20户水电气总计60只，配SSU-C10B-01000，60只116#1单

12、元20户水电气总计60只，配SSU-C10B-01000，60只17#1单元34户水电气总计102只，配SSU-C10B-01000，102只627#2单元34户水电气总计102只，配SSU-C10B-01000，102只8#1单元34户水电气总计102只，配SSU-C10B-01000，102只319#1单元34户水电气总计102只，配SSU-C10B-01000，102只3幼儿园商铺21户水电气总计63只，配SSU-C10B-01000，63只18.3.6.2 管理系统柏诚BSH2000综合计量系统管理系统由本地系统管理软件LMS（空调、水表、电表可以共用一套管理软件）、区域管理器FMU-

13、03M、信号中继器RPT-03M和网络转换器RTP-03组成。区域管理器FMU-03M作为系统的现场管理单元，与LMS7.0软件配套使用，监控和记录每个网络仪表的状态，并对每个网络仪表及控制单元实施控制，具有强大的数据处理及通讯能力，每台区域管理器FMU-03M最多可以管理254只各种形式的网络仪表。信号中继器RPT-03M可以为M-BUS子网络进行总线式供电以及信号中继，是M-BUS上、下级网络的连接器，网络之间采用光电隔离技术，保证上、下级网络之间的电气隔离，具有过载指示功能，每只信号中继器RPT-03M最多可以带64只各种形式的网络仪表。8.4 系统特点功能8.4.1 系统特点M-BUS

14、（Meter-BUS），是欧洲标准（EN1434-3）的2线总线，专门用于传送仪表数据的总线。M-Bus具有防接错功能，可利用工业区的建筑内现有的双缆电缆作为传送载体，使工程安装应用上更为方便。M-BUS系统及产品特点：安装方便1、M-BUS设备使用简单2线制无极性接口，接口既作为供电电源，同时作为网络通讯线，工程施工方便。2、设备的M-Bus网络或电源接口的极性内部自动识别，外部接口无需考虑极性。灵活组网灵活的网络拓扑结构（星、树、环、总线型）。不需要考虑网络结构，不需要终端电阻匹配。电气隔离所有主网络与子网需要通过RPT进行连接，RPT进行了光电隔离，保证各分网络之间的电气不连接。（上图中

15、区域管理器内置中继器M-RPT)主从通讯严格的主从通讯方式，从设备之间从物理上保证了不能进行通信，从而最大限度的保障通讯网络的稳定性和数据传输的准确性。产品性能1、所有M-BUS产品的M-BUS接口模块具备短路保护和过压保护。2、产品的接口模块通过电压调制和电流环技术传输数据，抗干扰能力强。系统管理软件LMS功能强大的系统软件应用：A、美观、明了的系统显示界面B、高度的安全性系统进入启动画面，并提示输入口令。只有输入正确的口令才可以运行系统，如果输入错误的口令，软件将停止运行并返回WINDOWS画面。系统最高可设置5级密码，密码的级别可确定不同的权限。C、人性化界面简单易用系统可以方便对所管理

16、的小区建筑结构进行描述，并将各个用户的资料输入电脑，组成树状结构，方便小区的管理。界面直观、查询方便、操作界面采用图形化设计，计费资料的查询方便、快捷。D、多种报表输出功能LMS提供了专业的报表格式设计软件给用户选择。包括了：简单列表、详细列表、简单组表、详细组表，用户可根据需要方便的自定义报表的打印格式。E、报警功能LMS提供了包括通讯中断、传感器短路、断路等各种情况的报警功能，并记录报警历史数据，以备查阅。系统能快速查询故障的性质和故障定位，并通过弹出窗口、动画变换和报警声音三种方式同时通知管理人员。8.4.2 系统功能8.4.2.1 电表系统功能电表系统的建成将实现以下功能：Ø

17、 电量抄录：具有即时、指定日、月末电量抄表功能。抄录误差0.8度。Ø 最大负荷：系统根据用户脉冲量的大小，自动计算用户5分钟内的平均功率，并储存最大负荷，数据保留1个月，主站可定时、即时抄录。Ø 系统校时：通过数据中心工作站计算机中的时钟或电台时钟，具备自动或定时进行校时功能，误差3s/d。Ø 远程传输：系统数据中心工作站与数据变台区内的集中器之间通过公用电话网、手机GSM网络、无线网络、高压载波、电信宽带或有线电视等方式传输，传输可靠，并有异常信息提示功能。Ø 参数设置：配变中心集中器的所有参数具备设置功能，可以远程或当地进行设置。集中器对采集终端参数

18、的设置具有优先权。Ø 配变低压线损系统：在抄录过程中，利用主站可即时计算所需时间段的低压线损。Ø “报警”功能：当用户窃电、采集模块 、采集终端、集中器等发生故障时，在主站上“报警”。Ø 异常信息：在数据管理中心具备功率超限、电量突变和停走表提示，并有相应的时间表。Ø 双向传输：主站与集中器实行双向传输。8.4.2.2 分时功能：主站、集中器和采集终端具备分时功能。水表和气表系统功能水表和气表系统建成将实现以下功能：Ø 读取和设置各种计量数据、管理参数费用的统计、查询、备份以及收费单、报表的生成及打印定时抄表功能，每天抄表次数及定时时间可设置，

19、可设置“自动抄表日”(数据冻结)实时抄表功能计量信号线断线、短路检测功能防磁防窃功能、自动校时功能抄表数据的掉电保持功能费率管理，可设置多种费率计量表管理、用户管理、小区辅助管理、系统及安全管理集中器与主站电脑间可选多种通信连接方式(直连、电话线、无线、网络等)集中器与终端间可选RS485总线或低压电力载波通信方式可选控制功能，可以控制水、电、气的供应状态(通或断)可选预付费功能可选温度补偿功能(适用于供暖或空调系统)可选泄漏报警功能8.5 主要设备介绍8.5.1 M-BUS脉冲信号采集器8.5.1.1 用途与特点 SSU-C10B-01000是基于BSH2000系统的计数型微型数据采集器，通

20、过区域管理器FMU和系统管理软件LMS进行通讯以及数据管理。特别为外单位的水表、燃气表、蒸气表、氧气表等一次计量仪表专门设计，其目的是为了彻底解决传统的一次计量表与BSH2000自动抄表系统的M-BUS系列产品配套。8.5.1.2 结构与尺寸图 单位：mm8.5.1.3 主要性能参数和技术指标 使用条件和参数l 工作环境温度：50C550Cl 储存环境温度：-100C700Cl 相 对 湿 度：093RHl 大 气 压 力：86106kPa技术指标l 电源电压：d·c21V36Vl 静态工作电流：15uAl 实现一路计数，适用对水表、电表、煤气表、氧气表、蒸气表的脉冲数据采集l 对一次仪表要求：水表、煤气表发讯器件要求采用低功耗所存型霍尔器件或双干簧管；电表要求光隔离输出。所有仪表脉冲输出要求高电平>80mS，低电平>80mS。l M-BUS通讯网络最大长度：1200米l 防护等级：IP648.5.1.4 安装与接线要求l 接线网络线：内有二根RVVP2*0.2mm2屏蔽护套线，线长1m的红色线芯，用于连接M-BUS网络。数据线：线长30cm，内有红、黑、黄、绿四根线芯，用于连接一次计量仪表， 红：电源、黑：地、黄：信号1、绿：信号2。l 采集器对