水电气低压载波远程三表集抄技术研究

水电气低压载波远程三表集抄技术研究管理局科技进步奖申报项目项目简介

本项目研究目的是研制开发XDJC021集中控制式三表载波抄表系统，研究最新的载波通信技术，实现居民水、电、气三表数据的自动化监测和抄表，并配合物业小区防盗监控和电力公司公用配变监测等发展方向，扩充系统性能，提高用电管理和物业管理的现代化水平，其性能居于国内领先水平。1现行的物业管理模式是抄表员入户抄水、电、气表，人工计算费用，可能发生有意和无意的抄错现象，不仅增大了物业公司的抄表难度，还为人为更改抄表数据留下了管理上的漏洞，使费用不能完全回收，造成物业公司不必要的损失。行业现状 针对以上问题，我公司着手开发XDJC021集中控制式三表载波抄表系统。该系统采用专用大规模集成电路以及SMT先进设备制造，具有良好抗干扰、防窃电能力，是一种新型水、电、气计量集抄系统，具有可靠、轻巧、高精度、高过载、防窃电、不需校表等特点，并具有先进远程控制管理功能等优点，可实现水、电、气费的不上门摧收，是各电力管理部门和各物业小区解决水、电、气费收缴难的最佳选择，它可广泛应用于各电业局和物业小区。系统原理采集终端水表电表气表数据集中器控制中心市话网采集终端水表电表气表备用电源备用电源电力线信号线控制器用户1用户2通断控制器控制器通断控制器2关键技术1.通信方式的选择2.电力线数据调制解调器31.通信方式的选择

专线方式—485通信方式优点：数据传输的稳定、可靠。缺点：布线繁琐，施工费用高，系统维护难度大。电力载波方式电力载波通信技术能有效解决上述问题，它利用现有交流电源线作为通信线路，省去了铺线工程，优势明显。但由于电力线是给用电设备传送电能的，而不是用来传送数据的，所以电力线对数据传输有许多限制，这些可以通过选用一个功能强大的电力线载波专用Modem芯片得到有效地解决。

2.电力线数据调制解调器电力线接口电力线接口ST7536ST7536单片机单片机电力线上的数据传输本系统采用ST7536作为电力载波器件。ST7536构成的通信系统系统构成1.脉冲远传表2.采集终端3.数据集中器4.远程三表集抄软件4电力线电力线市话网1.脉冲远远传表表水表、、电表表、气气表应应具备备脉冲冲输出出功能能，每每个脉脉冲代代表一一定的的计量量值。。作为为整个个系统统的基基础，，要求求计量量准确确，脉脉冲信信号输输出量量与表表计显显示用用量一一致。。水表表和气气表是是在传传统计计量表表计的的基础础上加加装了了脉冲冲发生生装置置和脉脉冲输输出装装置。。而电电表我我们则则完全全摈弃弃了传传统机机械式式电能能表落落后的的计量量方式式，采采用全全电子子式电电能表表。该电表表是我我公司司自主主开发发的DDS521全电子子式电电能表表，采采用先先进的的电能能计量量芯片片ADE7755。它具具有线线性好好、测测量范范围宽宽、防防潜动动、防防窃电电等一一系列列优异异特点点。ADE7755电能计计量芯芯片IC的最基基本原原理如如下：：电子乘乘法器器V-F型A/D转换器器计数器器V(t)I(t)快速效效验脉脉冲输输出2.采集终终端采集终终端可可采集集各种种计量量表计计的脉脉冲信信号，，并进进行数数据转转换和和存贮贮。采采集终终端由由电源源模块块、控控制存存储模模块和和电力力线数数据调调制解解调器器等组组成，，它的的作用用是对对用户户表计计发出出的脉脉冲进进行计计数处处理，，接收收来自自集中中器的的各种种操作作命令令，并并向集集中器器回送送表计计数据据，对对违章章、欠欠费用用户实实施警警告和和控制制。采采集终终端可可直接接与带带有脉脉冲输输出的的水、、电、、气表表联接接。2.采集终终端采集终终端的的主要要功能能是负负责对对脉冲冲进行行计数数，同同时与与集中中器进进行通通信。。其主主要器器件是是AT89C52，与数数据采采集模模块和和通信信模块块相连连构成成了一一种灵灵活性性高且且价廉廉的采采集终终端。。AT89C52数据采采集模模块看门狗狗电路路电源通信模模块时钟电电路3.数据集集中器器数据集集中器器是整整个系系统的的桥梁梁，用用于终终端管管理、、数据据缓存存。它它由电电源模模块、、控制制存储储模块块、电电力线线数据据调制制解调调器和和上行行通信信模块块等组组成。。集中中器一一方面面接收收来自自管理理中心心计算算机的的各种种操作作命令令并下下传采采集终终端；；另一一方面面，将将采集集终端端的各各种信信息回回传给给管理理中心心计算算机，，同时时还存存储所所辖表表计的的数据据和有有关参参数，，并具具有定定时抄抄收采采集终终端数数据，，实时时监视视采集集终端端的工工作状状态等等功能能。3.数据集集中器器集中器器以8031单片机机作为为控制制中心心，主主要负负责数数据的的传送送与接接收。。每个个集中中器可可以管管理99个采集集终端端，集集中器器循环环查询询采集集终端端的计计数值值并进进行累累加保保存。。Inter8031与采集集终端端通信信看门狗狗电路路电源时钟电电路LS373与PC通信RAMDS1225Y4.管理中中心管理中中心安安装了了三表表远程程抄表表系统统管理理软件件，完完成对对小区区内所所有住住户水水、电电、气气用量量的监监视、、抄收收、统统计、、查询询和收收费管管理工工作。。三表远远程抄抄表系系统管管理软软件该软件件与本本系统统硬件件的无无缝集集成，，构筑筑一个个功能能强大大、稳稳定可可靠、、容易易管理理、数数据精精确、、可扩扩展性性极强强的多多功能能水、、电、、气三三表联联网管管理系系统。。以通讯讯为基基础，，以数数据库库为核核心，，提供供数据据处理理、查查询、、统计计、报报表、、备份份等功功能；；采用面面向对对象和和模块块化相相结合合的方方法，，灵活活支持持不同同客户户的独独特要要求（（如特特别报报表打打印、、特别别权限限控制制要求求）；；支持客客户原原有综综合管管理系系统，，可以以和客客户原原有管管理系系统（（如物物业管管理系系统等等）集集成（（可提提供数数据库库接口口或者者通讯讯接口口）；；计费费费率可可以任任意设设定；；事务日日志，，可随随时查查看系系统的的各种种重要要事件件记录录；可同时时管理理多个个小区区。抗干扰扰措施施选择SGSThomson公司的的ST7536电力载载波调调制解解调芯芯片；；严格按按照ST7536的技术术要求求设计计外围围电路路，选选取高高质量量的器器件；；反复实实验，，选取取干扰扰最小小的频频率；；在电力力载波波调制制解调调器与与电力力线的的接口口部分分使用用隔离离圈，，可以以阻挡挡来自自电力力线上上的干干扰；；为采集集终端端增加加接力力功能能，每每一个个采集集终端端都可可以作作为中中继去去抄另另外的的采集集终端端，把把集中中器的的抄表表范围围扩大大到2000m；在系统统调试试时为为数据据集中中器选选择合合适的的位置置，尽尽可能能地避避开干干扰；；为系系统统设设计计增增加加了了定定时时抄抄表表功功能能，，系系统统可可任任意意选选择择时时间间自自动动抄抄表表，，避避开开用用电电高高峰峰期期时时电电力力线线上上的的大大量量干干扰扰。。5数据据报报告告×××小区区2002年9月16日抄抄表表数数据据表号类型现场数据抄表数据表号类型现场数据抄表数据1-1水表20.4420.443-1水表22.5022.501-2电表259.80259.803-2电表200.60200.601-3气表36.8036.783-3气表29.2029.222-1水表34.7534.754-1水表46.9046.922-2电表345.22345.224-2电表267.4267.402-3气表24.7024.724-3气表24.9024.876经济济效效益益现油油田田有有居居民民12万户户，，只只有有不不到到2万户户进进行行了了集集抄抄改改造造，，按按剩剩下下的的10万户户进进行行计计算算，，同同时时考考虑虑到到各各物物业业公公司司的的需需求求，，每每年年的的市市场场需需求求量量在在5万户户左左右右。。按按现现在在国国内内改改造造费费用用一一户户350～400元计计算算，，每每年年可可实实现现产产品品产产值值1500万元元，，实实现现利利税税160多万万元元，，产产品品的的销销售售利利润润率率为为11.4%，取得得较较好好的的投投资资回回报报。。7社会会效效益益减少少了了因因电电表表年年限限长长误误差差大大带带给给物物业业公公司司用用电电量量的的损损失失；；电子子式式电电度度表表采采用用高高精精度度电电流流采采样样器器，，对对微微弱弱电电流流也也能能计计量量，，减减少少了了物物业业公公司司因因老老式式电电表表对对微微小小负负荷荷不不计计量量的的损损失失；；单相相电电子子式式电电度度表表采采用用微微欧欧级级电电阻阻进进行行计计量量，，可可防防止止用用户户短短接接窃窃电电行行为为，，同同时时电电表表去去掉掉了了老老式式电电表表的的电电压压联联接接片片，，也也防防止止了了用用户户进进行行拨拨开开联联接接片片的的窃窃电电行行为为；；可以以方方便便进进行行用用户户用用电电量量查查询询，，随随时时监监测测用用户户窃窃电电行行为为，，方方便便物物业业小小区区进进行行集集中中抄抄表表管管理理，，避避免免窃窃电电损损失失；；抄表表到到户户，，不不必必再再派派大大量量抄抄表表人人员员到到户户进进行行电电量量抄抄收收，，每每年年可可节节省省大大量量的的人人力力物物力力财财力力；；可以以及及时时发发现现表表计计损损坏坏，，避避免免表表计计损损坏坏带带来来的的水水电电气气费费流流失失；；提高高了了物物业业公公司司的的现现代代化化水水平平。。8项目目应应用用1.在油油田田各各社社区区的的使使用用情情况况2.工程程竣竣工工证证明