淺析遠程集中抄表技術(shù)的問題及應(yīng)用

　　摘 要： 文章對某小區(qū)水電遠程集抄系統(tǒng)現(xiàn)狀進行調(diào)查，對應(yīng)用過程中存在的問題進行分析，提出對策，合理規(guī)劃和選型，以提升經(jīng)濟效益。

　　關(guān)鍵詞： 遠程集抄系統(tǒng)；現(xiàn)狀；問題；對策；效果

　　1現(xiàn)狀

　　隨著居民不斷增加，筆者所在分公司管轄的住宅小區(qū)共有約16 000戶，大約10個小區(qū)，約有50臺變壓器。多年來依靠人工抄表收費，效率低下，而且存在諸多問題：很多小區(qū)水電表裝在戶內(nèi)，因業(yè)主時間不確定，入戶抄表難，經(jīng)常超期抄表或估抄，這與現(xiàn)在國家推行的階梯電價和馬上要實行的階梯水價政策相違背，而且易引起誤解和糾紛。這種人工抄收的手段無法及時準確的對水電費等用能單位的計量、統(tǒng)計、實時分析、核算、預(yù)測等提供數(shù)據(jù)，只有遠程自動抄表系統(tǒng)才可以解決以上問題。

　　近幾年分公司在自動化抄表方面也進行了很多的探索和實踐，先后引進了幾家公司的遠程集抄技術(shù)在幾個小區(qū)近2000戶水電表做試點，其低壓電力全載波（半載波）自動集中抄表系統(tǒng)是由計算機中心、通訊網(wǎng)絡(luò)、集中器、載波電表（RS485光電直讀水表）四部分組成，同時包括一套的軟件系統(tǒng)。系統(tǒng)可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、存儲和傳輸，并對計量表準確實時監(jiān)測，支持分費率、分時段用量統(tǒng)計和結(jié)算以及計費考核自動化，系統(tǒng)預(yù)留可擴展接口通過與電力營銷系統(tǒng)、ERP、銀行托收、電話語音催費等系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換與共享，為與用戶有合作的其他子系統(tǒng)提供準確、完整的信息數(shù)據(jù)。，基本實現(xiàn)了遠程集抄技術(shù)指標要求，但在遠程集抄技術(shù)應(yīng)用過程中存在一些問題，影響了遠程集抄在初期設(shè)計的預(yù)期效果，針對問題，我們與遠程集抄公司一起對問題進行分析，提出對策，目前試點小區(qū)運行情況達到預(yù)期效果。

　　2遠程集中抄表技術(shù)應(yīng)用的問題分析

　　因各種原因，集抄系統(tǒng)的實際使用效果差強人意。通過對應(yīng)用遠程集抄技術(shù)試點小區(qū)電表和水表集抄工程進行現(xiàn)場實地勘察和調(diào)研，存在的問題有以下幾個方面：

　　①集中器遠程集抄時老是撥號撥不通，撥通后非常容易斷線，但是帶電話機到現(xiàn)場去測試通話正常，而且通話也不容易斷線。經(jīng)分析集中器中的modem是普通工業(yè)級的modem，這種modem在環(huán)境比較好的狀況下可以比較正常的工作，但環(huán)境稍微復雜一些。筆者所在小區(qū)環(huán)境較為惡劣，普通的modem應(yīng)用過程中常常出現(xiàn)工作不穩(wěn)定的現(xiàn)象發(fā)生。②集中器撥通后，在不斷線的情況下，數(shù)據(jù)傳輸慢，而且數(shù)據(jù)傳輸過程中非常容易死機，抄一個二三百戶的小區(qū)，要續(xù)傳7~8次。集中器內(nèi)部用的處理芯片是普通工業(yè)級的，處理速度慢，跟不上modem的傳輸速度，并且集中器內(nèi)部的軟件設(shè)計存在一定的缺陷，跟不上modem的傳輸速度的時候程序會卡死，后臺操作員經(jīng)常會遇到系統(tǒng)死機狀態(tài)。③集中器的抄收率不高。④集中器抄回的數(shù)據(jù)不準確。

　　3水電表遠程集抄系統(tǒng)問題對策

　　3.1統(tǒng)一規(guī)劃

　?、僖?guī)劃原則。保持系統(tǒng)開放性，可擴展性，易用性，易維護性，并且要低成本。②改造的項目包括軟件系統(tǒng)、計算機硬件、電表、水表、集抄系統(tǒng)。③改造的時間規(guī)劃為3～5 a。④改造的投資概算。軟件系統(tǒng)約60萬元；計算機硬件約5萬元；集抄系統(tǒng)按照每個采集器可以接入20塊表算，平均每個表的集抄成本約100元，如果按照每個采集器可以接入30塊表算，平均每個表的集抄成本約66元；普通485電表每塊約100元；光電直讀水表每塊約200元。⑤改造目標。所有轄區(qū)內(nèi)的居民和商業(yè)、工業(yè)用水表、電表都通過集中抄表系統(tǒng)自動回傳數(shù)據(jù)，自動生成報表，自動收費扣費。

　　3.2合理選型

　　由于遠程集抄系統(tǒng)是較為復雜的系統(tǒng)，涉及網(wǎng)絡(luò)和計算機系統(tǒng)，本文選型只考慮水電表和集抄系統(tǒng)。

　　3.2.1水電基表的選型

　　①目前在電表抄表技術(shù)領(lǐng)域有三個方向，如表1所示。從表1可看出電表集抄的3種技術(shù)路線的優(yōu)缺點和主流方向。筆者所在居民小區(qū)的情況近0.3都配備了帶485接口的電表的，且所在企業(yè)的經(jīng)濟情況一般，半載波方式以其適應(yīng)性好，保護原有投資，兼容性高，施工維護量小而成為目前的主流抄表方式。②水表集抄方面，經(jīng)過了十多年的發(fā)展，目前國內(nèi)水表集抄成熟起來，主要體現(xiàn)在：其一，水表基表，國內(nèi)幾大水表廠家經(jīng)過多年的發(fā)展，基表已經(jīng)做的非常成熟，除了B級的普通居民用水表，C級的直飲水表也相當成熟。其二，在把基表的機械信號轉(zhuǎn)化為電信號方面，經(jīng)過了霍爾器件，干簧管等脈沖方式后，現(xiàn)在已經(jīng)進入光電直讀，微角動儀等數(shù)字方式，能耗更低，準確度更高。其三，在光電直讀模塊與基表結(jié)合的制造工藝方面現(xiàn)在已日趨成熟，次品率已經(jīng)可以控制住0.01以下。在解決了水表數(shù)據(jù)源輸出問題后，水表的集抄和電表的集抄應(yīng)用的是同一套集中抄表系統(tǒng)。

　　小區(qū)后續(xù)的集抄水表采用了光電直讀的水表，需要注意的是水表的通信協(xié)議沒有國家標準，在采購水表時要根據(jù)集抄系統(tǒng)來確定通信協(xié)議，目前遠程集抄公司的水表集抄系統(tǒng)，用的是電力部的645通信協(xié)議。

3.2.2集抄系統(tǒng)的選型

　　集抄系統(tǒng)由集中器和采集器組成，每個集中器管理一個變壓器范圍內(nèi)的所有的采集器，和采集器下的所有的水、電表。集中器主要進行數(shù)據(jù)集中和轉(zhuǎn)換，其性能要求內(nèi)置微功率多通道無線數(shù)傳模塊，具有多個網(wǎng)絡(luò)通信頻段，抗干擾能力強；具有智能自動組網(wǎng)功能，中繼度可達十級，自動維護抄表網(wǎng)絡(luò)，多路徑數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)健壯，抄表成功率高，無盲區(qū)，自動搜尋采集器，無需人工干預(yù)，系統(tǒng)調(diào)試簡單，易于操作，采用大容量非易失性高可靠存儲器和數(shù)據(jù)糾錯技術(shù)，數(shù)據(jù)存儲安全可靠?？梢源鎯τ嬃勘砣諆鼋Y(jié)和月凍結(jié)歷史數(shù)據(jù)，為能耗分析提供數(shù)據(jù)依據(jù)。具有定時抄表、實時抄表等功能，提高抄表效率，雙看門狗防死機設(shè)計，戶外長時間運行，不死機。

　　集中器由CPU、存儲器、載波通訊電路、實時時鐘電路、RS-232通訊接口電路、modem電路、GPRS電路，電源電路、電源監(jiān)測電路及“看門狗”電路組成。向上可通過GPRS或電話線撥號與計算機中心通訊，向下以載波方式與采集器進行通訊。

　　采集器用于擴展集中器的數(shù)據(jù)采集范圍，對水、電、氣、熱計量表進行數(shù)據(jù)采集和閥門控制。采集器具有上行和下行兩個通道。上行通道采用微功率電力線載波方式與集中器實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。下行通道采用RS485總線方式對其管轄的計量表進行數(shù)據(jù)采集和存儲。實時采集、運算、記錄電能表的數(shù)據(jù)，并處理來自集中器和手抄器的指令。

　　采集器由CPU、存儲器、載波通訊電路、紅外通訊電路、RS-485通訊接口電路、實時時鐘電路、電源電路、電源監(jiān)測電路、“看門狗”電路、電池電路及管理電路等組成。向上以載波方式與集中器通訊，向下以485方式與表終端設(shè)備通訊；以紅外方式與手抄器通訊。1臺采集器上限可接入32塊計量表。

　　目前在筆者的一個小區(qū)試用的廣東東莞郎金公司的集抄系統(tǒng)其modem采用摩托羅拉的芯片,*自主設(shè)計生產(chǎn)的，在復雜環(huán)境下表現(xiàn)優(yōu)異，可以輕易解決撥號不易撥通，易斷線等問題。

　　集中器內(nèi)部的處理芯片用的也是處理芯片，處理速度超快，*可以匹配modem的傳輸，而且內(nèi)設(shè)緩沖池，有防溢出和防死機功能，一個二三百戶的小區(qū)2 min內(nèi)可以全部抄會數(shù)據(jù)，且集中器對數(shù)據(jù)不做任何假象處理，通過集中器直接上傳，抄到的就是真實的度數(shù)，抄不到的就用FFFFFF來表示。通過近一年的運行，其抄表準確率1.0,出現(xiàn)抄不到的情況一般都是現(xiàn)場換表后集中器資料中的電表條碼沒有及時更新，或現(xiàn)場的485線被人為破壞等，集中器如果抄不到就回傳FFFFFF，表2為試點小區(qū)表的讀數(shù)情況。

　　當管理人員發(fā)現(xiàn)FFFFFF情況，可即時到現(xiàn)場維護處理。

　　4改造后的效益分析

　　改造后人員減少，減少了管理成本和工資福利開支，初步預(yù)計改造后的居民小區(qū)水電表管理人員可減少0.5；提高了電費和水費的收繳效率，提高了資金的周轉(zhuǎn)；降低了電損和水損，減少了浪費，增加了收益；提高了抄收的實時性和準確性，減少了人為誤差和居民的投訴。

　　5安科瑞遠程預(yù)付費抄表系統(tǒng)的介紹及選型

　　5.1系統(tǒng)簡介

　　系統(tǒng)為B/S架構(gòu)，主要包括前端管理網(wǎng)站和后臺集抄服務(wù)，配合公司的預(yù)付費電表DDSY1352和DTSY1352系列以及多用戶計量箱ADF300L系列，實現(xiàn)電能計量和電費管理等功能。

　　另外可以選配遠傳閥控水表組成水電一體預(yù)付費系統(tǒng)，達到先交費后用水的目的，剩余水量用完自動關(guān)閥。

5.2 系統(tǒng)功能

　　AcrelCloud-3200預(yù)付費水電云平臺由云平臺-網(wǎng)關(guān)-預(yù)付費電能表組成，通過通信網(wǎng)絡(luò)完成系統(tǒng)到表的充值、查詢、監(jiān)控、控制及短信報警等功能。

　　  本系統(tǒng)適用于一些大集團和大物業(yè)，往往需要將多個物業(yè)環(huán)境、分散于各地的物業(yè)集中式收費和管理，面臨著數(shù)據(jù)公網(wǎng)傳輸，財務(wù)操作分散，在線支付，總部財務(wù)扎口等復雜的需求。

　　遠程集中抄表：抄表信息通過網(wǎng)關(guān)實時上傳到云平臺，快速便捷，免去人工抄表 。

　　水表預(yù)付費:可是查看某區(qū)域水表的實時狀態(tài)信息，并可以進行單表或批量設(shè)置水價控閥等操作。

　　遠程售電:財務(wù)集中管理，電量實時下發(fā)，并比對充值次數(shù)防止作弊，方便快捷。

　　能耗分析:用戶和管理員都可查詢預(yù)付費表或管控表每天的用能狀況；可提供能耗分析+財務(wù)軌跡一體式綜合管理報表，包含用戶表的能耗、財務(wù)數(shù)據(jù)、能耗和財務(wù)的期初期末值等數(shù)據(jù)。

　　在線支付:商戶可以通過小程序或者公眾號實現(xiàn)在線自助充值水電費，也可以實時關(guān)注商鋪用水用況。

　　短信提醒:金額不足或金額欠費提醒、電表充值到賬提醒，都可及時短信通知商戶。

　　遠程控制:可對任意一塊電表執(zhí)行遠程拉閘或保電等一系列遠程控制操作，方便管理。

　　5.3設(shè)備選型

　　6結(jié)語

　　隨著時代的發(fā)展，人們對節(jié)能降耗，減員增效，提高信息化智能化管理水平的要求日益提高，在水、電表的抄收、管理、催繳的自動化方面做了很多大膽和有益的嘗試，但水電表的遠程集抄系統(tǒng)在小區(qū)的使用過程中各個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了不同程度的問題，這需要在水電表、采集器、集中器選型、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整合、軟件系統(tǒng)配置、系統(tǒng)接地等方面結(jié)合現(xiàn)場的實際情況采取不同的應(yīng)對措施，確保遠程集抄系統(tǒng)在運行過程中的準確率和抄收率，為企業(yè)創(chuàng)造的經(jīng)濟效益。