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浅析无线远传水表技术及应用

当前栏目:行业资讯日期:2019-03-01 11:09:02浏览量:22

无线远传水表测量水流的传感器采用普通水表, 通过在水表的读数盘指针或齿轮组的某个位置安装传感元件, 将原水表的机械读数转换成电信号数据, 然后进行采集、传输和储存, 按结算交易方式的要求自动或人工进行控制。

一.原理

远传水表和智能集中抄表系统是利用微电子技术、自控技术、通信技术和网络技术对用水量进行计量并进行用水数据传递及结算交易的新型智能水表。也就是以传统的机械水表作为基表, 加装了远传输出装置的水表。

按照计量基表与管理中心计算机系统的传输方式, 分为远传水表无线自动抄表系统和远传水表有线联网自动抄表系统。

远传水表的规格可以从DN15开始覆盖水表的所有口径。

二.远传水表有线联网自动抄表系统

整个系统由管理中心计算机系统、传输网络、总线网络、数据集中器、数据采集器、远传水表组成, 如下图所示。

无线远传水表原理框架图

利用这种抄表方式, 是将水表电子计量后的水量信息通过馈线传送到一个数据集中器上, 若干个数据集中器再相互连接, 组成一个域网之后再用两种方法采集抄表数据。其一是用手提电脑或专用抄表机到现场接驳入网采集数据。其二是用调制解调器通过电话线、无线电台或网络技术 (GPRS、GSM、CDMA) 联结到自来水公司管理中心计算机系统进行抄表。这种方式比无线电抄表系统多了联网的线路, 但也相对减少了干扰, 而且成本较低廉, 邦联率也低, 维修也相对容易, 是较容易实施的一种方案, 现各地已安装的大多采用这种系统。

远传水表有线联网自动抄表系统主要通过以下四个环节完成:

(1) 信号转换环节

这个环节主要是通过传感器将齿轮的传动量转换为开关信号或电信号输出, 传感器安装于水表的读数盘上或计数齿轮组中, 与智能预付费水表类似, 也是采用普通水表作为基表。

(2) 数据采集、存储环节

通过传感器形成的信号, 经过计数、信号处理、累加等过程转换成水表计量数据并加以动态地存储, 等待抄表, 都是由数据采集器来完成的。

(3) 数据集中环节

抄表集中的通信方式采用掌上电脑 (或专用抄表机) 现场抄表和电话网、网络技术 (GPRS、GSM、CDMA) 、无线电台抄表, 它们就是系统的数据集中器。

(1) 掌上电脑 (或专用抄表机) 现场抄表。在现场将掌上电脑 (或专用抄表机) 的通信线连接到数据集中器的专用通信插座 (或通过红外线接口) 上。在掌上电脑 (或专用抄表机) 上简单操作后即可完成抄表, 一次可抄数百户乃至数千户。将掌上电脑 (或专用抄表机) 带回公司连接到公司电脑上, 即可上传抄表数据进行收费。此种方式目前使用得比较普遍。

(2) 电话网、无线电台抄表。在数据集中器与公司计算机之间通过调制解调器及电话线相连接或无线电台, 一次也可抄数百户乃至数千户。电话网需要安装智能分线器, 由智能分线器识别出打入方电话送来的特定信号, 接通公司计算机与数据集中器的连接, 完成抄表;无线电台抄表, 当主站计算机与集中器相距很远, 并且无法采用电话拨号时, 可采用这种方式。根据无线电台发射功率的不同, 传输距离一般为数公里至数十公里, 这种通信方式的传输易受杂散电波干扰, 误码率较高, 可靠性受到影响。

(3) 网络技术, 是在主站电脑与集中器之间通过网络技术, 如GPRS、GSM、CDMA等技术, 进行连接直接抄表, 不受距离、时间的限制, 安全可靠, 传输速度快、信息准确、及时, 可实现在线监视各水户的水表工作情况, 此方式将是今后的发展趋势。

浅析无线远传水表技术及应用

(4) 中心计算机管理环节

软件主要实现以下功能:

(1) 用户管理

(2) 读取和设置各种计量数据、管理参数

(3) 费用的统计、查询、备份

(4) 收费单、报表的生成及打印

(5) 定时抄表功能, 每天抄表次数及定时时间可设置

(6) 可设置“自动抄表日” (数据冻结)

(7) 实时抄表功能

(8) 自动校时功能

(9) 抄表数据的掉电保持功能

(10) 费率管理, 可设置多种费率

(11) 计量表管理

(12) 系统及安全管理

三.无线远传水表

利用无线抄表, 即每个水表将经过电子计量后的水量信息, 通过装在其水表上的无线电发送装置, 发送到经过附近的无线电接收车辆完成抄表, 被抄表水表与抄收装置之间无需联线。但无线通信抗干扰能力薄弱, 使系统的可靠性受到威胁, 另外每只水表都要安装无线电收发设备, 因此, 造成安装成本增加, 对维修技术要求高。

四.优缺点

优点:实现了集中抄表管理, 大大减轻了抄表人员的劳动强度, 减少了抄表工作的人力、物力;相比于预付费水表有很好的可靠性和抗干扰性;网络技术的应用实现了在线监控;适用范围广, 不仅对小口径 (DN15~DN25) 的用水户, 而且对大宗用水户 (DN80~DN200) 也可实现远传抄表管理。

缺点:需要基表有相对集中安装的环境;电话网、电台、网络技术等传输方式需长期占用频点, 并需交费, 如果集中安装的数量少, 则相对成本较高。

五.总结

无线远传式水表的自动抄表系统意义重大,随着科学技术的发展、社会的进步, 技术先进、高精度、稳定性好的远传水表和智能集中抄表系统将是今后收费计量的发展趋势。