水、电、气三表无线集中抄表系统方案

2010-2-26 14:50:04 4609

上海上志电子信息技术有限公司无线抄表方案：

一、GPRS三表集中抄表及控制系统组成

times New="New" Roman'; mso-ascii-font-family: 'Times New="New" Roman'">由主站通过远程通信信道（无线信道）将多个无线计量表计量数据及相关信息集中抄读、集中监测和集中控制，并能实施用户管理增值服务的网络抄表监测控制系统。该系统主要由无线智能表、无线路由采集器、近程无线通信信道、无线手持单元（SP188）、智能集中器、远程无线通信信道和主站等设备组成。

1 无线表端部分

1）电能表部分

以微处理器为核心，具备无线数据通信功能的电能表, 它可以内置继电器，完成对不同部门远程通、断操作；也可为具备无线数据通信功能的无线总表。

电表选择方案

①无线电能表方案

无线电能表无线部分直接与无线路由采集器之间通过470MHz-510MHz射频无线进行通信。

②RS485接口的电能表方案

RS485无线抄表终端 + RS485接口的电能表

安装带有RS485通信口的电能表。每一电能表安装带RS485通信功能的RS485无线抄表终端，RS485无线抄表终端使用485双绞线与电能表通信。

2）水表部分

①小口径一体式无线水表方案

无线水表无线部分直接与无线路由采集器之间通过470MHz-510MHz射频无线进行通信。脉冲水表与无线终端统一供电，表内设计加入3.6Ah 18505锂电电池。

主要参数和功能：

进行水量计量并显示机械读数

记录水表即时用水量、历史记录，外界磁干扰,电池电量等信息

无线自动数据抄表

一次性电池, 可更换电池

技术参数基表计量精度精度符合GB778.1-1996标准B级

工作条件： 水温：0.1℃～+40℃ 水压<1MPa

无线频点：485MHZ

调制方式：GFSK

无线通讯距离>1000m(无障碍)

电池寿命>5年

②大口径水表+水表抄表终端方案

大口径脉冲/只读水表+无线水表抄表终端

每一水表表安装无线抄表终端，无线抄表终端使用双绞线与水表通信。根据不同水表口径，我们选用不同的水表无线抄表终端。

SM60-W微功率水表无线抄表终端

SM60-W低功率无线水表抄表终端内置高性价比，高速率，高接收灵敏度集成RF无线模块，采用无铅环保生产工艺，内置纠错信道编码通信技术，ISM全频段，无需频率使用费用，可用于各种场合的短距离无线通信领域。

主要参数和功能：

型号：SM60-W

调制频率：470MHz-510MHz (专用抄表频段)

调频方式：GFSK

功 能：双向发射/接收（半双工）带阀门控制机脉冲计数功能

稳频方式：PLL

最大发射功率：+13dBm

灵敏度：-122dBm

工作电压：3.3--5.5VDC

接口数据格式：8E1/8N1/8O1，和9位数据位。

可靠通信距离：1000米(outdoor)

最大发射电流：<50mA 接收电流<40mA 休眠电流<5uA；

通信速率：1.2kBit/s -19.2KBit/s用户可选；

用户接口方式：TTL/UART,模拟RS232,RS485；

工作湿度：10%~90%相对湿度 无冷凝

工作温度：-40℃~85℃

外形尺寸 47mmx26mmx5mm（不含天线）

3）无线远传燃气表部分

采用美国德州仪器公司的低功耗工业级的微处理器MSP430,集成美国ADI公司RF射频器件ADF7021,内置德国进口的一次性高容量长寿命电池，实现对燃气表的自动计量，存储分析，无线抄读和无线监控，上海上志无线远传智能燃气表具有精度高，计量准确，通信距离远，功耗低，使用寿命长，安装方便，免维护等特点。

产品功能：

(1)、显示计量数值：付费以后，3秒后，每隔3秒显示一次累计气量。

(2)、休眠功能：停止用气30秒后，显示器自动关闭。

(3)、过流量关阀：当气流量超过规定的量大流量时，阀门自动关闭，可以防止因燃气管道串压、破裂出现不安全的故障。

(4)、无线远程抄表、校表：不需入户，在用户正常用气的情况下，直接用无线掌上电脑卡对表进行误差校正，数据抄收。

产品特点：

(1)、采用无线通信数据传输，通信距离远，可高达20层，无需入户抄表；

(2)、结构一体化密封设计，外观简洁,线条流畅，安全可靠；

(2)、无连线取样电路，内部隔离取样，计量精确可达0.5%；

(3)、内置高容量电池，低功耗电路设计，无线休眠、唤醒工作方式，电池可用8年以上；

(4)、内置外装式电机阀门，动作安全可靠，可以无线远程控制关闭阀门；

(5)、巧妙的防窍气功能,如果有窍气行为，燃气表会自动关阀并报警提示；

执行标准：

GB/T19001-2000 idt ISO 9001:2000《质量管理体系》标准

GB/T6968-1997《膜式煤气表》标准

JJF 1086-2002《膜式煤气表定型鉴定大纲》标准

GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求》

主要指标：

主要指标		单位	型号规格
			1.6Y	2.5Y	4Y
公称流量 Qn		m³/h	1.6	2.5	4
最大流量Qmax		m³/h	2.5	4	6
最小流量Qmin		m³/h	0.016	0.025	0.04
回转体积		dm³	0.7	1.2	1.6
脉冲系数		m³/脉冲	≈0.00018	≈0.00022	≈0.0004
计量精度		级	B
基本误差	0.1Qmax≤Q≤Qmax		±1.5%
	Qmin≤Q＜0.1Qmax		±3%
工作压力		kPa	0.5——20
压力损失		Pa	≤230
环境温度		℃	-20℃——40℃(特殊要求-30℃——50℃)
环境湿度		%	≤93
接头中心距		mm	130
接头螺纹		mm	M30×2
最大读数		m³	9999.999		999999.9
最小读数		m³	0.0001		0.01
工作电压		V	1.8－10V
静态电流		uA	＜5
工作电流		mA	≤100
数据储存期		年	＞10
重量		kg	2

通信参数：

调制频率	MHz	470.00～510MHz，
调频方式		GFSK
功能		双向发射/接收（半双工）
稳频方式		PLL
发射功率	dBm	+15
灵敏度	dBm	-121
工作湿度		10%～90%相对湿度无冷凝
工作温度		-40℃～85℃

2 无线路由采集器

用于定时或适时采集多个电能表的计量数据及相关信息，经存储处理后通过无线信道将数据上传到集中器或其他无线路由采集器，同时无线路由采集器具有下发集中器和主站的命令功能。

无线路由采集器具有无线路由功能，同时具有休眠与无线唤醒功能。

上海上志有着多年的水表抄表经验，经验告诉我们，采用表端模块路由可以提高抄收率，但是由于水表供电的模式采用电池供电，表端路由方式（如Zigbee方式等）致使表内电池在很短的时间内耗尽。上海上志推荐采用采集器路由模式。水表抄表无线路由采集器是上海上志电子信息技术有限公司自主开发研制的一款新型水表无线抄表中继装置，具有自动路由组网功能。能有效避免因使用水表表端模块路由组网导致的表端电池快速消耗的弊端。

3 近程无线通信信道（集中器以下部分）

集中器、无线路由采集器和电能表之间进行数据传输的信道，近程无线通信信道为微功率（短距离）无线电通信，无线通信指标符合“国家无线电管理委员会”2005年颁布的《微功率（短距离）无线电设备的技术要求》，470－510MHz频段可作为无线电能计量仪表使用频段。

4 无线手持单元

用于现场安装、设置、采集、维护电能表、无线路由采集器、集中器，可以现场采集无线表计的数据，存储，上传数据，并能够下载主站相关数据信息。

5 无线智能集中器

安装于抄表区域，收集所有无线路由采集器的数据，并将数据存储和发送的设备。

集中器接受主站的请求，转发主站命令至无线路由采集器、无线电能表，集中器同时还能管理该台区的所有无线电能表和无线路由采集器，除此之外，集中器还能和手持单元进行数据交换。

集中器作为抄表区域的中心设备和数据管理的中心设备，是连通主站计算机和无线电能表的桥梁，一般一个抄表区域内配备一个集中器，或者在每个生产部门配备一个集中器。

6 远程无线通信信道

集中器和主站之间进行数据传输的信道，根据需要可为无线信道如GPRS/CDMA，也可为有线信道如PSTN和宽带等，一般具有覆盖面广、传输信道公开、通用的特点，有相应的通信协议—集中器上行通信规约。

7 主站

具有选择集中器并与集中器进行信息交换功能的计算机系统设备。在无线集中抄表监测控制系统中，主站包括无线通信前置机、应用服务器、数据库服务器和抄表管理软件四个部分，而无线通信前置机则是计算机主站软件和集中器进行通信的部分。