全電池供電分線(xiàn)式智能水表抄表系統(tǒng)

1　引　言

全電池供電分線(xiàn)式智能水表抄表系統(tǒng)適用于水表出戶(hù)集中放置或高層住宅層間穿線(xiàn)困難的使用環(huán)境。該系統(tǒng)采用高可靠雙干簧管發(fā)信基表,并配置了采用專(zhuān)用集成電路而非單片機(jī)的智能數(shù)字式水量采集模塊,具有抄讀率高、功耗低、全電池供電。如圖1所示。

系統(tǒng)組成原理圖

圖1　系統(tǒng)組成原理圖

水表:內(nèi)置智能數(shù)字式水量采集模塊,用于水量信號(hào)及水表狀態(tài)信息的檢測(cè),并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)發(fā)送給集中器。

集中器:每臺(tái)集中器可以連接八只水表,讀取各水表的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息,記錄并儲(chǔ)存各水表當(dāng)月水量、累計(jì)水量、階梯水價(jià)狀態(tài)及運(yùn)行狀態(tài);與抄表器接口通訊。

抄表器:抄表器用于抄收各個(gè)集中器中的水量、水表狀態(tài)數(shù)據(jù)。

計(jì)算機(jī):配置智能抄表系統(tǒng)管理軟件,用于接收、匯總各抄表器數(shù)據(jù),并對(duì)抄表數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理,確保與用戶(hù)公司的信息管理系統(tǒng)有效集成。

2　系統(tǒng)各部分的詳細(xì)說(shuō)明

(1)水表:采用雙干簧管發(fā)信基表。

(2)表內(nèi)智能數(shù)字式水量采集模塊功能。

采用自行研制的水表專(zhuān)用集成電路,不需運(yùn)行軟件,具有功能豐富,抗干擾能力強(qiáng),可靠性高,靜態(tài)尤其動(dòng)態(tài)功耗小的突出優(yōu)點(diǎn)。

a. 采集雙干簧管發(fā)出的采集水量信號(hào),并累計(jì)儲(chǔ)存在模塊的專(zhuān)用集成電路芯片內(nèi);b. 內(nèi)置鋰錳電池,電池容量按工作十年設(shè)計(jì),確保穩(wěn)定工作八年;c. 具有線(xiàn)路故障、水表位置變化及受到磁攻擊時(shí)的判斷和記錄功能;d. 具有干簧管故障、內(nèi)置電池電壓偏低的判斷和記錄功能;e. 兩線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊功能,將水表的工作狀態(tài)和水量信息通過(guò)兩線(xiàn)通訊接口發(fā)送給集中器,傳輸線(xiàn)路即使出現(xiàn)故障(短路或開(kāi)路) ,模塊仍會(huì)繼續(xù)工作。

通訊接口可以帶電插拔。

(3)集中器。

集中器以單片機(jī)為核心,由八個(gè)水表接口、時(shí)鐘電路、RS - 232 (用于與抄表器連接)通訊接口及供電電池組成。集中器與水表之間采用定時(shí)檢測(cè)的方式,定時(shí)時(shí)間可人為設(shè)定為1小時(shí)至數(shù)天,將各水表的水量及工作狀態(tài)信息讀取并記錄。其功能特點(diǎn)為:

a. 提取各水表采集模塊內(nèi)存儲(chǔ)的累計(jì)水量和各模塊工作狀態(tài)的數(shù)據(jù),存儲(chǔ)在串行E2PROM中,每日匯總,以備日后查詢(xún);b. 集中器與各水表采集模塊之間的通訊接口具有短路、開(kāi)路監(jiān)測(cè)及帶電插拔的功能;c. 與抄表器的通訊傳輸接口:集中器配置一個(gè)RS—232通訊接口與抄表器連接,實(shí)現(xiàn)管理人員對(duì)集中器和各采集模塊的操作,讀取模塊內(nèi)水量數(shù)據(jù)和集中器的工作日志等。通訊接口按可帶電插拔設(shè)計(jì);d. 采用一節(jié)高能鋰錳電池供電,電池容量按工作六年設(shè)計(jì),確保穩(wěn)定工作四年。
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(4)抄表器功能。

抄表器可在集中器和PC機(jī)之間傳送水量數(shù)據(jù)、各水表的工作狀態(tài)和控制指令。其功能有:

·接收和發(fā)送水量數(shù)據(jù);·發(fā)出控制命令改變水表工作狀態(tài);·操作員代碼設(shè)置;·門(mén)牌地址設(shè)置;·階梯水量的設(shè)定;·時(shí)鐘設(shè)置;·表箱工作日志的讀取。

(5)計(jì)算機(jī)信息管理功能。

系統(tǒng)的信息管理功能主要包括接收水量數(shù)據(jù)、額定水量設(shè)置、門(mén)牌號(hào)設(shè)置、系統(tǒng)設(shè)置、日志查詢(xún)等主要功能模塊。

抄表后,將抄表器通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)將抄表數(shù)據(jù)上傳至信息管理系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)綜合處理,可與自來(lái)水公司的信息管理系統(tǒng)相連,形成相應(yīng)的查詢(xún)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),月終進(jìn)行結(jié)轉(zhuǎn)。管理者和決策者可通過(guò)自來(lái)水公司的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)獲得所有數(shù)據(jù)信息。

通過(guò)智能抄表系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)抄表工作的監(jiān)督和管理,保證抄表員按時(shí)到戶(hù)抄表。采用智能抄表通信技術(shù),為抄表工作和數(shù)據(jù)管理提供了強(qiáng)有力的工具。

本系統(tǒng)安全性好,可靠性高,提供數(shù)據(jù)共享,確保與用戶(hù)公司的信息管理系統(tǒng)有效集成。人機(jī)界面友好,簡(jiǎn)單易學(xué),方便快捷。

3　表箱的查看功能

為方便用戶(hù)及時(shí)了解自家水表的累計(jì)用水量、當(dāng)月用水量及水表運(yùn)行狀態(tài),可以在小區(qū)的每個(gè)單元內(nèi)或每棟樓內(nèi)安裝一個(gè)表箱,表箱可以與多達(dá)64個(gè)集中器相連,抄表器直接與表箱連接,用來(lái)讀取各個(gè)水表的水量數(shù)據(jù),或通過(guò)調(diào)制解調(diào)器和公用電話(huà)網(wǎng)與計(jì)算機(jī)連接通訊。如圖2所示。

表箱安裝在各單元較低樓層的公共部位上,其功能如下:

顯示功能:用循環(huán)顯示的方式顯示不同單元、樓層、門(mén)號(hào)用戶(hù)的當(dāng)月水量、累計(jì)水量、模塊狀態(tài)和三級(jí)階梯水價(jià)指示(LED 指示燈綠黃紅三色分別表示:平價(jià)、議價(jià)、特價(jià)) ;通訊傳輸接口: 表箱配置一個(gè)RS—232 接口,可與手持式抄表器連接,用于讀取水量數(shù)據(jù)和表箱工作日志等。

電源:表箱內(nèi)的電源采用低壓開(kāi)關(guān)電源,具有效率高,抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。電源可在150VAC～280VAC的范圍內(nèi)正常工作。電源功耗: 正常工作時(shí)4W～6W。

工作組成原理圖

圖2　工作組成原理圖。

4　結(jié)束語(yǔ)

該系統(tǒng)具有通用“ IC卡水表抄表系統(tǒng)”的一切基本功能,如:先交費(fèi),后用水、欠費(fèi)自動(dòng)斷水、用戶(hù)用卡主動(dòng)交費(fèi),通過(guò)微機(jī)售水管理,不用登門(mén)抄表收費(fèi)、有提示交費(fèi)報(bào)警功能、封閉電池供電壽命長(zhǎng)達(dá)5年以上、設(shè)有電池低電壓斷電保護(hù)等。除此之外,還具有抄讀率高、功耗低、全電池供電、長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定、可靠的突出優(yōu)點(diǎn)。