智慧水务之远传水表通讯技术与方案选择

一、电子远传水表应用的意义二、电子远传水表的定义和种类三、现实应用中各种数据通讯网络的对比介绍四、电子远传水表通讯网络的选择五、各种环境下的案例介绍目录一、电子远传水表应用的意义传统表务管理是人工管理水表的物理地址和表务信息，记录错误、审核确认成本高是客观存在的问题；而采用电子远传水表则可根据表的唯一的标志性地址实时查询、记录水表运行情况，审核确认很方便。改变抄表方式改变表务管理方式传统水表基本上是采用人工现场抄表的方式，其工作效率低、劳动强度大、误抄、漏抄现象是客观存在的，同时因入户抄表而影响用户隐私也是抄表工作的老大难问题；电子远传水表可实现足不出户即能抄到水表，无需入户、可单抄也可集抄，实时侦测、分折数据等，简洁又高效，可节约大量劳动力成本。电子远传水表应用的意义全国各大城市纷纷提出了智慧城市建设目标，而智慧水务也是智慧城市的核心建设点之一，水表集抄工程就成为了智慧城市建设的基础工程之一。提高供水企业的收费效率传统人工抄表一般是将抄见的水量信息先记在本子上，再通过人工的方式输入营业收费系统，其工作量非常大又容易出错，而采用电子远传水表可以通过计算机软件和接口，实时与水厂的营业收费系统相衔接，自动导入，减少人工误差，具备实时监管、实时分析、报表自动生成等功能，提升工作效率。是智慧水务、智慧城市建设的基础工程电子远传水表应用的意义2002年4月1日，国务院、国家计委、财政部、建设部、水利部、国家环保总局联合发出《关于进一步推进城市供水价格改革工作的通知》，要求全国各省辖市以上城市须在2003年底前实行阶梯水价，其他城市则在2005年底之前实行阶梯水价。2014年1月3日，国家发改委、住建部要求，2015年底前，所有设市城市原则上全面实行居民阶梯水价制度，具备实施条件的建制镇也要积极推进。全国各地供水企、正在积极推广实施自来水“一户一表，计量到户”工程，远传水表的应用为阶梯式水价的实行创造了条件。为阶梯式水价的实行创造条件电子远传水表应用的意义二、电子远传水表的定义和种类1、按电子远传水表的通讯介质及信号输出方式，可分为：电子远传水表的定义：具有水流量信号采集和数据处理、存储、远程传输等功能，输出信号为数字信号的水表，称为电子远传水表。---CJ／T224—2012电子远传水表的分类：⑤公网无线远传水表①RS-485有线远传水表②M-BUS有线远传水表③FSK微功率无线远传水表④Lora微功率无线远传水表1）机械水表带电子装置：计量性能不受电子部分影响①干簧管脉冲式远传水表②霍尔传感脉冲式远传水表③韦根传感脉冲式远传水表④无磁阻尼脉冲式远传水表⑧超声波水表字轮部分加装传感器：⑤光电直读式远传水表⑥厚膜(电阻)直读远传水表电子部分与机械水表完全分离：⑦摄像直读远传水表2）电子水表：计量性能部分或者全部由电子部分决定2、按电子远传水表的计量原理分类叶轮，齿轮，指针部分加装传感器：三、现实应用中各种数据通讯网络的介绍3、数据集中设备：收集水表的数据，并进行处理、储存，同时能和管理主站或手持设备进行数据交换的设备，俗称集中器。电子远传水表负责数字信号的输出，独立存在没有意义，需要配合通讯网络以及数据管理软件，才能形成一套完整的智能远传系统。水司需要的是一套完整的远传系统，而不仅仅是某几款智能水表。接下来介绍一下智能远传系统中通讯网络的组成结构：1、水表通讯单元：水表中负责对外交换数字信号的单元模块。2、数据采集设备：用于连接多个水表通讯单元，采集水表信息,并可与数据集中器交换数据的设备。俗称采集器。远传通讯网络几种常规的工作模式：1、实时双向型通讯网络可随时与水表通讯，执行抄读水量、开关阀等动作的网络，单次通讯应答时间不超过一分钟。2、定时单向型通讯网络平时处于静默状态，到设定的周期时间点，能主动上报水表数据的通讯网络。可设定15分钟、30分钟至一个月等周期时间。3、定时双向型通讯网络定时单向网络的改进版，平时处于静默状态，到设定的周期时间点，能在主动上报数据的同时，下发新任务的通讯网络。RS-485有线通讯技术一种通过双绞线传递差分信号的工业测控与数据采集串行通信技术。一般采用1200-9600bps的通信速度，总线串接水表数大于32个，距离不小于300米。M-BUS有线通讯技术一种通过双绞线，发送时以电压传递信号、接收时以电流传递信号的串行通信技术。一般采用1200-9600bps的通信速度，总线串接水表数可达60以上，距离不小于300米。微功率无线通讯技术公网无线通讯技术一种利用移动运营网络，进行数据交换的无线通信技术，包括GPRS/CDMA，3G,4G,NB-IOT等。下面介绍一些已成熟应用于水表远传的通讯网络技术：一种仅利用电磁波而不通过线缆进行的通信技术，工作频率、发射强度、接收灵敏度等参数指标，国家无线电管理委员会都有相关规定。水表计量频段为470-510MHz，发射强度不超过50mw。场景1.水表安装较密，布线施工较方便2.集采设备连接市电电源较方便3.网络中连接的水表数量在100-1500只左右1.现场水表分散安装或位于户内，很难布线施工2.网络中连接的水表数量在100-1500只左右1、现场水表分散安装，很难布线施工，公网信号较强环境2、直达服务器，无网络数量限制成本1.集采设备属一次性投入，分摊水表数量较多，成本较低2.如采用无线公网传输到主站，则需要一张SIM卡，存在包月费用3、水表从有线取电，无需大容量通讯电池，成本较低1.集采设备属一次性投入，分摊水表数量较多，成本较低2.如采用无线公网传输到主站，则需要一张SIM卡，存在包月费用3.水表需内置通讯电池，成本一般1、无需安装集采设备2、水表内置通讯电池及公网通讯模块，成本较高3、每只表都有运营费用，持续投入安装布线、取电、排查、登记档案，工作量较大，需一定技术含量水表安装工作量少，集采设备安装选点需一定技术含量无其他设备，直接安装，工作量较少，遇公网信号差的环境解决起来较麻烦使用实时双向通讯网络，通讯速度很快实时双向通讯网络，通讯速度很快，如遇中继较长的点，速度会降慢，每多加一级多耗时3-5秒定时上报型通讯网络，不支持实时通讯。维护有线线路较密，单只异常可能引起线路上所有表不通，排查问题点较难水表之间不会相互影响，定位故障较方便，有一定技术含量。公网信号较强地方，维护简单，工作量较少。公网信号差的环境解决起来较麻烦。集中器+采集器+有线水表，多层有线网络集中器+采集器+无线水表，多层无线网络服务器+公网无线水表，一层网络四、远传水表通讯网络的选择现场环境复杂、水表安装分布多样化，对通讯网络的选择，需整体考虑多方面因素，主要包含以下几个方面：施工布线的便利性集采设备连接市电电源的便利性客户的现有业务及未来的拓展业务，对网络实时性、双向性的要求成本因素*没有一种通讯网络能适应所有的现场环境，但是一套标准化的系统软件是可以兼容多种通讯网络的。4123五、各种环境下的案例介绍1、多层楼房，按单元集中安装双向有线网络：单元内有线连接，跨单元有线或无线2、多层楼房，分散安装，墙内或户内双向无线网络：集中器到水表全无线连接3、高层住宅，水表井内集中安装双向有线网络：单元内有线连接，跨单元有线或无线4、高层住宅，分散安装双向无线网络：集中器到水表全无线连接5、居民自建楼，城乡结合部双向无线网络：集中器到水表全无线连接