河北省四表集抄计量方案

1测试平台一、概述选择增加通信接口转换器、升级无线模块和更换双模模块和三种技术方案搭建四表合一采集测试平台，其中前两个方案在国网首批试点山东、北京等省公司已有运行经验。1.用电信息采集模式：采集主站+I型集中器+电能表；2.集中器下行通信方式：电力载波（窄带）、微功率无线；3.安装位置：新建小区电水热三表在楼道管井中，气表在用户厨房墙壁，同一单元同一楼层一般2-4户。测试平台建设工作包括两个部分：实验室室内静态测试平台和科技园C座现场动态测试平台。(一)组网方案河北省电力公司采用国网I型集中器，与水表、电表、燃气表、热表的通讯方式如下表所示：序号设备名称上行通讯方式下行通讯方式规约1集中器GPRS/WCDMA/以太网载波上行QGDW-376.1+扩展规约；下行CJ/T188-2004、DL/T645-1997/2007;2通讯接口转换器载波RS485/Mbus/RFCJ/T188-20043水表Mbus/RF/CJ/T188-20044燃气表RF/CJ/T188-20045热表Mbus/CJ/T188-20042(二)通信协议说明集中器升级版在原电力上行协议Q/GDW376.1基础上扩展水、气仪表数据通信协议通讯接口转换器实现CJ/T188、DL/T645协议转换通讯接口转换器实现水、气、热表数据采集与冻结通讯接口转换器实现CJ/T188协议透传用电信息采集系统实现水、气、热表数据采集二、室内静态测试平台为有效评价厂商提供的水气热三表、接口转换器、无线升级模块、双模模块和集中器扩展程序是否能够满足国网公司关于四表合一采集的要求，搭建实验室静态测试平台，开展水气热三表、接口3转换器、无线升级模块、双模模块和集中器扩展程序的功能检测。（一）增加通信接口转换器在不改变原有电能表采集拓扑结构的基础上，只增加通信接口转换器实现采集新增水、气、热三表数据采集，接口转换器通过载波或微功率无线完成数据上传。通信接口转换器与水、气、热三表通信方式可分为M-BUS和微功率两种模式，其中气表由于考虑安全使用和安装位置，一般采用无线方式（微功率无线）。此方式需要升级集中器的程序扩展协议即可完成。国网集中器I型升级版国网PLC国网电能表国网通信QGDW1376.1+扩展国网通信无线水表通信接口转换器M-Bus-2水表M-Bus-1无线燃气表热量表4建设1：电能表载波方式不变，气表通过低功耗微功率无线、水热表通过M-BUS总线与接口转换器通信，接口转换器与集中器采用载波方式通信。气表通过电池供电、水热表通过M-BUS供电、接口转换器通过市电供电，集中器进行软件升级。建设2：电能表微功率方式不变，气表通过低功耗微功率无线、水热表通过M-BUS总线与接口转换器通信，接口转换器与集中器采用微功率无线方式通信。气表通过电池供电、水热表通过M-BUS供电、接口转换器通过市电供电。静态展台配置清单：序号产品名称数量型号说明1国网I型集中器1集中器DJGZ23-WFET1600(WFET-1600U-V4.0)展厅2通信接口转换器1数据采集器WMCJ-800U展厅3单相电表1国网单相表DDZY102-Z展厅4三相电表(安装式电表)1三相电子式多功能表DTSD342-9z展厅5水表(RF)1无线水表LXSW-15~25-W2W1-PHGCuLB1展厅6水表(M-bus)1光电直读水表LXZD-Y3展厅7气表(RF)1无线燃气表ZG-D-2.5展厅8热量表(M-BUS)1超声波热量表WMLR-ZYFDN20展厅9电水气热一体化系统主站1展台方案(1套)10鼓风机2迷你鼓风机11水泵1静音水泵(金鱼缸)12管材113演示电脑1（二）升级无线模块对采用微功率无线通信方式实现电能数据采集的台区，可采用升级电表无线模块的方式实现水汽热三表数据采集。水汽热三表采用低功耗微功率无线模块与电能表组成星状网，电能表通过升级的5无线模块与集中器组成网状网，完成水汽热三表采集数据上传。该方式同样需要升级集中器的程序。建设：电能表微功率无线方式不变，但要其升级通信模块，水气热三表通过低功耗微功率无线与电能表通信，电能表通过微功率无线与集中器通信。水气热三表通过电池供电，集中器进行软件升级。由于电表与水气热三表的微功率通信无法做到各个厂家互联互通，至少开展两个厂家设备测试。（三）更换双模模块对采用载波通信方式实现电能数据采集的台区，可采用更换双模模块的方式实现水汽热三表数据采集。水汽热三表采用低功耗微功率无线模块与电能表双模模块的微功率方式组成星状网通信，电能表通过双模模块的载波方式与集中器进行载波通信，从而完成水汽热三表采集数据上传。该方式同样需要升级集中器的程序。建设：将电能表载波模块更换为双模通信模块，水气热三表通过低功耗微功率无线与电能表通信，电能表通过载波与集中器通信。水气热三表通过电池供电，集中器进行软件升级。由于电表与水气热三表的微功率通信无法做到各个厂家互联互通，至少开展两个厂家设备测试。改进：国网河北公司目前应用的载波为窄带载波，存在通信速率较低的问题，下一步研究采用宽带载波加微功率无线模式。三、现场动态测试平台为有效检测电水气热四表、接口转换器、无线升级模块、双模模块和集中器扩展程序在现场能够正常运行，且与用电信息采集系统主站匹配应用。在电科院科技园C座计量中心楼层建设现场动态6测试平台，实时监测四表动态数据。（一）通讯接口转换器数量使用一个通讯接口转换器；通信接口转换器有2路M-bus，为便于调试维护，原则上水表、热表各使用1路，不得混接；通信接口转换器RF接入燃气表；国网集中器I型升级版国网PLC国网电能表国网通信QGDW1376.1+扩展国网通信通信接口转换器M-Bus-2水表M-Bus-1无线燃气表热量表7通讯接口转换器外接220V电源，在确定通讯接口转换器安装位置的同时需确认供电电源及布线方案；（二）计量仪表数量及安装位置确定原则根据现场情况，加装水气热表各一块；（三）电能表及集中器安装鉴于四表合一采集主要针对的是居民用户，因此参照科技园智能园区建设方案，选取了2-8楼西北侧配电间的走廊照明（单相）处安装单相智能表（模块可选）见附图1，1楼西北侧配电间的走廊照明总（三相）安装集中器2台（载波和微功率各1台）、8楼北侧配电间装集中器2台（载波和微功率各1台）。（四）水表安装水表安装在5-8楼西北侧洗手间西面前出水管处，见附图2。5、6、8层楼安装M-BUS水表，7、8层安装微功率水表。1)无阀水表外形尺寸及接线说明LDDhHB红色黑色8产品型号LXZD-15～25-Y3W-DHS1CuY1（铜壳无阀）LXZD-15～25-Y3W-DHS1FeY1（铁壳无阀）水表典型尺寸（mm）LDHhBDN15165G3/410435.585DN20195G1DN25225G11/4接线：M-Bus水表通讯线可不分极性通过分线盒与通信接口转换器连接。2)安装注意事项选择水表口径，应根据用水量的大小以接近常用流量为宜。工作条件:a)流量范围Q1～Q4；b)计量介质温度：冷水表为0.1℃～30℃；c)水压:0.03MPa～1.0MPa，水表禁止通入带有腐蚀性的液体。水表安装须根据水表标度盘上的提示，有“H”标识的为水平安装，有“V”标识的为垂直安装，表壳箭头与管道水流方向一致，水表上游应装有控制阀门便于水表的维修。水表安装时，注意水表的连接长度，当两端管路间距超过水表连接长度时，应修正管路间距，满足水表连接长度，否则间距过大强行安装将造成水表连接螺纹端断裂或管接头断裂以及连接螺母的损坏；若水表的两端管路不在同一轴线上，应通过其它途径来修正使之与管路在同一轴线上。为使水表能长期正常工作，水表内应始终充满水。如果空9气有可能进入水表，应在水表上游安装放气阀。应防止安装场所周围环境的冲击或振动导致水表损坏，还应避免水表承受由管道和管件造成的过度应力，必要时须将水表安装在底座或托架上。应防止极端水温和极端气温损坏水表和防止外界环境腐蚀导致水表损坏。水表不应直接与管道连接，水表与管道间应通过连接管、密封垫圈、连接螺母连接，拆装时，切不可用力硬扳，以免扭坏表壳。（五）热表安装热表安装在5、7、8楼北侧洗手间热水器出水管处，见附图3。5、8层楼安装M-BUS热表，7-8层安装微功率热表。1)结构图和安装尺寸1、管段2、底座3、螺钉4、流量传管器连接线5、换能器（两侧各一个）6、堵头7、配对温度传感器（PT1000）8、按键9、计算器10、光电读写口11、M-BUS通讯线10公称通径DN20DN25DN32DN40外形尺寸L(mm长)130160180200L1(mm加接管总长)236292300324W(mm宽)110110110110H(mm高)9399114125连接方式螺纹1G1BBG411BG211G2B螺纹2BG43G1BBG411BG2112)热量表安装条件要求热量表属于比较贵重精密仪表，拿起放下时必须小心，禁止提拽表头、传感器线；禁止挤压测温探头；严禁靠近较高温度热源如电气焊，防止电池爆炸伤人以及损坏仪表，要远离交流电和高频辐射源最少0.5m以上，避开高温辐射源，避免阳光直射。热量表安装时确认热量表的箭头标志与系统水流方向一致后，才可安装。安装时应留有足够的检修空间。3)热量表安装位置的要求11上图中A所示安装方式是正确的，热量表安装在管道的下位，表的后端有背压，不会产生气泡影响测量精度，该图为水平安装方式。上图中B所示安装方式是正确的，这种安装位置也不会产生气泡，道理与A相同，该图为垂直安装方式。上图中C所示安装方式是错误的，热量表安装在管道的上位，容易积存气泡，影响测量精度。上图中D所示安装方式是错误的，这种安装位置为垂直安装上进水方式，这种方式是不允许的，表的后端不存在背压，可能造成管道中流体不能完全充满的现象，从而影响测量精度。4)热量表安装方式的要求图5热量表安装在管道上，表的整体保持水平方式为最佳方式，最大倾斜角不超过30℃，这样做主要是保证了换能器部位不在管道12的上位，从而避免了该处积存气泡现象的发生。5)热量表的安装图示红色标签铂电阻（温度传感器）安装在热量表的测温孔内；蓝色标签铂电阻（温度传感器）安装在回水的测温座内。温度传感器安装时应小心谨慎，不可过度用力拽拉，固定螺栓也不可扭得过紧，防止扭坏螺纹。为了计量准确，需要热媒体（一般是水）较为均匀地通过热量表的流量传感器,所以表前后要有一段直管来使水均匀开，表前直管段的长度至少要求大于管径的8倍，表后直管段的长度至少要求大于管径的6倍，该直管段是指在过滤器与热量表之间的管段。所有过滤器杂质排放干净，达到管道中无杂质。系统加压时整个系统管道无漏水情况发生，压力试验时请不要大于2.5MPa，确保流量在热量表的流量范围内，流量范围见技术参数。热量表所在仪表箱或管道井中的空气湿度不超过85%。安装时必须按照管段上流量指示箭头方向安装。当达到以上验收要求时，热计量系统可以验收使用。13（六）气表安装由于流水线气泵房供给的气体压力过大（超过0.5Mpa），而气表的压力值在10kPa左右，无法利用气泵房气体。通过与设备厂商讨论，建议采用鼓风机（见附图4）产生气体的方式驱动气表走字。安装在北侧洗手间。5-8层全部安装微功率热表，8楼安装2台。安装尺寸1)安装尺寸(单位：mm)2)安装须知安装燃气表前，应先排除管道内的铁渣、灰尘和水等杂物。燃气表应远离明火至少1.5米，应防雨、防潮并避免阳光长时间直射。燃气表应直立安装并按壳体上的箭头方向正确联接，安装燃气表时施加给表接头的力矩应不超过80N·m。燃气表安装好后，应检查联接处的密封性，严禁明火检漏。14进入燃气表内的压力不得超过规定的最大压力值。（七）线缆规格及布线要求电线规格采集器/通讯接口转换器电源线采用铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软电线（RVVP），护套颜色：黑色。额定电压为300/500V，每根线3芯，采用多股线，每芯截面积2.0mm2。M-BUS通信线采用铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套屏蔽软双绞电线电缆（RVVPS），额定电压