无线燃气集中抄表系统方案

无线燃气集中抄表系统方案无线燃气集中抄表系统方案第2页共12页目录1.无线燃气集中抄表系统方案介绍.......................................................................................32.系统功能及应用...................................................................................................................42.1系统实现以下功能：...................................................................................................42.2系统支持以下应用：...................................................................................................43.系统设计特点.......................................................................................................................54.系统各组件功能...................................................................................................................64.1无线抄表终端...............................................................................................................64.2路由器:..........................................................................................................................74.3集中器...........................................................................................................................84.4手持抄表器(可选).........................................................................................................95.系统网络拓扑.......................................................................................................................95.1手抄器直接对燃气表抄表系统方案.........................................................................95.2自动抄表方案...........................................................................................................106.无线抄表系统管理软件.....................................................................................................11无线燃气集中抄表系统方案第3页共12页1.无线燃气集中抄表系统方案介绍无线自动抄表系统是为解决燃气公司目前使用单纯基表基础上带来的数据收集不及时、入户难、无法了解移表、拆表和窃盗气现象以及难于保障安全监测等问题，而开发研制的系统解决方案。对燃气公司来说，人工抄表一直是一件非常头疼的事情，需要投入大量的人力、物力和财力。因为居民用户数量众多，地理位置分散，给工作人员带来极大的不便。另一方面，人工抄表也给用户带来很多麻烦（如用户在家休息时经常被抄表或收费打扰），且不安全（如冒充抄表人员或收费人员入室抢劫）。无线自动抄表系统是我公司针对城市管道燃气系统抄表困难的情况，有效解决人工抄表存在的诸多弊端，提高效率，避免入户抄表引发的不安全因素和杜绝用户拖欠费用等情况,推出的一套经济实用的抄表方案，彻底改变抄表效率低、误差大、周期长、耗费人力物力、资金回收缓慢等传统的查表收费模式，大大提高了抄表的工作效率。燃气公司还可利用无线自动抄表系统对各重要节点进行监控,自动读取相关数据并加以分析，并可进一步进行远程控制或设备维护，可减少人力资源、缩短修护时间并节省建设成本。无线自动抄表系统由无线抄表终端、手持机、路由器、集中器（集成有GPRS功能），管理系统组成。无线抄表终端安装在燃气表内与基表连接通讯；手持器可通过抄表终端远距离无线抄取基表数据，手持器通过RS232串口将所抄表数据上传到管理系统；集中器安装了射频无线传输模块收集燃气表的信息，通过GPRS模块将采集到的燃气表信息回传至管理中心，也可以根据管理中心命令对燃气表的价格进行调整。手持机或管理中心也可以对集中器进行初始设定、控制等。无线自动抄表系统结合新型无线燃气表，解决了基表功能和使用上的不足。燃气公司抄表人员定期或不定期在户外用手抄器或自动通过集成有GPRS功能的集中器由管理系统抄取燃气表的使用信息，输入燃气公司的系统管理软件，存档并进行气损分析和用气量预估等数据分析，结合用户的使用信息分析无线燃气集中抄表系统方案第4页共12页用户的使用情况，及时发现问题进行处理，遇到特殊情况时可以通过手抄器或通过管理系统经GPRS下发命令远程控制关闭阀门。2.系统功能及应用2.1系统实现以下功能：阶梯收费：每个收费阶段，以不同的价格扣除预收金额；价格可调：当燃气价格变动而需要调整时，可通过无线控制系统对燃气表的单价进行及时调整，以防止滞后损失；无线抄控：实时监控燃气表的运行状况，以便不入户即可了解用户的燃气设备运行是否正常。表可与手抄机、采集器进行通讯，手持机可对表进行开关阀控制、参数查询与修改；低电压报警：在出现电池电压低时可蜂鸣报警并液晶显示，掉电自动关阀，掉电不会丢失数据；保护功能：遇到磁干扰、传感器异常时自动关阀。无线抄表系统将用户的用气数准确地采集，并传输到后台数据处理中心。无线抄表系统中的所有设备具有双向的无线射频传输能力。无线抄表系统中用户的用气数采集具备实时性。无线抄表系统出现故障时能够保留用气采集数。2.2系统支持以下应用：单独抄表（点对点抄表）：抄表员可以拿上手持机根据户号抄表，只需像安装普通表一样，安装完燃气表就可以抄表。抄完表后，将手抄机的数据导入管理系统。手抄机对集中器抄表：抄表人员带上手持机到各个集中器下抄取集中器中保存的数据，不用安装GPRS数据设备，省去设备及电信信息费用。GPRS远程抄表：抄表人员只需在办公室操作后台管理软件就可以抄取整个系统的燃气表实时数据。远程控阀：抄表人员通过手持机或GPRS后台管理软件对欠费用户进行远程开关阀。无线燃气集中抄表系统方案第5页共12页3.系统设计特点系统设计充分考虑燃气使用的实际情况，最大程度地实现相关功能，满足用户的相关要求，体现系统的各项技术特点。最终实现分散采集、集中管理、综合监控。系统设计思想如下：分层分布式结构：系统结构上采用分层分布式设计，纵向分为三层：管理层、通讯网络层和现场设备层。管理层包括数据采集计算机、数据库服务器、监控管理软件等；通讯网络层包括无线集中器、无线路由器等无线网络通信设备；现场设备层主要为无线抄表终端。快速稳定的通讯传输形式：整个系统采用当今流行的无线网络通讯形式及无线局域网控制。通讯传输中采用数字信号，远程应用GPRS无线数据网络进行传输，保证了系统通讯的抗干扰能力和信息交换速度，大大减少了现场各种接口的数量，提高了系统的智能化程度，整体上加强了系统稳定性和可靠性。灵活的组网模式：系统为其它管理系统预留了通讯接口，可以进行相关数据信息的转发和远传，从而实现资源信息的共享，完成系统间组网。模块化、智能化的设计理念：系统软件采用模块化的设计理念，各功能管理模块如前置机、数据服务、人机界面、数据库维护、实时监控绘图等，各部分之间不互相影响。模块化的设计思想提高了系统的灵活性、可靠性。扩展性强：对于现场一次设备增加只需增加相应的通讯装置，并将设备连接到通讯网络层上就可实现系统底层扩展。对于扩展的二期工程只需配置通讯网络层和相应的无线抄表终端装置，并将通讯网络层连接到后台网络中就可实现新增无线燃气表的扩展。对于后台系统监控层增加各功能也是非常方便的。兼容性好：系统可提供多种总线接口，并提供多种通讯规约的连接，系统可以连接各种智能设备完成自动化功能，可将任何开放设备纳入监控系统。无线燃气集中抄表系统方案第6页共12页4.系统各组件功能4.1无线抄表终端无线抄表终端具有抗干扰性强、防磁保护功能、数据传输可靠准确、功耗低、操作简单、安装方便等优点。室外远程抄表功能：在室外可以抄收燃气表的各种使用状态和数据，可以实现单抄、群抄、集抄，抄收燃气表数据、阀门开关状态、电池电量、是否有磁攻击等有效数据以及使用量的参数。无线控制阀门功能：当用户燃气表异常时，可以在室外控制阀门的开、关；具有强大安检功能：根据手持机抄收的阀门开关状态、电池电量、使用数量等，可以准确无误判断出燃气表正常与异常状态。主要电气性能及参数序号项目单位最小典型最大备注1工作电压V3.33.6V4V3.6V锂电池或2节减性电池2休眠电流uA0.63唤醒时间S15工作温度℃－2525656工作湿度10%~90%相对湿度，无冷凝7发射频率MHz475/7808发射功率dBm10209接收灵敏度-dBm10610发射电流mA3511可靠传输距离M30012调制方式GFSK13信道数8无线燃气集中抄表系统方案第7页共12页14尺寸45毫米x26毫米x8毫米无线抄表终端具有自动计量、阀门控制、无线通信等功能，它可以实现将同一抄表单元的表信息传递给手持机/采集器，不仅提高了燃气公司的抄表效率，也保证了终端用户的入户安全问题。燃气的价格可过手持机/集中器实时修改。主要功能特性：干电池≥10个月，锂电池≥6年使用ISM频段，无需申请频点,符合无委会关于短距离微功率的技术要求；调制方式：GFSK；无线最大功率：100mW；通信速率：2400、4800、9600bps可选（常用2400）接收灵敏度：-106dBm；通信距离：300-1200米（开阔地带）静态电流：≤30uA；通信工作电流：发送≤40mA，接收≤15mA，最大电流：≤250mA采用AES加密算法，数据传输安全可靠(可选)4.2路由器:路由器主要在集中器与无线抄表终端视线距离较远或无线抄表终端因安装问题造成无线通讯环境很恶劣的情况下，通过安装路由器支持无线数据中继功能，使集中器与无线抄表终端建立可靠通信链路。在系统中视具体安装情况，并不是必须安装。主要功能特性：路由器可以延长集中器和燃气表之间的通信距离，在信号较弱或有电磁干扰的安装环境可以起到增强信号，间接转发的功能。路由器中转特定集中器数据中转特定表端数据不能支持休眠工作无线燃气集中抄表系统方案第8页共12页4.3集中器集中器是指收集各采集终端或采集模块（或多功能表计）的数据，并进行处理存储，同时能和主站或手持单元进行数据交换的设备。集