淺析遠程集中抄表技術的問題及應用

　　摘 要： 文章對某小區水電遠程集抄系統現狀進行調查，對應用過程中存在的問題進行分析，提出對策，合理規劃和選型，以提升經濟效益。

　　關鍵詞： 遠程集抄系統；現狀；問題；對策；效果

　　1現狀

　　隨著居民不斷增加，筆者所在分公司管轄的住宅小區共有約16 000戶，大約10個小區，約有50臺變壓器。多年來依靠人工抄表收費，效率低下，而且存在諸多問題：很多小區水電表裝在戶內，因業主時間不確定，入戶抄表難，經常超期抄表或估抄，這與現在國家推行的階梯電價和馬上要實行的階梯水價政策相違背，而且易引起誤解和糾紛。這種人工抄收的手段無法及時準確的對水電費等用能單位的計量、統計、實時分析、核算、預測等提供數據，只有遠程自動抄表系統才可以解決以上問題。

　　近幾年分公司在自動化抄表方面也進行了很多的探索和實踐，先后引進了幾家公司的遠程集抄技術在幾個小區近2000戶水電表做試點，其低壓電力全載波（半載波）自動集中抄表系統是由計算機中心、通訊網絡、集中器、載波電表（RS485光電直讀水表）四部分組成，同時包括一套的軟件系統。系統可實現數據采集、存儲和傳輸，并對計量表準確實時監測，支持分費率、分時段用量統計和結算以及計費考核自動化，系統預留可擴展接口通過與電力營銷系統、ERP、銀行托收、電話語音催費等系統實現數據交換與共享，為與用戶有合作的其他子系統提供準確、完整的信息數據。，基本實現了遠程集抄技術指標要求，但在遠程集抄技術應用過程中存在一些問題，影響了遠程集抄在初期設計的預期效果，針對問題，我們與遠程集抄公司一起對問題進行分析，提出對策，目前試點小區運行情況達到預期效果。

　　2遠程集中抄表技術應用的問題分析

　　因各種原因，集抄系統的實際使用效果差強人意。通過對應用遠程集抄技術試點小區電表和水表集抄工程進行現場實地勘察和調研，存在的問題有以下幾個方面：

　　①集中器遠程集抄時老是撥號撥不通，撥通后非常容易斷線，但是帶電話機到現場去測試通話正常，而且通話也不容易斷線。經分析集中器中的modem是普通工業級的modem，這種modem在環境比較好的狀況下可以比較正常的工作，但環境稍微復雜一些。筆者所在小區環境較為惡劣，普通的modem應用過程中常常出現工作不穩定的現象發生。②集中器撥通后，在不斷線的情況下，數據傳輸慢，而且數據傳輸過程中非常容易死機，抄一個二三百戶的小區，要續傳7~8次。集中器內部用的處理芯片是普通工業級的，處理速度慢，跟不上modem的傳輸速度，并且集中器內部的軟件設計存在一定的缺陷，跟不上modem的傳輸速度的時候程序會卡死，后臺操作員經常會遇到系統死機狀態。③集中器的抄收率不高。④集中器抄回的數據不準確。

　　3水電表遠程集抄系統問題對策

　　3.1統一規劃

　　①規劃原則。保持系統開放性，可擴展性，易用性，易維護性，并且要低成本。②改造的項目包括軟件系統、計算機硬件、電表、水表、集抄系統。③改造的時間規劃為3～5 a。④改造的投資概算。軟件系統約60萬元；計算機硬件約5萬元；集抄系統按照每個采集器可以接入20塊表算，平均每個表的集抄成本約100元，如果按照每個采集器可以接入30塊表算，平均每個表的集抄成本約66元；普通485電表每塊約100元；光電直讀水表每塊約200元。⑤改造目標。所有轄區內的居民和商業、工業用水表、電表都通過集中抄表系統自動回傳數據，自動生成報表，自動收費扣費。

　　3.2合理選型

　　由于遠程集抄系統是較為復雜的系統，涉及網絡和計算機系統，本文選型只考慮水電表和集抄系統。

　　3.2.1水電基表的選型

　　①目前在電表抄表技術領域有三個方向，如表1所示。從表1可看出電表集抄的3種技術路線的優缺點和主流方向。筆者所在居民小區的情況近0.3都配備了帶485接口的電表的，且所在企業的經濟情況一般，半載波方式以其適應性好，保護原有投資，兼容性高，施工維護量小而成為目前的主流抄表方式。②水表集抄方面，經過了十多年的發展，目前國內水表集抄成熟起來，主要體現在：其一，水表基表，國內幾大水表廠家經過多年的發展，基表已經做的非常成熟，除了B級的普通居民用水表，C級的直飲水表也相當成熟。其二，在把基表的機械信號轉化為電信號方面，經過了霍爾器件，干簧管等脈沖方式后，現在已經進入光電直讀，微角動儀等數字方式，能耗更低，準確度更高。其三，在光電直讀模塊與基表結合的制造工藝方面現在已日趨成熟，次品率已經可以控制住0.01以下。在解決了水表數據源輸出問題后，水表的集抄和電表的集抄應用的是同一套集中抄表系統。

　　小區后續的集抄水表采用了光電直讀的水表，需要注意的是水表的通信協議沒有國家標準，在采購水表時要根據集抄系統來確定通信協議，目前遠程集抄公司的水表集抄系統，用的是電力部的645通信協議。

3.2.2集抄系統的選型

　　集抄系統由集中器和采集器組成，每個集中器管理一個變壓器范圍內的所有的采集器，和采集器下的所有的水、電表。集中器主要進行數據集中和轉換，其性能要求內置微功率多通道無線數傳模塊，具有多個網絡通信頻段，抗干擾能力強；具有智能自動組網功能，中繼度可達十級，自動維護抄表網絡，多路徑數據傳輸，網絡健壯，抄表成功率高，無盲區，自動搜尋采集器，無需人工干預，系統調試簡單，易于操作，采用大容量非易失性高可靠存儲器和數據糾錯技術，數據存儲安全可靠。可以存儲計量表日凍結和月凍結歷史數據，為能耗分析提供數據依據。具有定時抄表、實時抄表等功能，提高抄表效率，雙看門狗防死機設計，戶外長時間運行，不死機。

　　集中器由CPU、存儲器、載波通訊電路、實時時鐘電路、RS-232通訊接口電路、modem電路、GPRS電路，電源電路、電源監測電路及“看門狗”電路組成。向上可通過GPRS或電話線撥號與計算機中心通訊，向下以載波方式與采集器進行通訊。

　　采集器用于擴展集中器的數據采集范圍，對水、電、氣、熱計量表進行數據采集和閥門控制。采集器具有上行和下行兩個通道。上行通道采用微功率電力線載波方式與集中器實現數據傳輸。下行通道采用RS485總線方式對其管轄的計量表進行數據采集和存儲。實時采集、運算、記錄電能表的數據，并處理來自集中器和手抄器的指令。

　　采集器由CPU、存儲器、載波通訊電路、紅外通訊電路、RS-485通訊接口電路、實時時鐘電路、電源電路、電源監測電路、“看門狗”電路、電池電路及管理電路等組成。向上以載波方式與集中器通訊，向下以485方式與表終端設備通訊；以紅外方式與手抄器通訊。1臺采集器上限可接入32塊計量表。

　　目前在筆者的一個小區試用的廣東東莞郎金公司的集抄系統其modem采用摩托羅拉的芯片,*自主設計生產的，在復雜環境下表現優異，可以輕易解決撥號不易撥通，易斷線等問題。

　　集中器內部的處理芯片用的也是處理芯片，處理速度超快，*可以匹配modem的傳輸，而且內設緩沖池，有防溢出和防死機功能，一個二三百戶的小區2 min內可以全部抄會數據，且集中器對數據不做任何假象處理，通過集中器直接上傳，抄到的就是真實的度數，抄不到的就用FFFFFF來表示。通過近一年的運行，其抄表準確率1.0,出現抄不到的情況一般都是現場換表后集中器資料中的電表條碼沒有及時更新，或現場的485線被人為破壞等，集中器如果抄不到就回傳FFFFFF，表2為試點小區表的讀數情況。

　　當管理人員發現FFFFFF情況，可即時到現場維護處理。

　　4改造后的效益分析

　　改造后人員減少，減少了管理成本和工資福利開支，初步預計改造后的居民小區水電表管理人員可減少0.5；提高了電費和水費的收繳效率，提高了資金的周轉；降低了電損和水損，減少了浪費，增加了收益；提高了抄收的實時性和準確性，減少了人為誤差和居民的投訴。

　　5安科瑞遠程預付費抄表系統的介紹及選型

　　5.1系統簡介

　　系統為B/S架構，主要包括前端管理網站和后臺集抄服務，配合公司的預付費電表DDSY1352和DTSY1352系列以及多用戶計量箱ADF300L系列，實現電能計量和電費管理等功能。

　　另外可以選配遠傳閥控水表組成水電一體預付費系統，達到先交費后用水的目的，剩余水量用完自動關閥。

5.2 系統功能

　　AcrelCloud-3200預付費水電云平臺由云平臺-網關-預付費電能表組成，通過通信網絡完成系統到表的充值、查詢、監控、控制及短信報警等功能。

　　  本系統適用于一些大集團和大物業，往往需要將多個物業環境、分散于各地的物業集中式收費和管理，面臨著數據公網傳輸，財務操作分散，在線支付，總部財務扎口等復雜的需求。

　　遠程集中抄表：抄表信息通過網關實時上傳到云平臺，快速便捷，免去人工抄表 。

　　水表預付費:可是查看某區域水表的實時狀態信息，并可以進行單表或批量設置水價控閥等操作。

　　遠程售電:財務集中管理，電量實時下發，并比對充值次數防止作弊，方便快捷。

　　能耗分析:用戶和管理員都可查詢預付費表或管控表每天的用能狀況；可提供能耗分析+財務軌跡一體式綜合管理報表，包含用戶表的能耗、財務數據、能耗和財務的期初期末值等數據。

　　在線支付:商戶可以通過小程序或者公眾號實現在線自助充值水電費，也可以實時關注商鋪用水用況。

　　短信提醒:金額不足或金額欠費提醒、電表充值到賬提醒，都可及時短信通知商戶。

　　遠程控制:可對任意一塊電表執行遠程拉閘或保電等一系列遠程控制操作，方便管理。

　　5.3設備選型

　　6結語

　　隨著時代的發展，人們對節能降耗，減員增效，提高信息化智能化管理水平的要求日益提高，在水、電表的抄收、管理、催繳的自動化方面做了很多大膽和有益的嘗試，但水電表的遠程集抄系統在小區的使用過程中各個環節出現了不同程度的問題，這需要在水電表、采集器、集中器選型、網絡系統的整合、軟件系統配置、系統接地等方面結合現場的實際情況采取不同的應對措施，確保遠程集抄系統在運行過程中的準確率和抄收率，為企業創造的經濟效益。