智能远传水表

  • 震革网络科技
  • 2016-09-13 10:59:42
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智能远传冷/热水表用于计量管道中的水流量,同时具有预付费和自动抄表功能,用户将水费交给管理部门,管理部门将用户购水量写入预付费抄表管理系统中,用户缴费信息输入管理系统后,电脑会自动发出指令水表即自动开阀供水,在用户用水过程中,网络预付费管理系统自动核减其所购用水量,所购水量用尽后,水表将自动关阀断水,用户需重新购水后才能再次开阀供水。此系统还能够实时监控水表的运行情况和用户的用水情况,每个用户每天的用水量都可以一目了然,还能够准确的判断水损。真正的做到了自动收费、自动抄表、大大提高了物业管理水平。

4.1数据集中器简介

我司数据集中器使用32ARM9作为主芯片拥有64SDRAM128MFLASH,保证了集中器稳定流畅的运行,可保存一年的月冻结数据和3个月的日冻结数据。GPRS或者以太网的方式和主站建立通信;160X160点阵式大屏幕液晶显示器,可方便快捷的查询和设置集中器的数据和参数以及运行状况;拥有4MBUS4485端口,无线接口,可满足直接挂表,和通过采集器挂表,可根据小区的实际情况来选择不同的布线方式,灵活方便。

4.1.1数据集中器设计参考标准

Ø Q/GDW 374.2-2009电力用户用电信息采集系统技术规范:集中抄表终端技术规范》

Ø Q/GDW 375.2-2009电力用户用电信息采集系统技术规范:集中器型式规范》

Ø Q/GDW 376.1-2009电力用户用电信息采集系统技术规范:主站与采集终端通信协议》

Ø Q/GDW 376.2-2009电力用户用电信息采集系统技术规范:集中器本地通信模块接口协议》

4.1.2数据集中器硬件组成

部件

型号参数

说明

主处理器

AT91SAM9260

低功耗工业级ARM9

内存

SDRAM

64M

数据磁盘

NAND    FLASH

128M

上行无线模块

GPRSCDMA

支持多路复用

以太网卡

主芯片MAC+PHY芯片

支持以太网服务端与客户端同时访问

USB  

2  

U盘自动升级和调试维护工作

485接口  

4  

485表或接采集器

M-BUS接口  

4  

M-BUS

液晶屏

UC1698

通配

电源

220V市电  


4.1.3数据集中器软件组成

模块

名称

说明

操作系统

Linux-2.6.21.1

稳定,高效,开放

数据库

Sqlite

存取便捷安全、支持T-SQL标准

应用软件

集成Busybox

支持telnettftp等常用的Linux脚本命令

集抄程序

多线程多任务架构

智能任务队列、自伸缩线程池

维护升级

本地或远程升级

支持插U盘后自动升级

支持Telnet登录到Linux后命令脚本升级



支持高倍压缩、断点续传、错乱包序的文件传输与远程升级

4.1.4 集中器系统性能指标



正常工作电压

AC    100-240V

整机空闲功耗

≤3W

整机最大功耗

≤30WMBUS表带阀)

时钟准确度(日误差)

≤0.5 s/d0~+40时:±2ppm;

-40~+85时:±3.5ppm

正常工作温度

-25~55

极限工作温度

-40~70

存储和运输温度

-40~75

存储和工作湿度

≤95%

4.1.5 集中器核心功能

Ø  实时数据:即为集中器获得的表计当前表盘显示的数据;

Ø  冻结数据:可分为月冻结和日冻结;根据需求将抄收到的实时数据按照一定的周期进行冻结保存,以供主站查询作出数据统计和分析。

Ø  事件类数据:表计数据出现异常能及时发现并上报给主站,例如:水表读数下降,产生磁干扰,水表阀门状态更改等;能够获取充足的数据实时监控水表的运行状态。

Ø  设置集中器进行周期抄表,分别是按月,日,时以及15分钟;可根据不同的需求设定一个起始时间进行周期性抄表来获得数据。也可以单独对某一个表进行抄表和阀控。

Ø  可设置小时冻结数据抄收;按设定的时间和周期上报给主站;设定在某几个时间点进行抄收,比如21:00,22:00,23:00等用水量高峰期,便于查收某些特定的时段的用水量,配合阶梯水费的统计。

Ø  定时阀控功能,让带阀水表在不影响用户用水的时段(例如:02:00至05:00)对阀门进行操作并最后还原原来的阀门状态。可防止阀门因长期不动作而锈死。

Ø  GPRS流量数据的统计以及设置流量门限,当数据流量接近流量阀值时进行报警。

Ø  使用U盘读取集中器里的抄收数据,配合导入到主站。(当由于某些因素导致集中器无法上线,但此时又需要今天的抄表数据,这时可以使用U盘直接从集中器内读取当前数据,方便快捷)。

Ø  根据客户的需求做出相应功能的添加和调整。

 

4.1.6 集中器接口特点

 

Ø  使用U盘进行程序升级,方便快捷。

Ø  可选择集中器和采集器间使用无线通信,减少工程布线工作,空旷地方有效半径可达800-1000米。

Ø  可扩展红外或者蓝牙用于和掌机以及手机之间进行通信,为后期其他功能的扩展预留接口。

 

4.2 DCT-2001数据采集器简介

DCT-2001采集器主要用于总线制系统数据采集抄表中。采集器中有唯一的地址编码,通过对应的地址编码就可以抄到它下行所连接的直读表读数,这样在总线制多路数据采集中,实现了抄表管理上的方便。

4.2.1数据采集器设计参考标准

Ø    Q/GDW 373-2012电力用户用电信息采集系统功能规范》

Ø    Q/GDW 375.1-2012电力用户用电信息采集系统形式规范 第一部分:转变采集终端形式规范》

Ø    Q/GDW 379.2-2012电力用户用电信息采集系统检验技术规范 第二部分:转变采集终端检验技术规范》

4.2.2数据采集器硬件组成

 

部件

型号参数


MCU

PIC16F688

字长:14Bit

数据存储

SDRAM

4M

存储

ROM

 7KByte

RAM

 256Byte

EEPROM

256Byte

下行接口

24852M-bus


上行接口

485或无线


无线频段

410~450MHz


时钟

硬件时钟

误差0.5S/

 

 

4.2.3 数据采集器核心功能

上行通讯

Ø    RS485有线

  通过有线的方式将485信号A,B线与集中器的下行485端对应连接。多数情况下采用“手握手”的方式与集中器行连接减小信号反射。

Ø    无线

    通过无线与集中器的下行无线端口进行通讯,有   430MHz,470~510MHz,共8个频点可供选择。避免产生干扰

 下行通讯

Ø    RS485/M-BUS有线

   采集器下设两中通讯方式,RS485M-BUS二选一。每种通讯方式都有4个接口。每路M-BUS最多可接128只表,每路RS485最多可接64只表。

Ø    保护功能

    拥有过载保护功能:当产生短路或过流情况时,会自从切断与表的通讯,起到自我保护的作用。

4.2.4 集中器系统性能指标

 

  

    

电源电压

AC220±20%V

静态电流

≤5mA

工作电流

≤200mA

保护等级

2000V雷击浪涌

工作温度

0~55

相对湿度

5%95%

下行通讯

2M-bus/RS485

上行通讯

RS485410~450MHz

通讯传输最大距离

1200m

负载能力

每路M-bus/RS48564/128只表

安全防护

短路电流限制保护

电磁兼容性

抑制高频干扰,静电放电,快速瞬变干扰,雷击浪涌等指标都达到4级标准

 

4.3 DCT1200W简介

DCT1200W转换器、转换器内置电池,抄表时向水表提供电源。

 

图三  DCT1200W转换器

技术参数:

输入电压:15DC/100mA

输出电压:36VDC/1A

电池容量:5000 mA

通讯方式:上行无线,下行MBUS

4.4 A380手抄器简介

    便携式抄表机内装抄表软件,通过红外接口或RS232接口与单元采集器、转换器或后台数据管理系统(电脑)进行数据交换,该设备携带方便,操作简单。

图四  便携式抄表机

本系统的优点:

1、大幅度减少抄表人员工作量,我们按照5000户/人·日的抄表量设计;

2、总线制安装,建设成本较低;

3、施工简单。

第五章 光电直读远传水表简介

 

5.1 光电直读水表概述

LXSZ 型直读远传水表(以下简称直读远传水表)是针对日常用水的实际需要,自行研制的一款便于远程抄表及控制的直读远传水表。它采用M-BUS∕RS485总线方式通讯,实现水表使用水量的远程直读,有效地避免了管理部门上门抄表。本产品还具备阀门控制功能(可选),方便管理部门对直读远传水表的用水情况进行控制,使得远程抄表及控制变得更便捷、可靠,在节约人力、物力和财力的同时,有效地提高了生产力。

本直读远传水表,符合GB/T778-2007《封闭满管道中水流量的测量 饮用冷水水表和热水水表》和CJ/T224-2012《电子远传水表》的技术要求。通信规约遵循CJ/T188-2004《户用计量仪表数据传输技术条件》或DL/T645-1997《多功能电能表通信协议》的要求,也可根据客户需求定制通信协议。

 

5.2 光电直读水表性能特点

1.由于直接读取字轮数据,因此跟传统脉冲远传水表相比,不需设置表底数、表常数等参数,没有累计读数误差,机械读数和电子读数保持完全一致,不存在因累计误差或水表倒转而引起两者读数不一致的情况;

2.采用低功耗设计,只有读数时才需供电。

3.采用先进的数据编码及校验方式,通讯可靠性高。

4.与上位机系统相结合,建立远程自动抄表管理系统,真正实现抄表及管理自动化。

5.电子读数装置不影响原来一次仪表的计量精度。

6.每个表有唯一的地址编码,总线制连接,布线简单。

7.带阀控的直读远传水表还可以通过管理软件远程控制水表阀门的开、关。

 

5.3 光电直读水表电气参数

工作电源:a)DC12V(RS485接口)、b)DC36V(MBUS接口);

工作环境: 温度:0.1~+45℃(冷水)、0.1~+90℃(热水)  湿度:0~95%RH;

与上位机通信接口方式:RS-485总线接口 或MBUS总线接口;

通讯传输速率:1200/2400/4800/9600bps可选;

针对总线开路、短路、空闲等故障保护。

表到数据采集器最大距离:≤500m;

针对总线开路、短路、空闲等故障保护。

通讯规约有DL/T645-1997协议、CJ/T188-2004协议可选,也可根据需要定制协议。

5.4 光电直读水表流量参数

口径(DN)

15mm

20mm

25mm

32

过载流量(Q4

3.125 m³/h

5 m³/h

7.875 m³/h

12.5 m³/h

常用流量(Q3

2.5 m³/h

4 m³/h

6.3 m³/h

10 m³/h

分界流量(Q2

0.05 m³/h

0.08 m³/h

0.126 m³/h

0.2 m³/h

最小流量(Q1

0.0313 m³/h

0.05 m³/h

0.0788 m³/h

0.125 m³/h

 

5.5 光电直读水表安装

(一)  直读远传水表安装之前,首先需要读取并记录表计地址,确保表内电子编码与表盘序列号一致。

(二)  直读远传水表的安装必须符合GB/T778.2的安装要求。

(三)  直读远传水表的口径应根据安装管道的口径和经常使用的流量小于或接近直读远传水表的常用流量而定,安装位置应避免曝晒、水淹、冰冻和污染,应方便拆装和读数。

(四)  直读远传水表必须水平安装,水流方向与箭头指示方向一致并保证表头读数度盘显示面向上。

(五)  新装直读远传水表前,应先清除管道内的砂石、麻丝等杂物,以免造成水表故障。

(六)  水表若装在锅炉进水端时,要防止锅炉热水及蒸汽回流而损坏水表内部机件,最好在水表出水口处加装止回阀。

(七)  将表接头套入接头螺母后安装到管道上,然后扭转接头螺母将直读远传水表安装到管道上,保持直读远传水表读数度盘水平向上,水表与管道连接时不应受过大的折弯力,以免损坏直读式远传水表接口断裂。禁止出现如下图所示的安装方式:

 

5.6 光电直读水表外形尺寸

(一)  水平安装直读远传水表外形尺寸

口径

L1

L2

L3

H

W

D


mm


DN15

165

255

14

123

82

R1/2″

DN20

195

295

16

123

82

R3/4″

DN25

225

345

18

125

86

R1″

(二)  立式安装直读远传水表外形尺寸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

口径

A

B

C

L1

L2

L3

D


mm


DN15

130

13

77.5

98

188

14

R1/2″

DN20

130

17

77.5

106

206

16

R3/4″

DN25

140

13

87.5

108

224

18

R1″

(三)   





水平安装阀控直读远传水表外形尺寸


口径

L1

L2

L3

H

W

D


mm


DN15

165

255

14

124

90

R1/2″

DN20

195

295

16

124

90

R3/4″

DN25

225

345

18

124

90

R1″

注意事项:

 1、同一个系统中,直读远传水表的表计地址不能重复设置。

2Mbus接口的直读远传水表的两根线缆不区分正负极性。

3RS485接口的直读远传水表的四根线缆严格区分极性,连线时应根据不同色码分别对接。

4、接线图如下:

Mbus现场总线                         RS485现场总线

5.7 水表注意事项

(一)定期检查直读远传水表运行情况,冬季注意防冻。

(二)安装位置要避免曝晒、冰冻、污染、潮湿和水淹,以便拆装和抄表,在有冰冻期间,除将水表和水管包扎外,不用时把水表进水端阀门关闭,出水端放水阀和水龙头打开,可防止水表因冰冻膨胀损坏。建议安装在专用水表箱内

(三)若直读远传水表出M-BUS远传抄表数据与字轮不相符的情况或者直读远传水表、远传系统发生故障时,以表头度盘字轮读数为准