水電氣低壓載波遠程三表集抄技術研究管理局科技進步獎申報項目項目簡介

本項目研究目的是研制開發XDJC021集中控制式三表載波抄表系統，研究最新的載波通信技術，實現居民水、電、氣三表數據的自動化監測和抄表，并配合物業小區防盜監控和電力公司公用配變監測等發展方向，擴充系統性能，提高用電管理和物業管理的現代化水平，其性能居于國內領先水平。1現行的物業管理模式是抄表員入戶抄水、電、氣表，人工計算費用，可能發生有意和無意的抄錯現象，不僅增大了物業公司的抄表難度，還為人為更改抄表數據留下了管理上的漏洞，使費用不能完全回收，造成物業公司不必要的損失。行業現狀 針對以上問題，我公司著手開發XDJC021集中控制式三表載波抄表系統。該系統采用專用大規模集成電路以及SMT先進設備制造，具有良好抗干擾、防竊電能力，是一種新型水、電、氣計量集抄系統，具有可靠、輕巧、高精度、高過載、防竊電、不需校表等特點，并具有先進遠程控制管理功能等優點，可實現水、電、氣費的不上門摧收，是各電力管理部門和各物業小區解決水、電、氣費收繳難的最佳選擇，它可廣泛應用于各電業局和物業小區。系統原理采集終端水表電表氣表數據集中器控制中心市話網采集終端水表電表氣表備用電源備用電源電力線信號線控制器用戶1用戶2通斷控制器控制器通斷控制器2關鍵技術1.通信方式的選擇2.電力線數據調制解調器31.通信方式的選擇

專線方式—485通信方式優點：數據傳輸的穩定、可靠。缺點：布線繁瑣，施工費用高，系統維護難度大。電力載波方式電力載波通信技術能有效解決上述問題，它利用現有交流電源線作為通信線路，省去了鋪線工程，優勢明顯。但由于電力線是給用電設備傳送電能的，而不是用來傳送數據的，所以電力線對數據傳輸有許多限制，這些可以通過選用一個功能強大的電力線載波專用Modem芯片得到有效地解決。

2.電力線數據調制解調器電力線接口電力線接口ST7536ST7536單片機單片機電力線上的數據傳輸本系統采用ST7536作為電力載波器件。ST7536構成的通信系統系統構成1.脈沖遠傳表2.采集終端3.數據集中器4.遠程三表集抄軟件4電力線電力線市話網1.脈沖遠遠傳表表水表、、電表表、氣氣表應應具備備脈沖沖輸出出功能能，每每個脈脈沖代代表一一定的的計量量值。。作為為整個個系統統的基基礎，，要求求計量量準確確，脈脈沖信信號輸輸出量量與表表計顯顯示用用量一一致。。水表表和氣氣表是是在傳傳統計計量表表計的的基礎礎上加加裝了了脈沖沖發生生裝置置和脈脈沖輸輸出裝裝置。。而電電表我我們則則完全全擯棄棄了傳傳統機機械式式電能能表落落后的的計量量方式式，采采用全全電子子式電電能表表。該電表表是我我公司司自主主開發發的DDS521全電子子式電電能表表，采采用先先進的的電能能計量量芯片片ADE7755。它具具有線線性好好、測測量范范圍寬寬、防防潛動動、防防竊電電等一一系列列優異異特點點。ADE7755電能計計量芯芯片IC的最基基本原原理如如下：：電子乘乘法器器V-F型A/D轉換器器計數器器V(t)I(t)快速效效驗脈脈沖輸輸出2.采集終終端采集終終端可可采集集各種種計量量表計計的脈脈沖信信號，，并進進行數數據轉轉換和和存貯貯。采采集終終端由由電源源模塊塊、控控制存存儲模模塊和和電力力線數數據調調制解解調器器等組組成，，它的的作用用是對對用戶戶表計計發出出的脈脈沖進進行計計數處處理，，接收收來自自集中中器的的各種種操作作命令令，并并向集集中器器回送送表計計數據據，對對違章章、欠欠費用用戶實實施警警告和和控制制。采采集終終端可可直接接與帶帶有脈脈沖輸輸出的的水、、電、、氣表表聯接接。2.采集終終端采集終終端的的主要要功能能是負負責對對脈沖沖進行行計數數，同同時與與集中中器進進行通通信。。其主主要器器件是是AT89C52，與數數據采采集模模塊和和通信信模塊塊相連連構成成了一一種靈靈活性性高且且價廉廉的采采集終終端。。AT89C52數據采采集模模塊看門狗狗電路路電源通信模模塊時鐘電電路3.數據集集中器器數據集集中器器是整整個系系統的的橋梁梁，用用于終終端管管理、、數據據緩存存。它它由電電源模模塊、、控制制存儲儲模塊塊、電電力線線數據據調制制解調調器和和上行行通信信模塊塊等組組成。。集中中器一一方面面接收收來自自管理理中心心計算算機的的各種種操作作命令令并下下傳采采集終終端；；另一一方面面，將將采集集終端端的各各種信信息回回傳給給管理理中心心計算算機，，同時時還存存儲所所轄表表計的的數據據和有有關參參數，，并具具有定定時抄抄收采采集終終端數數據，，實時時監視視采集集終端端的工工作狀狀態等等功能能。3.數據集集中器器集中器器以8031單片機機作為為控制制中心心，主主要負負責數數據的的傳送送與接接收。。每個個集中中器可可以管管理99個采集集終端端，集集中器器循環環查詢詢采集集終端端的計計數值值并進進行累累加保保存。。Inter8031與采集集終端端通信信看門狗狗電路路電源時鐘電電路LS373與PC通信RAMDS1225Y4.管理中中心管理中中心安安裝了了三表表遠程程抄表表系統統管理理軟件件，完完成對對小區區內所所有住住戶水水、電電、氣氣用量量的監監視、、抄收收、統統計、、查詢詢和收收費管管理工工作。。三表遠遠程抄抄表系系統管管理軟軟件該軟件件與本本系統統硬件件的無無縫集集成，，構筑筑一個個功能能強大大、穩穩定可可靠、、容易易管理理、數數據精精確、、可擴擴展性性極強強的多多功能能水、、電、、氣三三表聯聯網管管理系系統。。以通訊訊為基基礎，，以數數據庫庫為核核心，，提供供數據據處理理、查查詢、、統計計、報報表、、備份份等功功能；；采用面面向對對象和和模塊塊化相相結合合的方方法，，靈活活支持持不同同客戶戶的獨獨特要要求（（如特特別報報表打打印、、特別別權限限控制制要求求）；；支持客客戶原原有綜綜合管管理系系統，，可以以和客客戶原原有管管理系系統（（如物物業管管理系系統等等）集集成（（可提提供數數據庫庫接口口或者者通訊訊接口口）；；計費費費率可可以任任意設設定；；事務日日志，，可隨隨時查查看系系統的的各種種重要要事件件記錄錄；可同時時管理理多個個小區區。抗干擾擾措施施選擇SGSThomson公司的的ST7536電力載載波調調制解解調芯芯片；；嚴格按按照ST7536的技術術要求求設計計外圍圍電路路，選選取高高質量量的器器件；；反復實實驗，，選取取干擾擾最小小的頻頻率；；在電力力載波波調制制解調調器與與電力力線的的接口口部分分使用用隔離離圈，，可以以阻擋擋來自自電力力線上上的干干擾；；為采集集終端端增加加接力力功能能，每每一個個采集集終端端都可可以作作為中中繼去去抄另另外的的采集集終端端，把把集中中器的的抄表表范圍圍擴大大到2000m；在系統統調試試時為為數據據集中中器選選擇合合適的的位置置，盡盡可能能地避避開干干擾；；為系系統統設設計計增增加加了了定定時時抄抄表表功功能能，，系系統統可可任任意意選選擇擇時時間間自自動動抄抄表表，，避避開開用用電電高高峰峰期期時時電電力力線線上上的的大大量量干干擾擾。。5數據據報報告告×××小區區2002年9月16日抄抄表表數數據據表號類型現場數據抄表數據表號類型現場數據抄表數據1-1水表20.4420.443-1水表22.5022.501-2電表259.80259.803-2電表200.60200.601-3氣表36.8036.783-3氣表29.2029.222-1水表34.7534.754-1水表46.9046.922-2電表345.22345.224-2電表267.4267.402-3氣表24.7024.724-3氣表24.9024.876經濟濟效效益益現油油田田有有居居民民12萬戶戶，，只只有有不不到到2萬戶戶進進行行了了集集抄抄改改造造，，按按剩剩下下的的10萬戶戶進進行行計計算算，，同同時時考考慮慮到到各各物物業業公公司司的的需需求求，，每每年年的的市市場場需需求求量量在在5萬戶戶左左右右。。按按現現在在國國內內改改造造費費用用一一戶戶350～400元計計算算，，每每年年可可實實現現產產品品產產值值1500萬元元，，實實現現利利稅稅160多萬萬元元，，產產品品的的銷銷售售利利潤潤率率為為11.4%，取得得較較好好的的投投資資回回報報。。7社會會效效益益減少少了了因因電電表表年年限限長長誤誤差差大大帶帶給給物物業業公公司司用用電電量量的的損損失失；；電子子式式電電度度表表采采用用高高精精度度電電流流采采樣樣器器，，對對微微弱弱電電流流也也能能計計量量，，減減少少了了物物業業公公司司因因老老式式電電表表對對微微小小負負荷荷不不計計量量的的損損失失；；單相相電電子子式式電電度度表表采采用用微微歐歐級級電電阻阻進進行行計計量量，，可可防防止止用用戶戶短短接接竊竊電電行行為為，，同同時時電電表表去去掉掉了了老老式式電電表表的的電電壓壓聯聯接接片片，，也也防防止止了了用用戶戶進進行行撥撥開開聯聯接接片片的的竊竊電電行行為為；；可以以方方便便進進行行用用戶戶用用電電量量查查詢詢，，隨隨時時監監測測用用戶戶竊竊電電行行為為，，方方便便物物業業小小區區進進行行集集中中抄抄表表管管理理，，避避免免竊竊電電損損失失；；抄表表到到戶戶，，不不必必再再派派大大量量抄抄表表人人員員到到戶戶進進行行電電量量抄抄收收，，每每年年可可節節省省大大量量的的人人力力物物力力財財力力；；可以以及及時時發發現現表表計計損損壞壞，，避避免免表表計計損損壞壞帶帶來來的的水水電電氣氣費費流流失失；；提高高了了物物業業公公司司的的現現代代化化水水平平。。8項目目應應用用1.在油油田田各各社社區區的的使使用用情情況況2.工程程竣竣工工證證明