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远传抄表系统的可行性分析
生产与运行管理课程论文
论文题目：
远传抄表系统的可行性分析
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摘 要
论文在阐述了远传抄表系统原理、结构和功能的基础上，对大庆市供水公司引进远传抄表系统进行了可行性分析，并给出了远传抄表系统的实施方案设计。
论文分析了远传抄表系统在大庆市供水公司应用的经济效益、管理效益和社会效益，对工程实施将会面临的风险与困难做了简单的分析，得出了方案可行的结论。
关键字：
远传抄表 大庆 供水 信息系统
Abstract
Inanalyzingwiththeprinciple,structureandfoundationoftransmitting-readingmetersystem,apracticableblueprintofDaqingwatersupplycompanytransmitting-readingmetersystemwasgiven.
Thebenefitsoftransmitting-readingmetersystemineconomy,societyandmanagementwasgiveninthispaper.Moreover,aconclusionofthepossibilityoftheblueprintwasgotafteranalyzingthechallengesanddifficultiesoftheproject.
Keyword:
transmitting-readingmetersystemDaqingwatersupply
第一章 引言
随着网络技术、计算机技术、通讯技术和自动控制技术的高速发展，小区智能化管理已经成为可能。
目前，为了提高人们的生活质量，在住宅小区的设计过程中普遍进行了住宅小区智能化系统的设计。
智能化小区包括信息通讯系统、安全防范系统、建筑设备监控系统、物业管理系统等。
小区自动抄表系统具有与智能小区其它系统的相互通信的功能，是物业管理系统的重要组成部分。
采用小区自动抄表系统实现远程抄表功能，由小区服务器对住户各种表的数据进行统一管理，避免了传统抄表方式时效性差，统计工作量大，漏抄，错抄带来的不必要的纠纷等缺点，省去了抄表员的手工抄表工作，取而代之的工作是仅仅对小区服务器进行几项简单的操作。
小区抄表系统使小区的住户和物业管理能够享受信息化社会与知识经济时代所带来的益处，促进小区的物业管理向着智能化、现代化方向发展。
小区自动抄表系统除了实现远程抄表的功能外，还具有在发生煤气泄漏、漏水以及偷漏电等紧急情况下，及时报警并切断开关等功能，对住户拖欠电费、水费、燃气费等情况可进行远程控制。
本抄表系统采用最先进的网络技术，直接利用日益普及的小区宽带网或已有的电话系统，不但大大提高了抄表的效率和准确率，而且大幅度降低了系统的安装成本。
第二章 系统功能
2.1实时抄表，保证数据准确可靠：
通过485总线将多个表连接起来，由控制器进行数据采集，并通过网络传输给小区数据库管理系统，从下发命令到抄表完成的时间控制在秒级，响应速度快且数据准确可靠。
2.2断电保护功能保证不间断工作：
如果电源掉电或者电源电压异常，能自动切换为电池供电，以保护数据不丢失，并且使数据采集设备能够继续工作，在正常工作条件下，一颗钮扣镍氢电池能够使用3－5年。
2.3集中管理，远程控制：
物业管理员可以通过任何一台接入INTERNET的计算机进行物业管理，尤其对于应急情况的处理。
管理人员可以在服务器端向用户的控制器发送各种命令，对终端进行配置和对各表进行操作。
2.4信息发布：
物业管理员可以通过小区服务器广播日常信息，如下发交费通知，气象信息等。
2.5计算机进行统计管理，准确迅速：
电力公司、煤气公司、自来水公司可以通过internet获得小区的信息，如各个小区用电量情况、小区住户的反馈信息等，并对这些信息进行分析统计和处理保存等操作。
2.6各种用户报表输出功能：
用户交费清单，用户使用情况，用户使用历史纪录和催缴费用单等都可以打印输出，无需手工填写，美观可靠。
2.7防止各种费用拖欠：
定期检查用户的费用交纳情况，第一次检查发现拖欠则警告并催缴，第二次检查发现仍然拖欠则可以采用切断水、电、或者燃气的供应等方式。
2.8查找偷电、水和气的用户：
定期检查单元总表和用户表的情况，判断偷电、水和气现象的存在，并查处出现问题的用户。
2.9系统故障自动诊断和报警：
自动定期对各表和控制器进行检测，如果发现它们工作异常或者线路开路短路等故障则报警，便于小区管理人员或者住户及时处理。
2.11防止漏水、电、燃气：
检测煤气、自来水管道，如果发现煤气泄漏和漏水，自动记录并及时上报给物业管理服务器。
管理服务器会记录这一情况并报警；同时根据事先设定的程序自动进行处理，如切断煤气开关、自来水闸。
2.12可以连接家庭其他远程控制设备：
由于系统具有开放性，可以连接安全报警，电话遥控，门锁控制等设备。
2.13管理员分权限操作，安全性高：
电表、水表、燃气表等的操作可以是独立的，使各个部门可以不相互干扰和越权管理。
抄表时间设置和费用查询，用户信息修改等操作也是有权限设定的，这就避免了无意和有意的破坏性操作，同时也保证了某些个人信息的安全保密。
第三章系统的特点和优势
3.1提高抄表效率、频率和准确率：
所有抄表动作都是自动完成的，一切操作都只需在服务器端完成，无需再入户抄表，使管理部门和住户都得到了方便。
保证抄表数据的准确可靠，统计工作都由计算机完成，速度快，无差错，提高了工作效率和工作质量。
3.2充分利用现有网络条件，大大降低了系统和安装成本：
目前电话十分普及，宽带网络也在很多小区已经铺设完成。
本系统充分利用这一硬件条件，无需安装价格昂贵的集中器设备，大大降低了系统和安装成本。
3.3抄表方式灵活：
可以灵活设定抄表时间，也可以手工发出抄表命令。
3.4抗干扰性强：
利用宽带网或电话线进行传输，充分利用了Internet抗干扰能力强和TCP/IP通信协议稳定可靠的优势。
3.5各种价格设置灵活，适应性强：
可以灵活设置多种价格，便于收费统计。
3.6交费方式灵活：
交费方式可以采用每月交费的方式，也可以采用预付费的方式。
还为将来银行统一交费预留了接口。
3.7提供两种上网接口：
电话线上网通信功能和直接通过宽带网接口上网通信功能。
满足不同小区用户的需要。
3.8预留智能家居的接口，扩充性强：
控制器目前只连接三表作为控制对象，事实上它可以连接任意多个对象，每分钟可以处理上百个控制对象。
所以很容易满足将来信息家电的上网要求，便于其它设备集成到本系统中，真正使用户可以在远程控制家中的设备。
而且由于控制器是采用网络连接的方式，很容易满足扩容/减容等要求，并且规模可以很大。
3.9可以实时动态监控某一区域的用电量：
通过调整终端的抄表频率可以快速实时获得某个小区或者某范围用户的用电情况，并实时作出统计，这些数据可以为电力调配提供参考。
3.10界面友好，操作简单：
操作界面为标准Windows界面，菜单和按钮都由明显提示作用，真正所见即所得，只要通过一次操作就可以完全掌握操作方式。
第四章大庆石油管理局供水公司销售公司现状
４.1供水公司职责权限
供水公司主要担负大庆地区饮用水的生产、输送、水费收缴以及供水设施设备的维护。
供水区域：
东起新村、万宝、龙凤热电厂，西至喇嘛甸镇。
南起采油五厂，北至大庆水库基地。
供水服务面积2702Km2。
供水区域内服务用户：
非居民5305户，居民166694户（不包含总表内居民用户）。
水表174567块。
收费人员484人，其中企事业单位收费人员148人，居民收费人员336人，人均800户。
服务范围：
负责管辖区域内供水管网的维护（计量表井前由供水公司负责）和水费收缴，负责石油管理局、油公司所属居民小区泵站和用户水表的维护及水费收缴。
负责外围油田居民小区、东风新村、万宝小区、北辰小区及个人开发的居民小区总表前供水设施维护及水费收缴（按总表收费）。
４.２服务人员岗位职责
4.2.1收费人员岗位职责：
（1）负责按规定对所管辖的供水管线进行巡查，发现穿孔漏水立即向上报告，减少水量损失率；
（2）负责本管辖区用户的抄表和收费工作，完成收费指标；
（3）负责本单位管辖区用户的用水管理；督促水表按期送检；制止违章用水，协助办理转户、销户、转供、迁表的新增用水手续；
（4）负责本管辖区的用户的质量回访工作，严格掌握、控制各阀门的开关状况，做好记录；
（5）负责管辖区的阀井、阀门的日常维护，保持完好；
（6）按照上级的有关规定办事，爱岗敬业，使用文明用语，并对用户有指导、督促、检查的权利。
维修人员岗位职责：
（1）负责三级计量水表安装、更换工作，做好记录。
（2）负责管道直饮水生产输配设备的安装和更换，做好记录。
（3）负责供水管线、闸门的抢修维护；
（4）对合理运行节能降耗有提出合理化建议的权利；
（5）对安全、维修质量，设备维护保养及设备完好率负有岗位责任。
4.2.2服务热线岗位职责：
（1）负责受理用户有关用水信息投诉及用水咨询业务工作；
（2）负责收集用户信息，填写用户信息反馈表和用户信息处理单，并了解各种信息的落实情况；
（3）负责督促协调下级有关单位对用户信息进行处理；
（4）负责定期进行用户信息分析工作；
（5）完成领导安排的各项临时任务。
4.3用户报修、投诉渠道
供水公司、供水各销售分公司及收费管理所服务热线、投诉电话如表１所示。
表１：
服务热线、投诉电话
单位
电话
受理时间
供水公司服务热线
5919900、5985109
24小时
供水销售一分公司
销售公司服务热线
5394254
24小时
中区收费管理所
5198350
7：
30-16：
30
北区收费管理所
5391172
7：
30-16：
30
团结收费管理所
5812198
7：
30-16：
30
拥军收费管理所
5863991
7：
30-16：
30
学府收费管理所
5871954
7：
30-16：
30
供水销售二公司
销售二公司服务热线
5199300
24小时
龙庆收费管理所
5162422
7：
30-16：
30
龙岗收费管理所
5979409
7：
30-16：
30
让胡路收费管理所
5093484
7：
30-16：
30
景园收费管理所
5992372
7：
30-16：
30
西区收费管理所
5391246
7：
30-16：
30
供水销售三公司
销售三公司服务热线
5684016
24小时
东湖收费管理所
5761295
7：
30-16：
30
乘风收费管理所
5283051
7：
30-16：
30
图强收费管理所
5295758
7：
30-16：
30
乘二村收费管理所
5684673
7：
30-16：
30
银浪收费管理所
5671310
7：
30-16：
30
八百垧收费管理所
4983942
7：
30-16：
30
红岗收费管理所
4994616
7：
30-16：
30
4.4收费标准及依据
收费标准如表２所示。
表２：
供水公司、供水各销售分公司及收费管理
种类
价格（元/立方米）
居民生活用水
1.50
行政事业用水
1.80
工业用水及经营服务用水
3.00
餐饮业、基建施工用水
4.00
特
种
用
水
大众洗浴，门票价格在5.00元以下的
3.00
洗浴业中，门票价格在5.00元以上的
4.00
洗车业用水
20.00
高档洗浴业，门票价格在15.00元以上的
20.00
以城市供水为原料生产饮用水、纯净水的用水
30.00
第五章远传抄表系统可行性分析
5.1现实需要分析
大庆市是全国最大的油田城市，具有地广人稀、小区分散等典型油田城市的特点，供水公司收费员平均每人每月要走访近800户，查看水表1179块水表，再加上住户不常在家等重复访问量，每人每天步行近万米，工作量相当大。
采用远传水表抄送系统实现远程抄表功能，由小区服务器对住户各种表的数据进行统一管理，避免了传统抄表方式时效性差，统计工作量大，漏抄，错抄带来的不必要的纠纷等缺点，省去了抄表员的手工抄表工作，取而代之的工作是仅仅对小区服务器进行几项简单的操作。
小区抄表系统使小区的住户和物业管理能够享受信息化社会与知识经济时代所带来的益处，促进小区的物业管理向着智能化。
大庆市供水公司隶属于大庆市石油管理局，是集生产、运行、维护、销售于一体的集团公司，公司具有13个地表水源和5个地下水源，遍及大庆全市的给水网络系统，三个销售分公司，拥有员工3000大多人，年上缴利税5000多万。
大庆市供水公司的用户包括居民生活用水、行政事业用水、工业用水及经营服务用水、餐饮业、基建施工用水及特种用水等。
简单分类可分为生活用水和非生活用水，其中生活用水收益占总收益的34%，但用户确有166694户；而非生活用水收益占总收益的60%以上，用户确只有5305户。
由此可见，公司用户呈现长尾分布，少数的工业用户是用水大户，而大多数的生活用水户是散户。
5.2远传抄表系统结构分析
远传抄表系统同时支持宽带局域网和电话线拨号上网的抄表方式。
目前很多小区都实现了宽带入户，可以方便地利用已有的网络硬件条件。
即使小区没有局域网,也可以通过电话线抄表。
系统还可以接入INTERNET与电力公司、自来水公司和煤气公司进行信息交换、业务结算，使物业管理更简便、快捷。
小区抄表系统的基本组件为服务器，控制器，数据采集器，485总线。
小区住户A和住户B为通过网络接口与小区物业管理服务器连接，利用物业管理服务器进行远程抄表；小区住户C、小区住户D通过电话线接入INTERNET与小区物业管理服务器连接实现远程抄表。
5.2.1系统组件介绍
服务器：
运行小区抄表系统管理软件，完成小区信息的存储与管理，实现对小区住户各脉冲表数据的远程采集、处理与存储，对下属设备（如控制器、数据采集器）进行故障检测和记录，向下属设备下发控制命令（如应急特殊情况的处理），具有远程控制功能。
控制器：
具有拨号上网和通过以太网口上网的功能，运行INTERNET通信程序，接受服务器下发的报文；对报文进行分析处理；将采集器上传的数据（如电表、水表、煤气表的读数、命令请求）以报文的形式上传给服务器。
运行485总线通信程序，与采集器进行信息交换；定时周期性的向采集器下发报文；将采集器上传数据进行处理、存储，以备上传。
采集器：
读取表具的输出脉冲并进行累加、存储；与控制器通过485总线进行通信；接受控制器下发报文，分析、处理并执行；将结果（如表具读数）以报文格式上传给控制器。
因特网或者电话网：
小区服务器与控制器之间的通信介质。
485总线：
控制器与采集器之间的通信线路。
脉冲表具：
输出脉冲，采集器读取脉冲计数并记录。
5.2.2通过局域网接口的抄表过程
对于已有局域网的小区，控制器利用住户家中的网络接口与上一级服务器（物业管理服务器、电力公司服务器、煤气公司服务器、自来水公司服务器等）建立INTERNET网络通讯连接，同时住户控制器与下一级终端（住户内各表的数据采集器）建立485总线通讯连接。
数据采集器周期性地对表进行数据采集、累加、存储、接收控制器下发报文、对报文进行处理（例如把表的读数上传给控制器）。
控制器周期性地对住户各表进行数据采集、累加和存储、查看上一级服务器是否下发报文。
一旦有报文下发，接收处理报文，将结果（如小区各住户表的读数）上传给上一级服务器。
当需要对小区进行远程抄表时，通过物业管理服务器向住户控制器下发抄表报文，住户控制器接收到下发的报文后进行分析，然后将已采集的各表的读数以一定格式上传给小区物业管理服务器，完成对住户的远程抄表。
5.2.3通过电话线接口抄表过程
对于没有局域网的小区，控制器可以通过内置的调制解调器利用住户的电话线拨号与ISP服务器建立连接，通过ISP服务器接入INTERNET，从而与上一级服务器（物业管理服务器、电力公司服务器、煤气公司服务器、自来水公司服务器等）建立INTERNET网络通讯连接，同时住户控制器与下一级终端（住户内各表的数据采集器）建立485总线通讯连接。
与网络接口抄表过程一样，数据采集器周期性地对表进行数据采集、累加、存储、接收控制器下发报文、对报文进行处理（如将采集表的读数以报文上传给控制器）。
住户控制器周期性地对住户各表进行数据采集、累加和存储、查看上一级服务器是否下发报文。
一旦有报文下发，接收处理报文，将结果（例如小区各住户表的读数）上传给上一级服务器。
物业管理服务器定期下发报文，确定下次抄表时间，当到了预定抄表时间的时候控制器会主动拨号上网并和小区物业管理服务器建立连接，把已经准备好的数据以一定的格式上传给小区物业管理服务器，完成对住户的远程抄表。
5.3方案设计分析
5.3.1方案设计
根据大庆市供水公司现实要求及远传抄表结构要求，制定如下方案：
方案一：
以销售一分公司为示范，建立独立的小区抄表系统，通过试验积累管理经验，培养 管理人才，建立用户信用体系，成功后逐步向其他销售公司推广；
方案二：
只针对非生活用水大户建立小区抄表系统，此方案具有投资少见效快的优点；
方案三：
只针对生活用水户建立小区抄表系统，此方案具有长远社会效益，可降低职工劳动强度，增加水费透明度，实现公司智能化管理；
方案四：
所用的销售公司、所有用户同时实施此系统。
对以上方案进行分析知：
方案四风险太大不可取，首先排除；方案一以销售一分公司为试点单位，具有投资成效显著，风险较小的优点，但让一个分公司进行管理可能会力不从心，而各销售公司收费范围相互交错，会出现同工不同酬的现象；方案二只针对大用户建立次系统，因用户少，分布范围广，此方案会造成资源浪费；方案三可行，公司可以把用水大户集中在总公司直接管理，这样可以保证大公司与大用户建立良好关系，保证用户稳定发展，还可避免下属销售公司与大用户进行权钱交易，有损公司利益；另一方面，把散户建立远传抄送系统，可降低职工劳动强度，增加水费透明度，实现公司智能化管理，具有长远的经济和社会效益。
5.3.2系统选择
系统总体结构（见第四页总图）由五个物理层面组成，每级层面是一个子系统，能按照管理终端或上一层的指令进行工作，同时又能独立运行自成一体。
第一层：
管理层
管理层设在电力宽带网上，由县乡一体化信息管理系统、供电所管理终端、高层职能角色管理终端等多台计算机组成，它们各自按照自己的权限和分工运行相应的管理软件，履行自己的管理工作。
管理层的数据流是在宽带网上传送，当需要从下层提取数据时，各终端可通过变电站终端收集下层的各种数据。
第二层：
变电站层
每个35/110KV变电站设有一台变电站
终端，一般情况下它是一台工业控制计算机。
它的上端同宽带网相连，通过宽带网同各管理终端建立数据交换链路：
下端用短电缆相连，同各10KV出口母线终端用一对多串行通信相连。
在一个配套完善的系统中，变电站终端是一个智能化程度较高的执行终端。
当它接到管理终端发来的各种指令后，能够独立的完成指令所要求的内容。
例如：
当管理终端发来线损测算指令，变电站按照指令要求对变电站机辖区的电度表实行全部、或某条10KV母线、或一个0.4KV的台区实行同步抄表，并将抄表数据进行处理，算出线损并存放起来等上层管理终端来取。
同时它还有数据中转功能，是管理终端同下层通信的中转站。
在系统配套不完善的情况下（例如：
只一个变电区或一条10KV母线区，）则给变电站终端装上管理软件，使他成为一个管理终端，履行管理功能。
第三层：
101KV母线出口层
每个35/110KV变电站都有多路10KV母线，在每一路10KV母线出口处设置一台母线出口终端，该终端的功能是完成数据传送、将10KV电力线载波的接口数据保存等，同时并行工作降低对10KV电力线载波的数据传送速率的要求。
10KV母线出口终端通过通过串口与变电站终端联接，通过10KV电力线载波同下一层面交换数据并构成10KV母线子系统。
第四层：
台区终端与10KV用户终端
该层面终端都设置在10KV台变层，它包括两种终端设备。
1、台区终端。
台区终端设置在台区10KV台变处，一般是一个居民区或自然村。
它设有10KV电力线载波数传通道和0.4KV电力线载波数传通道。
对上利用10KV电力线同10KV母线出口终端进行数据交换，对下通过0.4KV电力线同众多用户终端交换数据。
它的功能同变电站终端、10KV母线出口终端相同，是10KV和0.4KV两级电网的信号连接桥。
2、10KV用户终端。
同样设在10KV台变处，一般情况下，工矿企业是10KV电网的最终用户。
它通过10KV电力线同10KV母线出口终端交换数据，能够按照上级的指令进行各种类型的抄表和控制。
由于10KV用户终端没有0.4KV用户终端，所以它只设有10KV电力线载波通道。
第五层：
0.4KV用户终端
0.4KV用户终端是系统的最底层，一般情况下，它设置在表箱处。
该终端设有0.4KV电力载波通道，用0.4KV电力先同台区终端进行数据传送，共同构成台区子系统。
0.4KV用户终端能够执行上级终端发来的各种指令，完成各种方式的抄表和控制。
综上所述，该系统利用多种通讯方式将五个层面容为遗体融为一体，实现了中低压用电一体化管理。
同时，系统的每一个层面上的终端设备都利用计算机技术使其高度智能化，各层面上CPU均按照各自功能分配并进行工作，各层的数据都有半永久性的保存，共同组成一个功能完善、性能优良、安全可靠、极具可推广性的用电管理综合自动化系统。
5.3.3类似产品性价对比
为了提高低压用电管理水平，目前正在流行远程抄表，其中电力线载波和485楼口布线两种模式是主流，该系统产品同这两种系统的性能价格对照如表３所示：
表３：
系统的性能价格对照
系统名称对照项目
中低压电网电力线载波抄表系统
扩频电力线载波低压远程抄表系统
485接口布线式低压远程抄表系统
信号传送方式
中低压电力线载波
低压电力线载波
布线
信号传送速率
中
低（600波特）
高
可靠性措施
阻抗适配滤波器伪随机容错编码
扩频传送扩31或63倍
布线穿管保护保证接线质量
组网方式
10KV电力线载波+电力宽带网兼容GPRS有线Modem
GPRS有线Modem
GPRS有线Modem
低压传送实时性
实时
非实时
实时
组网传送实时性
实时
非实时
实时
可比价格（远程抄表部分）
中
高
中
远程控制
有
无
无
负荷监控
有
无
无
分时计价
有
无
无
预付费电费管理
有
无
无
定期付费管理
有
无
无
实时同步抄表
全同步
无
低压同步
实时线损测算
有
无
无
更换电表
简单
麻烦
麻烦
偷漏电分析
有
无
无
组网可靠性
高（电力专用网）
低（租用网）
低（租用网）
运行费用
无
有
有
自动化能力
全面解决用电管理
低压抄表
低压抄表
安装使用
方便简洁
方便简洁
复杂麻烦
使用前景
可升级为配网自动化，减少重复投资
无实时性，可靠性差，无推广价值
只限低压使用，推广价值不
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