小区智能化系统设计远程集中抄表系统方案.docx

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小区智能化系统设计远程集中抄表系统方案

第八章远程集中抄表系统

8.1系统概述

在现代生活中，水、电、煤气已成为人们生活的必需；与此同时，而抄表交费也成了人们每一个月必需面对的一件情形。

随着人民生活水平的提高，生活方式的改变，由抄表人员抄表这一传统的方式也受到了挑战。

传统的抄表人员抄表主要存在以下几方面的问题：

入户难。

入户抄表既会给居民的生活带来不便，同时又给非法分子随意闯入居民家庭创造了条件；而且，随着城市人口的迅速膨胀，高层建筑的大量出现，挨家挨户地抄表也变得愈来愈烦琐；另外，由于住户家中有无人员的情形不统一，会使每次抄表的数据不够齐全。

查表收费人员工作条件差、效率低、劳动强度大。

查表收费人员管理费用太高。

用户窃和作弊和拒交费现象时有发生，造成费用流失。

以上这些最终体此刻住户收费单上时多时少，无法使住户对收费情形有个清楚的了解，同时也不便于物业管理部门对耗能情形进行统一的管理和预测。

综合以上各种不利，若是在家中安装自动抄表系统，即可解决所有问题。

三表管理系统就是实时地将各住户家中三表（电表、水表、煤气表）的数据，采用脉冲式方式，利用三表接口和抄表平台与系统总线相联，收集到的数据存贮在三表接口的永久存贮器中，当物业管理人员需要抄表时，能够通过管理中心电脑十分方便地抄集每表数据，并可通过打印机打印出来。

管理中心对这些数据进行统一的受理和规范的管理。

系统规模、网络支持、开放性及通信速度等方面有了专门大的提高，超级适合于本项目。

针对这种状况，本次咱们设计的远程自动抄表系统采用了广州柏诚专门开发的一种微型单通道信号收集器，该收集器一端连接各类脉冲仪表，一端接入总线，由于收集器体积很小，接线时能够把收集器靠近仪表连接而且套入金属软管，另一方面，要求把水表脉冲发讯元器件采用带锁存功能的双极性霍尔元件。

通过采用这些手腕来降低外界各类因素对脉冲信号传输的影响，大大提高计量的准确性。

8.2设计依据原则

8.2.1设计依据

建筑智能化系统工程设计管理暂行规定（建设部1997-290）；

《居住小区智能化系统建设要点与技术导则（修订稿）》；

建筑电气设计规范（JCJ/T16-92）；

智能建筑设计标准（DBJ-08-47-95）。

8.2.2设计原则

安全靠得住；

实用性强；

扩展性好；

开放性好；

采用先进成熟的技术和产品。

8.3方案设计

在通过综合分析，通过全面的技术论证、系统比较和评估后，本方案设计采用广州柏诚智能科技有限公司BSH2000综合计量M-BUS总线系统进行设计，该系统不需要单独敷设电源管线，仅需一对两芯屏蔽网络线，该两芯屏蔽网络线既可作为数据信息传输线，又能够作为控制线，接线无极性要求，施工极为方便简单，能够节省大量的电源配管和导线，大大降低系统投资本钱，而且大大提高系统运行的稳固性和靠得住性。

另一方面，广州柏诚BSH2000综合计量系统还能够利用相同的一根总线和相同的系统设备实现水表、电表、煤气表和中央空调能量表的计量和远程抄表。

三表计费系统的特点：

Ø计量准确：

脉冲计数精度优于%.

Ø稳固性强：

设备采用金属外壳屏蔽，软硬件容错能力强，抗干扰性好.

Ø安全靠得住：

有后备电池供电，数据安全靠得住，即便在后备池故障时，历史数据也不会丢失和转变；设防磁、防短路、防断路及各类检测报警信息，并能快速响应，响应时刻低于1秒.

Ø低功耗设计：

SSU功耗在供电为DC24V时低于,DC12V时低于,降耗节能

Ø管理性强:

软件可自动绘制水、电、煤气用量曲线图，直观实时反映用户利用情形.

Ø灵活方便：

网络拓扑结构的多样化，能够因地制宜进行工程设计，方便施工，节省整体本钱.

按照项目现阶段实际情形再考虑到此后的进展情形，结合广州柏诚BSH20000综合计量系统，设计方案如下：

8.3.1小区概况

小区集中抄水、电、煤气三表，一期住宅总户数为526户，和商铺30户，幼儿园1户，共计1671只表。

8.3.2方案实现的功能

计量到户、自动抄表、分类统计计量、自动积算计费、收费单据打印、设备保护管理自动计算、在线监测、故障报警等功能。

8.3.3系统设计依据：

●中华人民共和国城镇建设行业标准

●建筑电气设计规范JGJ/T16-92

●建设部2000年小康住宅电气设计导则

●中华人民共和国电力行业标准低压电力用户集中抄表系统技术条件DL/T698-1999。

8.3.4水、电、煤气表计量原理

●用水量=脉冲数＊每一个每冲代表的水量

●用电量=脉冲数＊每一个每冲代表的电量

●用气量=脉冲数＊每一个每冲代表的气量

8.3.5系统介绍

8.3.5.1中心监控（RMS/LMS管理软件）

BSH2000综合计费系统的管理软件LMS是基于WINDOWS95/98/2000的全中文数据库综合管理软件。

LMS/RMS结合BSH2000综合计费系统的特点，可对小区的住户资料、诸如水、电、煤气等的利用数据进行综合的分析、统计、打印和查询等功能。

RMS/LMS具有采用开放的管理模式，能够与其它集成系统自由换数据，以实现智能化小区管理平台下的系统集成。

而现场直接用量，包括水、电、煤气数据等动态值的显示功能、报警、系统自动检测、数据查询、报表打印、数据自动备份和恢复等，为物业管理公司实现系统智能化管理提供了便利。

8.3.5.2区域管理器FMU

区域管理器FMU是BSH2000系统的现场管理层，负责控制下属所有信号收集器SSU的工作。

区域管理器FMU通过RS-485拓扑总线与数据收集器SSU联网，控制SSU的工作和读取SSU记录的各类信息，在FMU中，为楼宇内的每一住户成立了相应的数据库。

FMU将持续快速扫描各个SSU，并按照住户数据库概念，将取得的信息分门别类地装入每一住户的数据库，以便汇总有关数据和信息并通过公共电话网络或RS485总线向管理中心或各行业主管部门运算机传送，实现远程计量收费或其他管理功能。

8.3.5.3信号收集器SSU

数据收集器SSU是BSH2000系统的前端数据收集和控制单元。

由高性能的单片微处置器与外围电路组成，具有检测、控制与通信功能，结构紧凑，性能靠得住。

SSU直接与现场仪表或传感器相连，进行信号处置与数据收集或实施控制，按照现场利用的情形不同，信号收集器SSU分为多种类型的，有效于计量水、电、煤气的SSU-C07M系列产品等。

8.3.6设计说明

8.3.6.1设备配置

每户每一个表各配一只单通道信号收集器SSU-C10B-01000，依照每栋楼的不同依照每一个单元各成一体的集中原则设置信号中继器RPT-03M和区域管理器FMU-03M。

具体的配置如下表：

楼幢或单元

户数

点位数

RPT-03M

FMU-03M

1#1单元

20户

水电气总计60只，

配SSU-C10B-01000，60只

4

1

1#2单元

20户

水电气总计60只，

配SSU-C10B-01000，60只

1#3单元

20户

水电气总计60只，

配SSU-C10B-01000，60只

2#1单元

20户

水电气总计60只，

配SSU-C10B-01000，60只

4

1

2#2单元

20户

水电气总计60只，

配SSU-C10B-01000，60只

2#3单元

20户

水电气总计60只，

配SSU-C10B-01000，60只

3#1单元

35户

水电气总计105只，

配SSU-C10B-01000，105只

8

2

3#2单元

35户

水电气总计105只，

配SSU-C10B-01000，105只

3#3单元

35户

水电气总计105只，

配SSU-C10B-01000，105只

4#1单元

35户

水电气总计105只，

配SSU-C10B-01000，105只

12

2

4#2单元

35户

水电气总计105只，

配SSU-C10B-01000，105只

4#3单元

35户

水电气总计105只，

配SSU-C10B-01000，105只

4#4单元

35户

水电气总计105只，

配SSU-C10B-01000，105只

5#1单元

20户

水电气总计60只，

配SSU-C10B-01000，60只

1

1

6#1单元

20户

水电气总计60只，

配SSU-C10B-01000，60只

1

7#1单元

34户

水电气总计102只，

配SSU-C10B-01000，102只

6

2

7#2单元

34户

水电气总计102只，

配SSU-C10B-01000，102只

8#1单元

34户

水电气总计102只，

配SSU-C10B-01000，102只

3

1

9#1单元

34户

水电气总计102只，

配SSU-C10B-01000，102只

3

幼儿园商铺

21户

水电气总计63只，

配SSU-C10B-01000，63只

1

8.3.6.2管理系统

柏诚BSH2000综合计量系统管理系统由本地系统管理软件LMS（空调、水表、电表能够共用一套管理软件）、区域管理器FMU-03M、信号中继器RPT-03M和网络转换器RTP-03组成。

区域管理器FMU-03M作为系统的现场管理单元，与软件配套利用，监控和记录每一个网络仪表的状态，并对每一个网络仪表及控制单元实施控制，具有壮大的数据处置及通信能力，每台区域管理器FMU-03M最多能够管理254只各类形式的网络仪表。

信号中继器RPT-03M能够为M-BUS子网络进行总线式供电和信号中继，是M-BUS上、下级网络的连接器，网络之间采用光电隔离技术，保证上、下级网络之间的电气隔离，具有过载指示功能，每只信号中继器RPT-03M最多能够带64只各类形式的网络仪表。

8.4系统特点功能

8.4.1系统特点

M-BUS（Meter-BUS），是欧洲标准（EN1434-3）的2线总线，专门用于传送仪表数据的总线。

M-Bus具有防接错功能，可利用工业区的建筑内现有的双缆电缆作为传送载体，使工程安装应用上更为方便。

M-BUS系统及产品特点：

安装方便

1、M-BUS设备使用简单2线制无极性接口，接口既作为供电电源，同时作为网络通讯线，工程施工方便。

2、设备的M-Bus网络或电源接口的极性内部自动识别，外部接口无需考虑极性。

灵活组网

灵活的网络拓扑结构（星、树、环、总线型）。

不需要考虑网络结构，不需要终端电阻匹配。

电气隔离

所有主网络与子网需要通过RPT进行连接，RPT进行了光电隔离，保证各分网络之间的电气不连接。

（上图中区域管理器内置中继器M-RPT）

主从通讯

严格的主从通讯方式，从设备之间从物理上保证了不能进行通信，从而最大限度的保障通讯网络的稳定性和数据传输的准确性。

产品性能

1、所有M-BUS产品的M-BUS接口模块具备短路保护和过压保护。

2、产品的接口模块通过电压调制和电流环技术传输数据，抗干扰能力强。

系统管理软件LMS功能壮大的系统软件应用：

A、美观、明了的系统显示界面

B、高度的安全性

系统进入启动画面，并提示输入口令。

只有输入正确的口令才能够运行系统，若是输入错误的口令，软件将停止运行并返回WINDOWS画面。

系统最高可设置5级密码，密码的级别可肯定不同的权限。

C、人性化界面简单易用

系统能够方便对所管理的小区建筑结构进行描述，并将各个用户的资料输入电脑，组成树状结构，方便小区的管理。

界面直观、查询方便、操作界面采用图形化设计，计费资料的查询方便、快捷。

D、多种报表输出功能

LMS提供了专业的报表格式设计软件给用户选择。

包括了：

简单列表、详细列表、简单组表、详细组表，用户可按照需要方便的自概念报表的打印格式。

E、报警功能

LMS提供了包括通信中断、传感器短路、断路等各类情形的报警功能，并记录报警历史数据，以备查阅。

系统能快速查询故障的性质和故障定位，并通过弹出窗口、动画变换和报警声音三种方式同时通知管理人员。

8.4.2系统功能

8.4.2.1电表系统功能

电表系统的建成将实现以下功能：

Ø电量抄写：

具有即时、指定日、月末电量抄表功能。

抄写误差＜度。

Ø最大负荷：

系统按照用户脉冲量的大小，自动计算用户5分钟内的平均功率，并贮存最大负荷，数据保留1个月，主站可按时、即时抄写。

Ø系统校时：

通过数据中心工作站运算机中的时钟或电台时钟，具有自动或按时进行校时功能，误差≤3s/d。

Ø远程传输：

系统数据中心工作站与数据变台区内的集中器之间通过公用电话网、电话GSM网络、无线网络、高压载波、电信宽带或有线电视等方式传输，传输靠得住，并有异样信息提示功能。

Ø参数设置：

配变中心集中器的所有参数具有设置功能，能够远程或本地进行设置。

集中器对收集终端参数的设置具有优先权。

Ø配变低压线损系统：

在抄写进程中，利用主站可即时计算所需时刻段的低压线损。

Ø“报警”功能：

当用户窃电、收集模块、收集终端、集中器等发生故障时，在主站上“报警”。

Ø异样信息：

在数据管理中心具有功率超限、电量突变和停走表提示，并有相应的时刻表。

Ø双向传输：

主站与集中器实行双向传输。

Ø分时功能：

主站、集中器和收集终端具有分时功能。

8.4.2.2水表和气表系统功能

水表和气表系统建成将实现以下功能：

Ø读取和设置各类计量数据、管理参数

Ø费用的统计、查询、备份和收费单、报表的生成及打印

Ø按时抄表功能，天天抄表次数及按不时刻可设置，可设置“自动抄表日”（数据冻结）

Ø实时抄表功能

Ø计量信号线断线、短路检测功能

Ø防磁防窃功能、自动校时功能

Ø抄表数据的掉电维持功能

Ø费率管理，可设置多种费率

Ø计量表管理、用户管理、小区辅助管理、系统及安全管理

Ø集中器与主站电脑间可选多种通信连接方式（直连、电话线、无线、网络等）

Ø集中器与终端间可选RS485总线或低压电力载波通信方式

Ø可选控制功能，能够控制水、电、气的供给状态（通或断）

Ø可选预付费功能

Ø可选温度补偿功能（适用于供暖或空调系统）

Ø可选泄漏报警功能

8.5主要设备介绍

8.5.1M-BUS脉冲信号收集器

8.5.1.1用途与特点

SSU-C10B-01000是基于BSH2000系统的计数型微型数据收集器，通过区域管理器FMU和系统管理软件LMS进行通信和数据管理。

特别为外单位的水表、燃气表、蒸气表、氧气表等一次计量仪表专门设计，其目的是为了完全解决传统的一次计量表与BSH2000自动抄表系统的M-BUS系列产品配套。

8.5.1.2结构与尺寸图

单位：

mm

8.5.1.3主要性能参数和技术指标

利用条件和参数

●工作环境温度：

50C～550C

●贮存环境温度：

-100C～700C

●相对湿度：

0～93％RH

●大气压力：

86～106kPa

技术指标

●电源电压：

d·c21V～36V

●静态工作电流：

15uA

●实现一路计数，适用对水表、电表、煤气表、氧气表、蒸气表的脉冲数据收集

●对一次仪表要求：

水表、煤气表发讯器件要求采用低功耗所存型霍尔器件或双干簧管；电表要求光隔离输出。

所有仪表脉冲输出要求高电平>80mS，低电平>80mS。

●M-BUS通信网络最大长度：

1200米

●防护品级：

IP64

8.5.1.4安装与接线要求

●接线

网络线：

内有二根RVVP2*0.2mm2屏蔽护套线，线长1m的红色线芯，用于连接M-BUS网络。

数据线：

线长30cm，内有红、黑、黄、绿四根线芯，用于连接一次计量仪表，

红：

电源、黑：

地、黄：

信号一、绿：

信号2。

●收集器对应一次计量仪表接线例图

●安装要求

接线正确、稳固，无线头脱落、漏丝现象。

接线应在电源靠得住断开的情形下进行，检查无误后才能接通信电源。

8.5.2区域管理器

FMU区域管理器（FMU-03M），是BSH2000综合计费管理系统LMS的中级管理层。

通过系统M-BUS网络与管理中心、信号收集器互连,为用户成立相应的数据库，监控和记录SSU的状态，并对SSU及控制单元实施控制，具有壮大的数据处置及通信能力。

产品利用环境条件与性能指标

工作湿度

0～85%RH无凝结

环境大气压力

86~106KPa

工作环境温度

0～60℃

贮存环境温度

-20℃～+85℃

通信网络

M-BUS网络

存储容量

存储254个

供电电压

AC15V±10%

工作电流

≤40mA

8.5.3信号中继器

M-Bus网络中继器（RPT-03M），RPT-03M能够提供M-Bus网络电源，延长和连接M-Bus网络，是管理运算机、FMU（区域管理器）与基层M-Bus子网络设备通信的连接器。

RPT-03M的外形

RPT-03M产品功能

1、具有RS-232标准连接，可以与计算机采用RS-232标准直接通讯。

2、具有M-Bus网络中继功能，网络之间采用光电隔离技术，保证主网络和子网络之间的电气隔离。

3、网络上可以连接64个从设备负载（每个设备的稳态工作电流小于）。

4、具有短路保护功能，在子网络短路时自动切断子网络连接。

RPT-03M产品利用环境条件与性能指标

工作湿度

0～85%RH无凝结

环境大气压力

86~106KPa

工作环境温度

0～60℃

贮存环境温度

-20℃～+85℃

通信网络

M-BUS网络

供电电压

AC220V/50Hz