1、智能燃气计量与管理系统技术方案书2011 年 03 月i目 录1 前言 - 1 -2 系统总体构架及功能介绍 - 1 -2.1 系统简介 .- 1 -2.2 系统示意图 .- 2 -3 系统方案介绍 - 2 -3.1 工商用户远传监控系统 .- 2 -3.2 民用燃气手持抄表系统 .- 4 -3.3 民用燃气自动远抄系统 .- 6 -3.4 民用燃气 IC 卡预付费系统 - 7 -4 智能燃气表介绍 - 8 -4.1 民用智能无线燃气表 .- 8 -4.2 民用智能 IC 卡燃气表 - 9 -4.3 民用智能有线燃气表 .- 10 -5 智能采集设备技术指标 - 11 -5.1 移动手抄器 .
2、- 11 -5.2 集中器 .- 12 -5.3 采集器 .- 12 -5.4 中继器 .- 13 -5.5 工商用户终端 .- 13 -6 关键技术 - 13 -6.1 微功率无线组网技术 .- 13 -6.2 微功耗设计 .- 19 -7 结束语 - 19 - 1 -1 前言随着供气系统建设改造的深化,天然气已作为商品进入了市场,燃气行业迅速发展,管理日益精细化,目前普遍使用 IC 卡预付费方式虽然实现了预收费,但不能有效解决用气数据的及时抄读,更重要的是无法对财务核算、损耗控制、用能统计分析、营销预测、乃至宏观决策等方面提供及时准确的数据。只有更新抄表技术,采用现代化的抄表技术和抄表手段
3、,才是解决用能核算、用能收费方面问题的根本途径。燃气表从组网方式上可分为有线远传燃气表和无线远传燃气表两种,从功能上可分为 IC 卡预付费燃气表和远程智能燃气表,从计量技术上可分为脉冲计量燃气表和光电直读燃气表,从控制上可本地/远程阀控燃气表和不带阀控燃气表。各种燃气表的选择是根据用户实际需求以及现场安装环境等综合因素来决定,目前市场上普遍使用 IC 卡预付费燃气表,随着计算机技术、通讯等技术的发展和成熟,远程抄表技术已日渐成熟,远程智能燃气表将会很快取代现有 IC 卡预付费燃气表,燃气表远程抄表系统将作为面向供气行业的整体解决方案来快速推广和应用。民用燃气的计量与能效管理需要一套完整的解决方
4、案,包括计量收费、通讯采集、应用管理等环节,通过图形界面来显示和发布计量数据。2 系统总体构架及功能介绍2.1 系统简介威胜智能燃气抄表与管理系统以计算机网络为平台,以 GPRS/CDMA、以太网、微功率无线等为通讯手段,以智能燃气表为基础的智能抄表与管理自动化系统。该系统为燃气公司构筑了一个智能抄表与管理自动化的平台,可以及时了解燃气使用情况、用户发展情况、收费欠费情况;市场人员可以办理开户、过户、销户手续、发放智能燃气卡并对智能燃气卡进行冲值,收取燃气费用和开户费;抄表人员审核或输入每户每月的燃气表读数,系统自动计算该用户本月应缴燃气费并打印出单据;该系统支持与银行实时联网收费系统互联,用
5、户可以通过各个银行网点交纳各种费用。该系统帮助燃气公司从日常繁重的手工工作解脱出来,提高工作效率,及时掌握全面准确的用户燃气使用情况,减少燃气偷漏、提高企业效益。目前我们针对燃气行业提供四套系统解决方案,即工商用户远传监控系统、居民燃气手持抄表系统、居民燃气 IC 卡预付费系统、居民燃气 IC 卡远抄系统。智能燃气计量与管理系统技术白皮书- 2 -2.2 系统示意图智能燃气计量与管理系统3 系统方案介绍3.1 管网及工商用户远传监控系统3.1.1 系统概述随着移动通信等无线公网通信网络覆盖范围迅速扩大,使用资费不断降低,使用基于无线公网通信网的远程监控实时监控方案成为一种理想的方案。远程监控和
6、预付费功能的结合,给燃气公司提供了一个针对工商用户的高效和完整的远程监控及预付费方案。智能燃气计量与管理系统技术白皮书- 3 -3.1.2 系统架构图威胜集团智能燃气计量与管理系统3.1.3 主要产品组成 工商用户膜式燃气表、涡轮流量计、罗茨流量计、旋进旋涡流量计、超声波流量计、涡街流量计等 工商用户终端 主站系统 主站硬件(主要包括数据库服务器、应用服务器、前置机采集服务器、收费工作站以及防火墙、路由器和交换机等通信网路设备组成网络设备) 。智能燃气计量与管理系统技术白皮书- 4 -3.1.4 主要功能 表具数据定时上报智能燃气表定时自动向主站系统上报表具燃气累积量数据和表具当前的工作状态(
7、电池电量状态、开关阀状态等) 主站主动查询表具数据监控管理中心主站可随时下发命令,智能燃气表收到命令后实时上报表具燃气累积量数据和表具当前的工作状态(电池电量、开关阀状态等) 表具告警上报当表具发生突发事件(如阀门意外关闭、剩余金额不足、电池电量不足等) ,表具立即向监控管理中心主站上报告警事件,主站监控系统收到告警后以图形、手机短信等方式及时提醒维护人员进行处理。 远程阀控功能当监测到用户非法用气时,操作人员得到授权后通过主站后台监控系统可以远程向表具下发阀门控制命令,控制阀门开合。 远程预付费通过 GPRS 通道远程下发购气金额,终端实现远程预付费。 远程价格定时调整主站后台软件中提前设置
8、待启用的新价格体系,立即下发或者按指定时间远程下发到表具,表具根据时间要求进行调价,并记录价格调整当时的剩余金额。 供销差分析按日、月进行管网供销差分析,统计,为管网优化改造提供分析数据 最低月用量结算功能当用户用量不足最低月金额(或用量)时,通过主站后台查询结算系统计算用户需要交纳的剩余金额,远程修改表具的剩余金额(或用量)数据,主站后台保存结算记录。 表具用气量曲线通过后台查询系统可用曲线的形式显示指定时间段内表具的日、月用气量情况。 统计报表功能统计一段时间内表具的日、月用气量;生成用气情况日、月报表;计算指定时段内的平均用气。3.2 民用燃气手持抄表系统3.2.1 系统概述民用燃气手持
9、抄表系统由主站、移动手抄器、计量设备组成。实现数据采集、存储和传输,并对智能燃气计量与管理系统技术白皮书- 5 -用量进行统计和分析,结算收费、催费,为管理单位的 MIS、ERP 系统等其他系统提供准确、完整的用户用气信息数据。移动手抄器的上行通信信道可选择 GPRS 和 USB 两种;移动手抄器的下行通信信道可以是远传无线或无线中继。由表具、移动手抄器、中继器和管理中心计算机组成了三级网络,并进行计量数据的三级储存,系统支持后付费的功能。3.2.2 系统架构图居民燃气手持终端抄表系统3.2.3 主要产品组成 民用燃气手持抄表系统; 民用智能无线燃气表; 移动手抄器、中继器(可选) ;3.2.
10、4 主要功能 数据采集:燃气表月冻结数据 统计用量分析:包括用量统计、费用统计、抄表统计、用量对比分析等 数据查询:表码查询、用量查询、缴费查询等 用户费用缴纳:收取用户应缴或预存燃气费,银行帐户扣缴 档案管理:主要包括用户档案、住房档案、表具档案、设备档案等 系统管理:包括权限管理、数据管理等智能燃气计量与管理系统技术白皮书- 6 -3.3 民用燃气自动远抄系统3.3.1 系统概述以 RF 微功率无线为通讯通道,进行用户燃气表的参数设置日常售气操作管理。可做到数据采集、表具运行监测、预付费管理,其中包括同步调整气价,避免囤气的问题。民用燃气自动远抄系统由主站、通讯网络、分站设备组成。实现数据
11、采集、存储和传输,并对表具和分站终端设备运行工况准确实时监控,用量统计和分析,结算收费、催费,远程控制,为管理单位的 MIS、ERP 系统等其他系统提供准确、完整的用户用气信息数据。3.3.2 系统架构图居民燃气(IC 卡)远抄系统3.3.3 主要产品组成 民用燃气自动远抄系统; 预付费计量仪表(气表) ; 集中器、采集器、中继器(可选) ;3.3.4 主要功能 自动抄表:不入户抄表就能掌握每户居民用气情况,并且能收取费用; 实现缴费方式的多样化:包括预付费、后付费。可通过银行托收、银联自缴、营业网点收取多种方式,极大地方便了用户,提高了效率;智能燃气计量与管理系统技术白皮书- 7 - 先用气
12、后付费:主站收费功能,银行帐户结算 先付费后用气:表具本地预付费(RF 通道远程下发购气金额,RF 通道调节气价,防囤积) 自动查询和催费:用户可通过网站、手机短信、自动语音电话、营业点触摸屏等方式查询然气的月用量、缴费情况、欠费异常、政策法规等信息; 远程控制:远程停送气控制,到达远程维护和管理的目的; 自动报警:燃气表现场运行监测,如:电池容量低、脉冲磁干扰的报警等; 安全可靠:采用安全的数据加密机制,密码动态验证,卡片只允许在本系统使用;3.4 民用燃气 IC 卡预付费系统3.4.1 系统概述以 IC 卡(CPU/逻辑加密卡/射频卡)为载体,采用一表一卡的方式,在同一系统下,进行用户燃气
13、表的参数设置和日常售气操作管理。民用燃气 IC 卡预付费系统能满足不同网络环境和不同应用需求。客户购买的燃气量由系统写入到 IC 卡和数据库中,并经 IC 卡或远程下发输入到表具,表具进行实时计费并进行开关阀控制。系统根据每日抄读的表的读数及剩余气量,根据其购买量计算囤积气量,当客户囤积气量超过设置阀值时,禁止购气。3.4.2 系统架构图民用燃气 IC 卡预付费系统智能燃气计量与管理系统技术白皮书- 8 -3.4.3 主要产品组成系 统 由 以 下 几 部 分 组 成 : 民用燃气 IC 卡预付费系统和主站服务器、网络等设备; 预付费计量仪表(气表) ; 其他配套设备(如:逻辑加密 IC 卡读
14、写器,逻辑加密 IC 卡等) 。.3.4.4 主要功能 开户配表、售气业务、票据打印、管理业务、查询、统计以及客户端软件自动升级功能; 数据库读写功能、应用业务逻辑处理、MIS 系统交互接口、数据交互处理服务; 定时自动备份数据库,并可手工执行数据备份和数据恢复; 数据传输分系统,完成售气网点本地数据库与远程集中售气数据库的数据同步功能; 数据管理分系统,完成历史数据转储/清除、数据库优化、数据初始化。4 智能燃气表介绍智能燃气表以膜式燃气表为基表,加装通讯模块所组成的一种具有远传预付费功能的燃气计量装置。其控制器一般由计量传感器电路、微功耗单片机、通讯模块、微功耗阀门、电压测试电路、防窃气电
15、路等部分组成,是为适应燃气行业实现现代化管理,而研制开发出来的一种新型计量器具,采用微电脑程序控制等高新技术,集计量、预付费、自动控制、远程监控等功能于一体的智能表。4.1 民用智能无线燃气表4.1.1 主要功能 计量功能:采用脉冲采样和光电读码技术,准确计量用气量; 无线数据传输功能:燃气表通过无线的方式将用气信息及使用状态加密传输给燃气公司的管理监控软件或移动手抄器,燃气公司查询、处理; 数据处理:计量模块对气量使用信号进行采集、分析与处理,每隔一定间隔保存一次气量数据以及时标,并可以随时查询实时数据和历史数据。保存的时间间隔可以在允许范围内任意设定; 数据查询:智能燃气表提供实时表具数据
16、及表具状态以及历史数据的查询功能,方便主站等上位机进行气量数据的补抄,以更好的对数据进行分析处理; 自动报警功能:当用户气量小于或大于规定值或燃气表气量低于规定值时,燃气表可通过主动上报的方式将报警数据上传到集中器(可选) ; 防磁干扰功能:当检测到外界磁场干扰时,燃气表会自动记录磁干扰时间并关闭阀门,切断供气(可选) ; 阀门控制(可选):阀门可根据系统/集中器/ 掌机发出的开阀、关阀指令来完成开、关阀动作; 预付费:可通过本地预付费或主站远程预付费模式实现先交费后用气的功能; 阶梯气价:通过本地预付费或远程监控后付费模式灵活地调整气价或阶梯费率,可实现阶梯式收智能燃气计量与管理系统技术白皮
17、书- 9 -费模式。 4.1.2 主要技术指标主要技术参数计量标准 符合国家标准 GB/T 6968-1997膜式燃气表计量精度等级 B 级产品规格 G1.6、G2.5、G4.0正常工作条件下 工作压力范围:0.5KPa30KPa最大工作压力 30KPa总压力损失 250Pa密封性 表在正常工作条件下,输入 50KPa 气压,表不得漏气计量介质温度 040工作环境湿度 相对湿度 93%防护等级 IP54防爆等级 ExibBT3气表使用寿命 10 年静态电流 15A最大瞬间电流 300mA电池使用寿命 锂电池使用寿命最长可达 10 年,干电池使用寿命:1.5 年阀门寿命 有效开关次数不低于 10
18、000 次无线参数无线通讯频段 470MHz510MHz通讯频带宽度 200KHz发射功率 50mW接收灵敏度 -120dBm接收电流 20mA传输距离 1200m(直线无障碍距离)计量方式(可选)类型 配置 说明双干簧管 脉冲采样计数,气量由存储器进行存储累积采样方式光电直读 长寿命光电传感器4.2 民用智能 IC 卡燃气表4.2.1 主要功能 计量功能:准确计量用气量数据; 提示功能:根据剩余气量及电池电量,当低于设定值时,及时提示用户够气和更换电池; 报警功能:当传感器被干扰或阀门发生故障时,燃气表会以液晶显示及声音报警的方式提示; 透支功能:软件系统可以自由设定是否允许透支用气;智能燃
19、气计量与管理系统技术白皮书- 10 - 预付费:IC 卡预付费,实现先交费后用气的功能,解决燃气公司收费和入户抄表难的问题; 阀门控制:阀门根据系统发出的开阀、关阀指令来完成开阀、关阀动作。4.2.2 主要技术指标主要技术参数计量标准 符合国家标准 GB/T 6968-1997膜式燃气表计量精度等级 B 级产品规格 G1.6、G2.5、G4.0正常工作条件下 工作压力范围:0.5KPa30KPa 最大工作压力 30KPa总压力损失 250Pa密封性 表在正常工作条件下,输入 50KPa 气压,表不得漏气计量介质温度 040工作环境湿度 相对湿度 93%防护等级 IP54防爆等级 ExibBT3
20、气表使用寿命 10 年静态电流 15A最大瞬间电流 300mA电池使用寿命 锂电池使用寿命最长可达 10 年,干电池使用寿命:1.5 年阀门寿命 开关次数不低于 10000 次IC 卡参数支持 IC 卡类型 接触式逻辑加密卡和 CPU 卡、非接触式逻辑加密卡和 CPU 卡IC 卡使用寿命 读、写次数大于 1 万次,插卡次数大于 1 万次计量方式(可选)类型 配置 说明双干簧管 脉冲采样计数,气量由存储器进行存储累积采样方式光电直读 长寿命光电传感器4.3 民用智能有线燃气表4.3.1 主要功能 计量功能:准确计量用气量; 有线数据传输功能:燃气表通过 M-Bus 总线的方式将用气信息及使用状态
21、加密传输给燃气公司的管理监控软件或移动手抄器,燃气公司查询、处理; 数据处理:计量模块对气量脉冲信号进行采集、分析与处理,每隔一定间隔保存一次气量数据以及时标,并可以通过随抄命令查询实时数据和历史数据。保存的时间间隔可以在允许范围内任意设定; 数据查询:智能燃气表提供实时数据以及历史数据的查询功能,方便主站等上位机进行气量数据智能燃气计量与管理系统技术白皮书- 11 -的补抄,以更好的对数据进行分析处理; 自动报警功能:档用户气量小于规定值或燃气表电量低于规定值时,燃气表可通过声光的方式报警; 防磁干扰功能:当检测到外界磁场干扰时,燃气表会自动关闭阀门,切断供气; 阀门控制(可选):阀门根据系
22、统发出的开阀、关阀指令来完成开阀、关阀动作; 预付费:实现先交费后用气的功能; 阶梯气价:灵活调整气价和阶梯气价。 4.3.2 主要技术指标主要技术参数计量标准 符合国家标准 GB/T 6968-1997膜式燃气表计量精度等级 B 级产品规格 G1.6、G2.5、G4.0正常工作条件下 工作压力范围:0.5KPa30KPa 最大工作压力 30KPa总压力损失 250Pa密封性 表在正常工作条件下,输入 50KPa 气压,表不得漏气计量介质温度 040工作环境湿度 相对湿度 93%防护等级 IP54防爆等级 ExibBT3气表使用寿命 10 年静态电流 15A最大瞬间电流 300mA阀门寿命 开
23、关次数不低于 10000 次有线通讯参数通讯方式 M-Bus 总线计量方式(可选)类型 配置 说明采样方式 光电直读 长寿命光电传感器5 智能采集设备技术指标5.1 移动手抄器外壳防护 外壳防护等级 IP54使用寿命 整机使用寿命五年,保修三年电池寿命 正常情况下电池寿命大于两年电池容量 移动手抄器在正常使用情况下,能够持续工作 8 小时以上智能燃气计量与管理系统技术白皮书- 12 -工作温度范围 -20+60屏幕 3.2 寸超大屏幕,160x160,16 级灰度图形点阵屏 键盘 22 键键盘,支持汉字、英文(含大小写)、数字、符号输入通信能力 USB无线传输 *GPRS/RF主电源 大容量
24、Li 电池(7.2V/1100mAh)净重 310g(含电池);250g(不含电池)尺寸(高 x宽 x 厚)225mm80mm24mm (最厚处 55mm)5.2 集中器工作电源 单相额定 220V 电压供电, 允许20%电压波动。频率范围 50Hz(5%)备用电池供电 7.2V 直流输入,500mAh 工作环境 相对湿度95,工作温度-25+65,极限工作温度-30+75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 级标准数据传输接口 GPRS 本地接口 RS485/RF 无线数据加密 AES128bits 分组加密技术(可选)远程升级 可远程分模块升级,稳定可
25、靠存储容量 2 MBYT FLASH(5 年数据量)抄表数量 不少于 2000 只燃气表接入采集器数量 16 只工作环境 相对湿度95,工作温度-30+75,极限工作-40+80功耗 5W电池供电 72 小时使用寿命 终端使用寿命大于 10 年可靠性 MTBF100,000h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5.3 采集器工作电源 单相额定 220V 电压供电,允许20%电压波动防护等级 IP54相对湿度95,工作环境 工作温度-30+75,极限工作-40+80接口 一路 RF、一路 RS485接入表具数量 128 只存储容量 1MB扩展功能 G
26、PRS 通讯模块(可选)智能燃气计量与管理系统技术白皮书- 13 -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5.4 中继器工作电源 内置锂电池,3.6V/19Ah电池使用寿命 最大 10 年防护等级 IP54相对湿度95工作环境 工作温度-30+75,极限工作-40+80接口 无线中继、无线维护电磁兼容性 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5.5 工商用户终端工作电源 单相额定 220V 电压供电, 允许20%电压波动。电池供电 7.2V 直流输入,19AH,一次性电池供电工作环境 相对湿度95,工作温度-25+65
27、,极限工作温度-30+75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 级标准可靠性 MTBF100,000h上行传输接口 GPRS /短信本地接口 可接流量计、模式表等,提供接口:RS85/MBus/模拟量/脉冲/RF 无线数据加密 AES128bits 分组加密技术(可选)远程升级 可远程分模块升级,稳定可靠存储容量 1 MBYT FLASH(5 年数据量)抄表数量 2 路脉冲,8 只 RS485 流量计或者燃气表,2 路模拟量,可扩 M-BUS 接口工作环境 相对湿度95,工作温度-30+75,极限工作-40+80静态电流 50 A可靠性 MTBF100,0
28、00h使用寿命 终端使用寿命大于 10 年,其中电池使用寿命大于 5 年电磁兼容性 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6 关键技术6.1 微功率无线组网技术6.1.1 微功率无线通信指标微功率无线通信技术的定义范围非常广,在一般意义上, 只要通信收发双方通过无线电波传输信息,智能燃气计量与管理系统技术白皮书- 14 -并且发送功率限制在很小的范围内(通常是 50mW),就可以称为微功率无线通信。频段 470MHz-510 MHz ISM/SRD band频率偏差 5kHz(全温度范围)带宽 200kHz通信信道 10调制方式 GFSK灵敏度 不少于120dB
29、m1200bps最大发射功率 50mW5;可通过软件编程控制发送功率,可调档位不少于 8 档可靠通信距离 可视范围通讯距不少于 1200 米。 应满足以下测试条件: 发送功率为 50mW; 空中传播速率为 9.6kbps; 每帧报文长度不大于 64 字节; 通信成功率不低于 90%的条件下。接收电流 20mA休眠电流 5A误码率 0.1% at 600m1200bps天线阻抗 50工作电压 +2.0V +3.6V (Imax 100mA )工作温度 -4085 工作湿度 10%90%相对湿度,无冷凝唤醒间隔 1s20s 可设定(默认 2s)6.1.2 组网抄表技术6.1.2.1 直接组抄方式组
30、网由移动手抄器、表具组成。移动手抄器与表具之间可组成一对多点的网络。一次唤醒,一次发送命令,各表具按预先顺序回应数据。 优点网络简单,容易实现。抄表效率是高。 缺点每次抄表都必须在预先指定的地方;安装时必须做好分组工作,工作量相对较大移动手抄器表具人工携带移动移动组抄网络体系架构表具 表具一对多智能燃气计量与管理系统技术白皮书- 15 -6.1.2.2 中继组抄方式组网由移动手抄器、中继、表具组成。移动手抄器通过中继可与表具之间可组成一对多点的网络。移动手抄器发出指令,中继器接收指令后开始组抄,一次唤醒,一次发送命令,各表具按预先顺序回应数据,最后中继将数据返回给移动手抄器。 优点网络简单,容
31、易实现。抄表效率高。 缺点每次抄表都必须在预先指定的地方;安装时必须做好分组工作,工作量相对较大表具/ 中继表具人工携带移动移动组抄网络体系架构表具 表具一对多移动手抄器智能燃气计量与管理系统技术白皮书- 16 -6.1.2.3 表具链式中继抄表方式组网由移动手抄器/集中器、中继器、表具组成。整个系统采用从上至下的主从模式逐层唤醒,逐层发送命令,然后从上向下逐层回应数据,最后将所有表具数据数据都发送给移动手抄器和集中器。对于未安装表具或表具损坏的楼层,可越层发送命令或数据,如连续层次太多,并且已经超过了无线传输的范围时,可通过增加中继器来传输命令和数据。 优点1、 表具之间可中继,解决了不上楼
32、抄表的问题,而且不受楼层数限制;2、 网络可自动愈合,当某一层的表具损坏或未安装时,表具自动寻找更上一级的表具。 缺点1、 系统运行前需要现场设置每一块表具的短地址信息,系统安装初期工作量较大。层抄网络体系架构移动手抄器表具 表具 表具表具 表具 表具表具 表具 表具表具 表具 表具表具 表具 表具表具 表具 表具表具 表具 表具智能燃气计量与管理系统技术白皮书- 17 -6.1.2.4 中继点抄方式组网一般由移动手抄器/集中器、中继器、表具组成。整个系统采用从上至下的主从模式,表具不采用主动上报发送数据方式,而是等待上级设备的数据请求。移动手抄器发起表具路由抄表指令,接收到指令的表具沿设定路
33、径传递指令,直至传递到最末级路由的表具,然后目的表具的数据沿发出线路回传,汇总发送至移动手抄器。例如:移动手抄器无法直接抄到 3 号表具的数据,通过 1 号和 2 号表中继来抄读 3 号表的数据;当然也可以通过 1 号表具一个命令采集 2 号和 3 号表具的数据需要使用移动手抄器在安装现场设定和调试好所有路由,并保存至抄表系统中。每次抄表可重新指定作为路由的表具,这样可以将作路由的功耗分配到每块表上,做到表具微功耗均衡。 优点1、 表具之间可自由中继,灵活方便。2、 可设多条路径,网络可自动愈合,当某一路径不通时,可以使用其他路径进行抄表。 缺点1、 表具路由技术增加了系统功耗。2、 系统运行
34、前需要现场设置每一块表具的短地址信息及路由调试,系统安装初期工作量较大。 适合环境1、 地井、别墅、平房等安装环境;2、 对组抄和接力抄表过程中没有抄到数据的表具进行补抄。6.1.2.5 自动组网方式组网一般由集中器、中继器、表具组成。整个系统采用从上至下的主从模式,表具不采用主动上报发送数据方式,而是等待上级设备的数据请求。中继器自组网,中继器网络仅提供传递表具信息的“透明”数据通道。中继器不是微功率设计。中继器的上行、下行通讯方式都采用 RF 方式。链抄网络体系架构移动手抄器1 号表2 号表3 号表智能燃气计量与管理系统技术白皮书- 18 -集中器表具自组网网络体系架构表具表具采集器组抄方
35、式RF采集器表具表具表具接力抄表方式RF集中器与采集器之间自组网集中器汇总融合表具数据、根据抄表的指令要求下发控制指令、完成集中器管理范围内的中继器组网的发起和网络路由的确定。集中器的上行通讯可采用 GPRS/以太网/RF 等多种通讯方式,下行通讯采用 RF 方式。 优点1、 抄控方便,集中器可以根据抄表系统的策略随时抄收会定期抄收水表的数据,并可随时下发控制指令,经集中器下发到表具。为预付费提供了技术手段。2、 中继器自组网,自动化程度高,人工干预少。中继器只提供通讯链路。3、 可方便实现预付费管理功能。4、 表具端微功率设计较为方便。5、 集中器功能多,完成整个路由的建立。 缺点1、 中继
36、器组网较复杂。2、 系统的动态拓扑性能较弱。当新增表具或中继器时,需要由抄表系统下发相关信息至集中器,集中器根据一定的策略定期或不定期地维护整个网络,网络维护占用信道资源多。6.1.3 组网抄表方式总结抄表方式 说明 适合环境 抄表工具 抄表数据量直接组抄方式 分组抄表,按组号返回数据组抄中继组抄方式 通过表具或中继器抄表两种方式组合,适合一般高度楼房、适合别墅和平房区抄表移动手抄器抄表 较大:30 只表以内智能燃气计量与管理系统技术白皮书- 19 -链抄 表具链式中继抄表 逐层命令发送和数据返回 高层建筑 别墅区 大:30 只表以上点抄 中继点抄方式 指定中继方式抄表 别墅区系统维护时 小:
37、1 只表混合 集中器自动组网抄表方式1、集中器和采集器自动组网;2、采集器下以组抄或链抄方式抄表各种环境 集中器、中继器自动组网抄表 大:2000 只表6.2 微功耗设计 产品的静态电流小; 带中断唤醒、RTCC 实时时钟功能, RTCC 计数精度应可设计定时间隔为 1ms1s 的时基计数信号; 开外部中断、RTCC 工作时的静态电流应可设计到 3uA 以下; MCU 唤醒启动时间不能过长,应在 200us 以内,减少等待时间过长导致的电路功耗; 外部的 IO 口必须可以设置为高阻(输入)和推挽输出模式,方便产品接口电路设计并可以有效的降低设计功耗; 产品程序设计须采用快速唤醒工作、长时间休眠的工作模设计,尽可能减短 MCU 唤醒工作的时间和次数,减低静态工作电流;7 结束语智能燃气计量与管理是燃气能源领域现代化的重要标志, “威胜智能燃气计量与管理系统”是基于先进的计量、通讯技术,为燃气行业量身打造的整体解决方案。 “威胜智能燃气计量与管理系统”面向管理者,服务于操作者,充分考虑各方面的因素,用新技术手段服务于燃气管理业务,创造新型的管理模式。威胜在能源计量与管理领域有着极其丰富的经验,我们将为您提供优质的产品和服务,共同促进智能燃气计量与管理事业的发展。