一. 前言
水、電、氣三表遠程抄送系統是小區智能化重要的組成部分,隨著無線通信數字網絡的發展,無線遠程自動抄表已成為發展的必然趨勢,其應用領域極為廣闊。
目前,基于儀表分布點多面廣,其遠程抄表大多仍沿用有線傳輸方式,線路維護量很大。由于電話線公用,通訊時經常發生沖突,既影響了數據的傳輸也對電調部門的正常工作造成了干擾,并且此種方式對通訊部門程控交換機正常、穩定的運行也有一定的影響。為保證傳輸質量,若采用專線方式,投資成本太高;采用中國移動GPRS無線數字網的通訊方式,很好地解決了遠程抄表數傳路由的瓶頸問題。
二. 系統概述
GPRS三表抄送系統是廈門藍斯通信有限公司和系統集成商合作開發的基于GPRS技術的水、電、氣三表自動抄表系統。它由家庭控制單元(采集器)、GPRS通訊模塊、物業管理控制中心組成。采集器實時采集用戶的用水、電、氣數據,通過GPRS把數據匯集到物業管理控制中心。具有采集數據快速準確,能快速生成用量統計分析,交費單據等特點,與傳統的人工抄表、電話線抄表相比,極大地提高了效率。
三. 系統組成
整個系統由家庭控制單元(采集器)、GPRS通訊模塊、物業管理控制中心組成。物業管理控制中心包括中心站機、計算機及系統軟件、顯示器、打印機等設備,中心站機與家庭控制單元(采集器)的通信采用中國移動的GPRS網絡。系統網絡方框圖如下圖所示:
家庭控制單元(采集器)
1、采集器
(1)24個I/O口,可帶24戶表
(2)停電數據保護
(3)帶后備電源,停電后仍可抄表
2、抄表內容:
(1)水、電、氣量
(2)其他
3、抄表形式:
(1)自動抄表
(2)定時上報
(3)實時查詢
4、告警內容:
(1)開箱告警
(2)停電告警
(3)煤氣泄露告警
(4)火災告警
可增加遠程控制拉閘功能,要增加內置繼電器。
技術指標:
(1)系統容量:
采集器容量:最多接24塊水、電、氣表;
系統容量:原則上不受限制,實際可根據需要和主站電腦的容量確定;
(2)通信距離:
采集器與電表:采用雙芯多股線,對于機械表,距離≤500m;對于電子式表,距離≤50m。
主站與采集器:采用GPRS網絡作為通信介質,距離不受限制;
(3)通信成功率:
主站與采集器之間,采用基于可靠連接的TCP/IP協議,通信成功率為100%。
GPRS通訊終端
GPRS終端實現監控中心主站與監控終端的通訊。本系統中采用廈門藍斯通信有限公司的LZ713i GRPS DTU。該DTU功能與特點如下:
A、功能:
1. 標準的AT 命令界面,方便程序設計;
2. TCP/IP Internet 內嵌的協議棧,輕松互連;
3. RS232接口方式,更加簡便的通訊方式;
4. 通過遠程或者串口升級程序。
B、性能:
1. 選用低功耗高性能的CPU,2MSRAM,4MFLASH,可高速處理協議和大量數據;
2. 支持全透明及幀格式數據傳輸;
3. 支持TCP、IP、PPP、ICMP、UDP、TELNET、HTTP 協議棧;
4. 一個符合ISO7816-3IC 卡標準的SIM 卡座,支持符合GSM11.11 和GSM11.10,規范SIM 卡;
5. 簡化的接口設計,使用通用的232 接口和簡單的AT 命令交互界面;
6. 更方便的電源接口,即可使用外掛電源。又可從串口直接取電;
7. 完善了GPRS 網絡中所出現的假撥號,掉線自動重啟,遠程喚醒等功能;
8. 支持遠程控制及動態域名解析;
9. 同時更具嵌入式系統要求,可提供內置式模塊(不帶外殼,可通過插針與嵌入式直接系統相連)。
10. 軟硬件雙重看門狗,在DTU不能正常工作時,能夠自動斷電復位。
物業管理控制中心
物業管理控制中心包括中心站機、計算機及系統軟件、顯示器、打印機等設備。系統的核心部分是系統軟件,抄表軟件系統數據庫為ORACLE數據庫,運行于WIN98/2000/XP、NT的操作系統,易于使用。軟件所能管理的用戶數量沒有限制。
四. 系統功能與特點
(一)安全可靠:安全性由三方面構成:第一,ORACLE數據庫是大型的、多用戶的數據庫,它的安全性高,允許多用戶同時使用同一數據庫而不會破壞完整性,用它來做抄表系統的數據引擎可以保證數據的安全;第二,系統對用戶實現分級授權管理功能,通過檢查使用者的名字和授權密碼,賦予使用者相應的操作權,借鑒銀行系統的密碼管理模式限制無關人員改變數據庫和硬件設置。第三,防火墻功能及完善的數據備份功能,防備系統受到人為的惡意攻擊,數據備份功能確保在硬件系統故障時,也能隨時在新的硬件設備上數據無丟失地啟動抄表系統。
(二)完善的系統日志:系統日志記錄了進入系統,離開系統,收費,設置硬件,改變運行參數操作等及操作者,操作時間,凡是改變數據庫的操作都被記錄下來。
(三)抄表速度快:抄表快、數據準確,抄表時PC機只讀采集器的數據,數據傳輸采用1200~38400波特率,傳輸速度快,并對每個數據塊都有效驗碼,保證了傳輸的準確性。
(四)廣播對時功能:該功能使得系統中的所有表的時間基準與PC機保持一致,對時成功后,由電池供電的表內部時鐘,不再需要PC機的干預。因此,只要保證在對時時刻,PC機的時間是正確的,以后在運行的過程中,改變PC機的時鐘并不會影響表的時間。
(五)自動抄表功能:按照設置的抄表開始時間和抄表間隔,到預定的抄表時刻,系統便會依次撥號去抄采集器或電表內的數據。對于抄不上數據,系統會自動補抄或人工發命令補抄。
(六)流量凍結功能:可以方便地定義總表,安裝和刪除總表,給總表分配分表。通過安裝適當的總表,結合抄凍結數據功能,就可得某一特定的時刻的總表讀數,各分表的讀數(由此得到讀數和),就可以計算出某部分電路的電能損耗,為確定費用提供依據。
(七)費用管理功能:收費前,統一抄錄一次費用數據。當確保數據庫內的數據反映最近的表讀數后,利用程序中的功能自動計算出當月流量和費用。繳費時,只需輸入用戶號,當月流量和費用由程序填寫。每筆費用都有詳細記錄,便于對帳。
(八)設備管理功能,如告警:開箱告警、停電告警、逆相告警、超溫告警、過載告警、泄漏告警、火災告警、傾斜或移動報警等;控制:對欠費用戶進行拉閘等。并提供停電數據保護功能,在停電48--72小時內仍可抄表和監控。
五. 總結
對于水、電、氣部門來說,遠程抄表一直是一件非常頭疼的事情,需要投入大量的人力、物力和財力。因為數量眾多,地理位置分散,給工作人員帶來極大的不便。如今相關部門可利用GPRS移動數據網絡對各重要節點、大用戶抄表進行監控,自動讀取相關數據并加以分析,還可進一步進行遠程控制或設備維護,可減少人力資源、縮短修護時間并節省專線建設成本。