住宅小区自动计费系统设计 - 图文(6)

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现场采集器系统设计如图2-2所示。

0户 水表 采 电表 集 防火 采 集 器 信号集中器 箱 防盗 15户 水表 电表 采 集 防火 箱 防盗 图 2-2 现场采集器

优点：系统结构简单、层次分明、系统走线较短不容易产生错误信息、抗干扰性强、便于维护。管理器易于查找用户的一组信息，便于管理。

缺点：每一户均要安装采集箱，成本较高。施工比较复杂。系统的可扩充性不好，不利于重新配置。

经过对比以上两种方案，我们认为无论从方案的可行性还是成本来考虑，第一种方案都要优于第二种方案，较适合这个设计，因此我选用第一种方案。

2.3 系统概述

自动抄表技术是一种把多个分散单元信息（电表，水表，气表等）准确传送到一个基站（信息管理中心）的通讯技术。它一般分为三个部分：前端数据采集处理装置、传输线路、信息管理中心。

在这里分别对它们进行大体介绍。

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2.3.1 前端数据采集处理装置

前端数据采集处理装置指的是从现场采集器到信号集中器的部分。 目前，远传三表基本上是在原有机械基表上加装传感电路形成的。 下面对几种远传电路进行阐述：

1. 光电转换型 这种传感形式一般是在基表的旋转部件上加装一面反射镜面，在与反射镜面相对应的部位固定安装一只光电传感器，当旋转部件上镜面转至传感器位置时，传感器就产生光感应，发出一次脉冲信号。这种传感形式有四个缺点：a、传感器本身要耗电，不利于后备电池的微耗供电。b、反射面污染退色后反射失灵。c、在反射面的边缘上颤动产生误信号。d、至少4条引线。

2. 霍尔传感型 在基表旋转部件上加装感应磁钢，在与感应磁钢相对应的位置上固定安装一只霍尔元件。

3. 干簧管传感型 是目前应用最多的一种形式，其最大优点在于无需耗电。但仍存在感应点颤动误发信号和外磁人为干扰问题，外加一只防磁报警干簧管也解决不了不发信号的问题，且常常引发“是系统不可靠误报警还是磁干扰偷水”的纠纷。 这种传感器虽在目前应用最多，但从现场使用情况看，也是出问题最多的。

4. 自保持开关型 具有A、B两个感应头，若A头感应使开关打开了，开关就一直打开着。直到B头转来后开关才闭合，再到A头转来再打开，以此周而复始.这种形式成功的克服了颤动、磁干扰、耗电、引线多的所有缺点，仅用两条线就可实现信号开、信号关、断线、短线四种状态的检测，是目前最为理想的远传传感方式。

在电表、水表、气表数据的远程抄录方面，电表在技术上较为成熟，通常是采用专用的电能数据采集模块计量电度的脉冲信号(来自电能计量的专用集成电路芯片)，而这个电能数据采集器通常就是采用的单片机系统，将脉冲信号通过光电耦合和斯迷特触发器整形后送入51单片机的记数输入端T0或T1进行采集。但技术无法移植到气表、水表抄收系统中。水表和气表的户外抄表工作难度较大，主要用于水表和气表本身没有供电电源， 如采用传统的脉冲累计法，则要连续不断地读取数据，还要额外增加供电线路。如供电中断或出现读数故障，则会造成数据丢失。而且只要是采用对脉冲信号的积累计量来采集用户的水、电、气用量有两个无法避免的缺陷。第一必须使用电子水表，电子电表，电子煤气表，以上三种表均为电子脉冲输出，对表的计

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量只需累计电子表输出的脉冲数即可，在抄表节点中只需用数字I/O口即可实现脉冲计数。固而它的缺陷是很明显的，就是必须进行实时统计，这对供电系统的依赖性高，一旦出现如供电中断或出现读数故障，则会造成数据丢失，而且丢失的数据无法恢复，会出现用户读表数与系统读数产生误差。尤其是水，电的计量，在停电是用户仍然可以用水用气，而数据采集模块却无法对其使用量进行计量，从而会使水，气经营公司无可避免的蒙受损失。第二个缺陷就是目前所有的脉冲表均有一定的误差（0.1%-1%），这是因为当电度表的常数和脉冲常数确定后，通过计算可得一度电，一吨水，一方气对应输出的脉冲数K为常数，则0.1度电，0.1方气，0.1吨水对应输出得脉冲常数为K/10，既有K/10个脉冲到来，水、电、气得用量递增0.1个单位值。若对0.1个单位值进行进位递增，因为K/10不一定正好为整数，若舍去小数或者对小数进行进位取整，必然产生累计误差。长时间后累计误差较大， 传统的做法是在PC机中进行修改，这将导致系统内数据不统一，且差别会越来越大。因而传统得脉冲计量精度是有很大得不可靠性，促使我们想要选择其它得采集计量方式，以提高计量精度。

2.3.2 传输线路

在这里，传输线路有两部分，一部分是从信息集中器到信息管理中心的上层传输线路，另外一部分是从表头到数据集中器的底层传输线路。 2.3.2.1 上层传输线路

在这里简要介绍目前投入实用的几种传输技术：电力线载波通讯、卫星通讯、电话线通讯、无线数据传输等。 1. 电力线载波通讯

电力线载波抄表已经使用了较长时间，其间也经历了一些反复。其远抄远控系统的关键技术之一为数据的传远，通过电力线载波通信传远有着无可比拟的优势，比如，采用原有的电力线作为通信媒质，节省大量的人力、物力和财力资源；电力线遍布城乡，组网方便；所采用的扩频技术具有很强的抗干扰和抗衰减能力等等。高频载波在高压输电线上对继电控制信号和声音信息传送方面的应用十分成功。高压输电线输送距离长、系统结构简单、被很好的维护，所以高频载波在其上应用效果非常好。用电力线传输优点是比较节省开支，用于自动抄表的集中器位置固定，不必移动抄表。但是电力载波系统在配电线上的传输可能会遇到诸多困难。由于支线和分接头、线路从

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高架到地下的过渡、电容箱、甚至负荷自身大小等都将或多或少改变网络阻抗，从而引起高频波的偏离。所有上述偏离在一些地方有增强的倾向，而另一些地方会抵消，这都使高频电力载波在经常变化的配电线上非常难以预料和控制。为了解决这一问题，配电线上的电力载波系统逐渐向低频方向发展，频率已从100kHz范围降到10kHz范围。100Hz范围的纹波控制系统已经被极好地普及，曾经成功地应用在大负荷管理方面许多年。这都曾使电力载波技术的应用更容易，但一个一直未被解决的问题就是输送距离还不够长。固而载波通讯的缺点也是很突出的: 噪音大，受电网干扰误码较严重；低压载波只能局限在一个变压器的范围内，无法跨越变压器通讯；如果不同的用户的三表安装在不同的相线上，隔相信号衰减大于40db，通信质量很差。如安装电缆到煤气表和水表会带来附加的安全问题。目前已有几种用于电力线载波通信的模块或产品，但总的来说通信的可靠性较差。 2. 电话线通讯

基于电话的自动抄表技术的应用已超过25年了。电表脉冲或编码信号通过安装在现场的遥测接口单元（TIU）采集。电话线允许双向通讯，用电数据可从现场到接收器及客户之间来回传送，因此在程序控制的访问时间里能够通过电话传送信号或先记录然后传送信号。当传送抄表数据时，可以提供新的访问时间表给TIU数据，传送次数可以在现场重新编程，也可以在远方重新编程。

因为电话线早已存在，电话拨入抄表系统（从电表端到目的地）是最经济的和使用面最广泛的 …… 此处隐藏：2183字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……