1 引 言
全电池供电分线式智能水表抄表系统适用于水表出户集中放置或高层住宅层间穿线困难的使用环境。该系统采用高可靠双干簧管发信基表,并配置了采用专用集成电路而非单片机的智能数字式水量采集模块,具有抄读率高、功耗低、全电池供电。如图1所示。
系统组成原理图
图1 系统组成原理图
水表:内置智能数字式水量采集模块,用于水量信号及水表状态信息的检测,并转换成数字信号发送给集中器。
集中器:每台集中器可以连接八只水表,读取各水表的数据和状态信息,记录并储存各水表当月水量、累计水量、阶梯水价状态及运行状态;与抄表器接口通讯。
抄表器:抄表器用于抄收各个集中器中的水量、水表状态数据。
计算机:配置智能抄表系统管理软件,用于接收、汇总各抄表器数据,并对抄表数据进行综合处理,确保与用户公司的信息管理系统有效集成。
2 系统各部分的详细说明
(1)水表:采用双干簧管发信基表。
(2)表内智能数字式水量采集模块功能。
采用自行研制的水表专用集成电路,不需运行软件,具有功能丰富,抗干扰能力强,可靠性高,静态尤其动态功耗小的突出优点。
a. 采集双干簧管发出的采集水量信号,并累计储存在模块的专用集成电路芯片内;b. 内置锂锰电池,电池容量按工作十年设计,确保稳定工作八年;c. 具有线路故障、水表位置变化及受到磁攻击时的判断和记录功能;d. 具有干簧管故障、内置电池电压偏低的判断和记录功能;e. 两线数据通讯功能,将水表的工作状态和水量信息通过两线通讯接口发送给集中器,传输线路即使出现故障(短路或开路) ,模块仍会继续工作。
通讯接口可以带电插拔。
(3)集中器。
集中器以单片机为核心,由八个水表接口、时钟电路、RS - 232 (用于与抄表器连接)通讯接口及供电电池组成。集中器与水表之间采用定时检测的方式,定时时间可人为设定为1小时至数天,将各水表的水量及工作状态信息读取并记录。其功能特点为:
a. 提取各水表采集模块内存储的累计水量和各模块工作状态的数据,存储在串行E2PROM中,每日汇总,以备日后查询;b. 集中器与各水表采集模块之间的通讯接口具有短路、开路监测及带电插拔的功能;c. 与抄表器的通讯传输接口:集中器配置一个RS—232通讯接口与抄表器连接,实现管理人员对集中器和各采集模块的操作,读取模块内水量数据和集中器的工作日志等。通讯接口按可带电插拔设计;d. 采用一节高能锂锰电池供电,电池容量按工作六年设计,确保稳定工作四年。
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(4)抄表器功能。
抄表器可在集中器和PC机之间传送水量数据、各水表的工作状态和控制指令。其功能有:
·接收和发送水量数据;·发出控制命令改变水表工作状态;·操作员代码设置;·门牌地址设置;·阶梯水量的设定;·时钟设置;·表箱工作日志的读取。
(5)计算机信息管理功能。
系统的信息管理功能主要包括接收水量数据、额定水量设置、门牌号设置、系统设置、日志查询等主要功能模块。
抄表后,将抄表器通过数据线将抄表数据上传至信息管理系统。经过综合处理,可与自来水公司的信息管理系统相连,形成相应的查询和统计数据,月终进行结转。管理者和决策者可通过自来水公司的计算机管理系统获得所有数据信息。
通过智能抄表系统实现对抄表工作的监督和管理,保证抄表员按时到户抄表。采用智能抄表通信技术,为抄表工作和数据管理提供了强有力的工具。
本系统安全性好,可靠性高,提供数据共享,确保与用户公司的信息管理系统有效集成。人机界面友好,简单易学,方便快捷。
3 表箱的查看功能
为方便用户及时了解自家水表的累计用水量、当月用水量及水表运行状态,可以在小区的每个单元内或每栋楼内安装一个表箱,表箱可以与多达64个集中器相连,抄表器直接与表箱连接,用来读取各个水表的水量数据,或通过调制解调器和公用电话网与计算机连接通讯。如图2所示。
表箱安装在各单元较低楼层的公共部位上,其功能如下:
显示功能:用循环显示的方式显示不同单元、楼层、门号用户的当月水量、累计水量、模块状态和三级阶梯水价指示(LED 指示灯绿黄红三色分别表示:平价、议价、特价) ;通讯传输接口: 表箱配置一个RS—232 接口,可与手持式抄表器连接,用于读取水量数据和表箱工作日志等。
电源:表箱内的电源采用低压开关电源,具有效率高,抗干扰能力强的特点。电源可在150VAC～280VAC的范围内正常工作。电源功耗: 正常工作时4W～6W。
工作组成原理图
图2 工作组成原理图。
4 结束语
该系统具有通用“ IC卡水表抄表系统”的一切基本功能,如:先交费,后用水、欠费自动断水、用户用卡主动交费,通过微机售水管理,不用登门抄表收费、有提示交费报警功能、封闭电池供电寿命长达5年以上、设有电池低电压断电保护等。除此之外,还具有抄读率高、功耗低、全电池供电、长期运行稳定、可靠的突出优点。
