采用限流電阻隔離M-BUS水電表短路故障

史 彤，馮思聰，柴廣文

（1.華北石油通信公司河間通信總站，河北滄州 062450；2.華北油田采油一廠高陽作業區，河北保定 071500）

采用限流電阻隔離M-BUS水電表短路故障

史 彤1，馮思聰1，柴廣文2

（1.華北石油通信公司河間通信總站，河北滄州 062450；2.華北油田采油一廠高陽作業區，河北保定 071500）

水電表遠程集抄中采用M-BUS總線方式的水電表，比較容易出現短路故障，該故障會造成所在集中器下整個系統的水電表不能上線，并且故障排查起來費時費力，本方案可以較好的隔離短路故障對整個系統的影響，并迅速定位故障位置。

M-BUS；水電表遠程集抄；限流電阻；短路隔離

1 系統簡介

華北油田公司于2009年建設的水電遠程集抄系統項目，實現了居民用戶水電表的遠程集中抄表和用電管理，它的實施標志著礦區服務工作向信息化、智能化目標邁開了第一步。在該系統中集中器通過下行通信網絡接收水電表采集的數據，然后通過上行通信網絡傳給數據中心，在華苑東區下行通信網絡采用M-BUS總線方式。

M—BUS總線是專門用于儀表數據傳輸而設計的一種總線通信技術。采用兩芯雙絞線、無極性。可采用任意總線拓撲結構（星型、樹型），施工簡單、擴展靈活。

圖1 水電表遠程集抄系統拓撲圖

2 發現問題

水電表集抄的維護工作在2014年3月份交付給總站維護以后，華苑礦區內采用M-BUS方式的水電表每年都會出現多起由于用戶裝修或水表故障引起的短路故障，從而致使整棟樓不能上線。

2.1 故障率高，影響面大

通過調查統計，2013年3月—2014年3月，共出現整樓故障41次，影響水電表2 542塊，其中水表短路故障36次（用戶裝修引起35次、水表故障1 次）集中器故障4次，水表小電阻影響1次。用戶裝修為引起故障的主要原因。

2.2 處理過程繁瑣，工作量大

當整棟樓故出現障時，故障點位置很難判斷，不能根據故障判斷是集中器故障還是線路短路故障，判斷出短路故障后也不能輕易判斷出具體是哪個單元的線路短路，維修起來費時費力。

2.3 障礙歷時長，給用戶造成不便

出現故障后處理時間比較長，用戶欠費交費后不能正常供水供電，給用戶造成較大不便。

3 技術方案

3.1 解決方案選擇

把各種解決方案通過工作量、費用、效果這三個方面進行考量，為單元水表總線做隔離保護電路，每棟樓只需在集中器設備箱改造即可，工作量不是很大；隔離電路只需增加幾個電子元件，產生的費用很低；出現故障后直接去故障單元即可，改造效果較好。通過對比，為單元水表總線做隔離保護為最佳方案見表1。

表1 決方案對比

3.2 隔離電子元件選擇

通過對各種短路保護元器件的優缺點對比，由于同時出現3個單元短路故障的可能性很小，所以水泥電阻在此系統中比較適用。

3.3 水泥電阻的選擇

集中器最大電流為200mA，各支路電流要求不小于100 mA，實際測量集中器最高電壓為41V，這時讓電流小于100mA電阻R≥V/I=41/0.1=410（Ω），在滿足要求的范圍內電阻越小在路功耗越小，電阻有15Ω左右的誤差，所以電阻大小選擇430Ω，額定功率要大于P=U2/R=41*0.086=3.91（W），以保證長時間工作不會損壞

最后我們在集中器的設備箱中，給每個單元的水表線路增加一個（430±10）Ω最大功率5W的水泥電阻作為限流電阻。當該支路有短路時，保證短路時的該支路最大電流不超過100mA。加裝限流電阻后，住宅樓其中一個單元有線路短路時，其他單元的水電表仍可正常抄表，隔離了短路故障對整個系統的影響。

4 結束語

加裝限流電阻后，發生水表線路短路時，其他單元仍可正常抄表，隔離了短路故障對整個系統的影響。2014年5月開始我們對華苑東區各棟住宅樓內線路進行改造，至2014年8月實施完畢，至今應用效果良好。

［1］ 黎連業，陳光輝，黎照，等.網絡綜合布線系統與施工技術［M］.北京：機械工業出版社，2014：87-89.

［2］ 門宏.電子元器件選用與檢測圖解［M］.北京：電子工業出版社，2014：59-69.

［3］ 孫富明，李笑盈，湯春林，等.FPGA模擬MBUS總線的實現［J］.微處理機，2002，11：10-13.

The Current-limiting Resistor is used to Isolate the Short-Circuit of the M-BUS Water Meter

Shi Tong，Feng Si-cong，China Guang-wen

The M-BUS bus-type water meter is more prone to short-circuit fault in the remote meter reading of water meter.The fault will cause the water meter of the whole system can not go on-line under the concentrator，and the troubleshooting is time-consuming and laborious.Good isolation short-circuit fault on the impact of the entire system，and quickly locate the fault location.

M-BUS；water meter remote collection；current limiting resistor；short-circuit isolation

TM47

A

1003-6490（2016）07-0171-01

2016-06-25

史彤（1976—），男，河北保定人，工程師，主要研究方向為石油通信工程。