水電氣熱能源計量裝置管理系統

文/尹莉燕

水電氣熱能源計量裝置管理系統

文/尹莉燕

水、電、氣、表合稱為水電氣熱能源計量裝置，簡稱為四表合一，在現有的電力系統基礎之上實現水、電、氣、熱表數據的采集、存儲、分析及處理，并可借助“互聯網+”的作用，通過手機APP等新型電子化服務手段，進行資源優化，為用戶搭建能效監測平臺，實現數據透明共享，并提供個性化的管理與服務，打造新型用能管理模式，進一步落實便民、為民、惠民舉措。

四表合一 采集 資源優化 管理

隨著物聯網技術的普及，四表合一集抄系統越來越多的受到了大家的關注，國家發改委、國家能源局明確支持四表合一項目建設，并出臺了相應的指導意見以促進其發展。

水、電、氣、熱是居民家庭日常生活不可缺少的公共資源，最傳統的使用方式均是先使用后付費模式，并且一般都安裝在用戶側，在每月月末結算時，抄表員必須挨家挨戶去抄收能量使用情況，工作量巨大，而且因為每戶作息時間不一致，可能多次上門都無法完成抄表工作，加上抄表是手動抄表，存在抄表失誤，引發矛盾，從而直接影響了工作效率及服務質量。雖然后續推行了預付費模式，但只要四種表中有一種未采用預付費方式，人工抄表仍不可避免，又因行業差別，每套系統都獨立運行，同一單元可能存在多套抄表系統，這樣既浪費資源又會有系統間的相互干擾。在如上背景下，將水表、電表、氣表和熱表四套系統合一就成了急待解決的問題。

四表合一集抄系統的優勢：

（1）四表合一可以切實解決水、電、氣、熱數據采集問題，伴隨有水、電、氣、熱一體化繳費平臺的建立，降低企業成本，方便居民用戶。

（2）四表合一數據采集，可以提高采集數據準確性，減少人員投入，提高工作效率及售后服務質量，給大家帶來經濟等方面的效益。

1 四表合一采集系統構成

四表合一可以切實解決多個設備的數據采集問題，水、氣、熱表共同使用電表的通信信道，由主站匯總分析各集中器采集到的數據，再下發至各個部門，相關部門分析對應數據，通過資源共享實現自動抄收表計數據及遠程繳費工作。

1.1 系統簡介

四表合一集抄系統由主站、集中器、采集終端、手持RFID抄表設備、協議轉換器、各計量單元（水、電、氣、熱表）等構成，如圖1所示，主站與集中器可采用無線電、GPRS、光纖或寬帶網絡等通訊方式，主站與手持抄表設備之間可采用藍牙、紅外等通信，集中器與各能源計量裝置之間可采用電力載波、無線模塊、RS485等通信方式。

1.2 系統組成部分

主站：主站是電能信息采集與管理的核心，解決整個系統的數據采集、傳輸、存儲、分析和應用，保證整個系統的運行安全，并可以與其它系統進行數據交互，是一個軟件和硬件綜合的計算機網絡系統。

集中器：可以對電能表進行數據采集、存儲、處理，同時和主站或手持RFID設備進行數據交換，以實現質量監測、分析和管理。

采集終端：轉發并執行控制命令，并可以與各采集點的設備進行數據雙向傳輸，以實現數據管理。

手持RFID抄表設備：能夠近距離直接與主站、集中器、各計量單元進行數據交互的手持設備。

協議轉換器：把各計量單元各自的通信協議轉換為集中器或主站可識別的通訊規約，使各計量單元相互兼容。

計量單元：水、電、氣、熱能源計量裝置，具有計量、存儲、故障檢測上報等功能。

1.3 系統基本功能

1.3.1 抄讀數據

系統可直接對各計量單元實現數據實時抄收。

1.3.2 設置參數

按需修改各計量單元數據，更加方便抄表。

1.3.3 數據存儲

存儲凍結數據，方便分析、查看曲線數據。

1.3.4 事件記錄及上報

記錄線路故障并上報主站，方便異常情況及時發現及處理。

1.3.5 控制功能

實現遠程通斷計量單元，保障負荷正常運行。

1.3.6 系統監測與診斷功能

采集各計量單元實時及凍結數據，監測各線路運作情況。

2 四表合一集抄系統簡易實施方案

四表合一集抄系統的設計應既不影響現有用電信息采集系統，又可共享原系統硬件設備和信道資源。

2.1 方案一：電能表+無線遠傳水氣熱表

該系統主要由主站、I型集中器、I型采集器、各計量單元（水、電、氣、熱表）等構成，需要對I型采集器所配的無線模塊進行功能升級，以實現對水氣熱能量計量裝置的數據抄收。

圖1：結構示意圖

主站與集中器之間的通信，可以根據用戶實際情況選擇不同的通信方式：如無線電、GPRS、光纖或者寬帶等；集中器與采集器之間的采用微功率無線模塊通訊；I型采集器通過微功率無線模塊與周圍能源計量裝置（水氣熱表）組成網絡，實現對其數據采集并上傳主站，減少直接組網，增加使用壽命。

此方案要求I型采集器與能源計量裝置之間的距離較近。

2.2 方案二：增加通信接口轉換器，電表+水氣熱表（M-BUS）

本方案，水表采用有線遠傳水表，集中器+通信接口轉換器+有線水、氣、熱表，集中器通過CDMA/GPRS/以太網等與主站進行數據交互。

原來的集抄系統不變，仍然是II型集中器通過485通道與電表通信，增加通訊接口轉換器，下行通過M-BUS與水、氣、熱表進行數據傳輸，上行通過微功率無線模塊、電力載波與II型集中器通信。

3 結束語

通過四表合一為用戶提供準確、及時的消費信息，可以讓用戶實時查看用能情況，并可實現手機APP充值繳費，提高服務效率和服務質量，亦可減少人工抄收成本，提高政府、人民群眾對市政行業的滿意程度，樹立良好的社會形象。

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作者單位 杭州炬華科技股份有限公司 浙江省杭州市311121