1　引　言

全電池供電分線式智能水表抄表系統適用于水表出戶集中放置或高層住宅層間穿線困難的使用環境。該系統采用高可靠雙干簧管發信基表,并配置了采用專用集成電路而非單片機的智能數字式水量采集模塊,具有抄讀率高、功耗低、全電池供電。如圖1所示。

系統組成原理圖

圖1　系統組成原理圖

水表:內置智能數字式水量采集模塊,用于水量信號及水表狀態信息的檢測,并轉換成數字信號發送給集中器。

集中器:每臺集中器可以連接八只水表,讀取各水表的數據和狀態信息,記錄并儲存各水表當月水量、累計水量、階梯水價狀態及運行狀態;與抄表器接口通訊。

抄表器:抄表器用于抄收各個集中器中的水量、水表狀態數據。

計算機:配置智能抄表系統管理軟件,用于接收、匯總各抄表器數據,并對抄表數據進行綜合處理,確保與用戶公司的信息管理系統有效集成。

2　系統各部分的詳細說明

(1)水表:采用雙干簧管發信基表。

(2)表內智能數字式水量采集模塊功能。

采用自行研制的水表專用集成電路,不需運行軟件,具有功能豐富,抗干擾能力強,可靠性高,靜態尤其動態功耗小的突出優點。

a. 采集雙干簧管發出的采集水量信號,并累計儲存在模塊的專用集成電路芯片內;b. 內置鋰錳電池,電池容量按工作十年設計,確保穩定工作八年;c. 具有線路故障、水表位置變化及受到磁攻擊時的判斷和記錄功能;d. 具有干簧管故障、內置電池電壓偏低的判斷和記錄功能;e. 兩線數據通訊功能,將水表的工作狀態和水量信息通過兩線通訊接口發送給集中器,傳輸線路即使出現故障(短路或開路) ,模塊仍會繼續工作。

通訊接口可以帶電插拔。

(3)集中器。

集中器以單片機為核心,由八個水表接口、時鐘電路、RS - 232 (用于與抄表器連接)通訊接口及供電電池組成。集中器與水表之間采用定時檢測的方式,定時時間可人為設定為1小時至數天,將各水表的水量及工作狀態信息讀取并記錄。其功能特點為:

a. 提取各水表采集模塊內存儲的累計水量和各模塊工作狀態的數據,存儲在串行E2PROM中,每日匯總,以備日后查詢;b. 集中器與各水表采集模塊之間的通訊接口具有短路、開路監測及帶電插拔的功能;c. 與抄表器的通訊傳輸接口:集中器配置一個RS—232通訊接口與抄表器連接,實現管理人員對集中器和各采集模塊的操作,讀取模塊內水量數據和集中器的工作日志等。通訊接口按可帶電插拔設計;d. 采用一節高能鋰錳電池供電,電池容量按工作六年設計,確保穩定工作四年。

(4)抄表器功能。

抄表器可在集中器和PC機之間傳送水量數據、各水表的工作狀態和控制指令。其功能有:

·接收和發送水量數據;·發出控制命令改變水表工作狀態;·操作員代碼設置;·門牌地址設置;·階梯水量的設定;·時鐘設置;·表箱工作日志的讀取。

(5)計算機信息管理功能。

系統的信息管理功能主要包括接收水量數據、額定水量設置、門牌號設置、系統設置、日志查詢等主要功能模塊。

抄表后,將抄表器通過數據線將抄表數據上傳至信息管理系統。經過綜合處理,可與自來水公司的信息管理系統相連,形成相應的查詢和統計數據,月終進行結轉。管理者和決策者可通過自來水公司的計算機管理系統獲得所有數據信息。

通過智能抄表系統實現對抄表工作的監督和管理,保證抄表員按時到戶抄表。采用智能抄表通信技術,為抄表工作和數據管理提供了強有力的工具。

本系統安全性好,可靠性高,提供數據共享,確保與用戶公司的信息管理系統有效集成。人機界面友好,簡單易學,方便快捷。

3　表箱的查看功能

為方便用戶及時了解自家水表的累計用水量、當月用水量及水表運行狀態,可以在小區的每個單元內或每棟樓內安裝一個表箱,表箱可以與多達64個集中器相連,抄表器直接與表箱連接,用來讀取各個水表的水量數據,或通過調制解調器和公用電話網與計算機連接通訊。如圖2所示。

表箱安裝在各單元較低樓層的公共部位上,其功能如下:

顯示功能:用循環顯示的方式顯示不同單元、樓層、門號用戶的當月水量、累計水量、模塊狀態和三級階梯水價指示(LED 指示燈綠黃紅三色分別表示:平價、議價、特價) ;通訊傳輸接口: 表箱配置一個RS—232 接口,可與手持式抄表器連接,用于讀取水量數據和表箱工作日志等。

電源:表箱內的電源采用低壓開關電源,具有效率高,抗干擾能力強的特點。電源可在150VAC～280VAC的范圍內正常工作。電源功耗: 正常工作時4W～6W。

工作組成原理圖

圖2　工作組成原理圖。

4　結束語

該系統具有通用“ IC卡水表抄表系統”的一切基本功能,如:先交費,后用水、欠費自動斷水、用戶用卡主動交費,通過微機售水管理,不用登門抄表收費、有提示交費報警功能、封閉電池供電壽命長達5年以上、設有電池低電壓斷電保護等。除此之外,還具有抄讀率高、功耗低、全電池供電、長期運行穩定、可靠的突出優點。