提要: 本文主要介紹自動(dòng)抄表技術(shù)在佛山水司的應(yīng)用和發(fā)展過程,以及遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)的構(gòu)成和實(shí)施策略。
關(guān)鍵詞:遠(yuǎn)傳水表 自動(dòng)抄表 數(shù)據(jù)采集 無線通訊
引言
當(dāng)今信息化數(shù)字化的浪潮已席卷了全球的所有行業(yè)。供水行業(yè)也在生產(chǎn)和管理上進(jìn)行了許多信息化方面的建設(shè),比如對(duì)企業(yè)管理進(jìn)行信息化改造及對(duì)水廠進(jìn)行自動(dòng)化改造等。但是在一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)——抄表環(huán)節(jié)上盡管進(jìn)行了不少自動(dòng)抄表技術(shù)的嘗試,但效果不盡理想,其應(yīng)用還處于起步階段。原因是由于將非電量的用水信號(hào)變換為電信號(hào)技術(shù)難度較大,再由于水表數(shù)量巨大給數(shù)據(jù)傳輸帶來很多困難,且市場(chǎng)上也很難找到成熟穩(wěn)定的技術(shù)產(chǎn)品,致使水表抄收的自動(dòng)化程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于其它項(xiàng)目的水平。
對(duì)于一個(gè)供水企業(yè)來說,抄表是生產(chǎn)的一部分,因此抄表自動(dòng)化也是生產(chǎn)自動(dòng)化的一部分,它不僅僅為營業(yè)收費(fèi)提供水量數(shù)據(jù),還可為管網(wǎng)建模、漏耗計(jì)量等提供準(zhǔn)確可靠的依據(jù),而一個(gè)供水企業(yè)的信息化如果沒有抄表自動(dòng)化,就不是真正意義上的信息化了。
佛山供水一直致力于實(shí)現(xiàn)抄表自動(dòng)化,在自動(dòng)抄表技術(shù)方面不斷地進(jìn)行嘗試和實(shí)踐,取得了一些進(jìn)展。
一、抄表自動(dòng)化的歷程
自動(dòng)抄表技術(shù)在佛山供水的發(fā)展過程大致分為三個(gè)階段:
1. 抄表機(jī)抄表階段
抄表員將抄表數(shù)據(jù)輸入抄表機(jī),再經(jīng)RS232接口與管理中心計(jì)算機(jī)連接,將抄表數(shù)據(jù)傳入電腦,最后由相應(yīng)的軟件對(duì)抄表數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。這種方式不僅解決了在電腦上重復(fù)輸入抄表數(shù)據(jù)的問題,而且抄表機(jī)本身具有在抄表現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)檢查、判別抄表結(jié)果,異常數(shù)據(jù)自動(dòng)提醒,已抄、未抄情況自動(dòng)統(tǒng)計(jì)等功能,從而大大提高了抄表收費(fèi)的工作效率,因此這種方式被大多數(shù)水司所采用。但是,隨著人民生活水平的提高、住宅商品化的發(fā)展,居民住宅的質(zhì)量和檔次越來越高,住戶對(duì)住宅環(huán)境、物業(yè)管理水平的要求也日益提高。對(duì)供水部門和用戶來說,這種方式存在的弊病越來越突出,其原因主要有以下幾點(diǎn):
入戶難:由于居民生活水平的提高、家庭財(cái)產(chǎn)價(jià)值越來越高、越來越重視隱私權(quán)等原因,用戶不希望被人打擾;同時(shí)入戶抄表只能在早、晚居民休息時(shí)間,抄表人員實(shí)際可利用抄表時(shí)間較短,因而使抄表率、收費(fèi)率無法達(dá)到公司要求;
現(xiàn)行抄表收費(fèi)結(jié)算方式不合理:由于入戶抄表困難,一些水司干脆只抄收總表,而分表則讓用戶自己抄,不足部分由用戶分?jǐn)?,產(chǎn)生用戶在交費(fèi)上的不配合行為,致使水費(fèi)拖欠現(xiàn)象嚴(yán)重;
管理費(fèi)用過高:以佛山水司為例,有12萬用水戶,抄表和管理人員達(dá)100多人,耗費(fèi)人工多,成本高,效率低,不利于科學(xué)管理;數(shù)據(jù)采集不及時(shí),無法實(shí)時(shí)反映系統(tǒng)狀況,不能為相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)提供準(zhǔn)確及時(shí)可靠的數(shù)據(jù);
不能對(duì)用戶行為進(jìn)行有效監(jiān)控。
2. 半自動(dòng)化階段
隨著城市的發(fā)展和擴(kuò)大,以及“一戶一表,獨(dú)立計(jì)費(fèi)”工程的開展,用水戶數(shù)量急劇上升,抄表收費(fèi)問題更為突出。在技術(shù)與管理兩方面急待進(jìn)步、改革的迫切需求下,自動(dòng)抄表技術(shù)迅速發(fā)展起來,遠(yuǎn)傳水表也應(yīng)運(yùn)而生。公司為用水戶安裝了遠(yuǎn)傳水表,抄表人員用便攜式抄收器將各自獨(dú)立工作的數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)采集后,再攜帶到機(jī)房傳輸給管理中心計(jì)算機(jī)。這種方式不僅解決了人工抄表入戶難的問題,而且一次可抄上百戶甚至上千戶水表,抄表速度和準(zhǔn)確率比以前提高了很多,抄表員人數(shù)大量減少,并以其服務(wù)便捷,能避免水費(fèi)糾紛問題而受到廣大居民的歡迎,國內(nèi)許多水司都進(jìn)行了這方面的試點(diǎn),而佛山水司在對(duì)各種遠(yuǎn)傳水表的性能進(jìn)行比較測(cè)試后,更是率先全面采用了這種抄表方式。目前,全市70%的水表為一戶一表的遠(yuǎn)傳水表。但是,這種方式也存在許多問題:
由于“一戶一表,獨(dú)立計(jì)費(fèi)”工程推進(jìn)速度過快,有關(guān)部門又缺乏統(tǒng)一規(guī)劃,造成用戶資料變動(dòng)頻繁,對(duì)管理造成極大的困難;
由于國家在遠(yuǎn)傳水表制造上沒有制定統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),市場(chǎng)上現(xiàn)有的遠(yuǎn)傳水表種類繁多,設(shè)備普遍存在故障率較高的問題。我司現(xiàn)有遠(yuǎn)傳水表近8萬個(gè),數(shù)據(jù)采集器約12000個(gè),數(shù)據(jù)集中器約2220個(gè),即使故障率為1%,故障設(shè)備總數(shù)都將達(dá)到約940個(gè),絕對(duì)數(shù)量很大,大大增加了設(shè)備維護(hù)工作的困難程度;
由于抄表數(shù)據(jù)仍要現(xiàn)場(chǎng)采集,受到抄收次數(shù)的限制,無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障,維護(hù)工作跟不上,維護(hù)人員經(jīng)常是月初閑月底忙,而抄表員也要等到月底才能把數(shù)據(jù)都收上來,所以,盡管增加了很多維護(hù)人員,遠(yuǎn)傳水表用戶的欠收率仍高居不下,而隨著“一戶一表”工程的進(jìn)一步開展,工作負(fù)荷不均衡的問題日益突出。
3. 全自動(dòng)化階段
在遠(yuǎn)傳水表的基礎(chǔ)上,利用現(xiàn)代通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。其原理是將水表的流量轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào),該信號(hào)經(jīng)傳輸線傳送至數(shù)據(jù)采集器,由數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行采集累計(jì)等處理,然后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦芾碇行挠?jì)算機(jī),由后臺(tái)測(cè)控軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理。它克服了前兩種抄表方式的多種弊病,呈現(xiàn)出無可比擬的優(yōu)勢(shì):
隨時(shí)監(jiān)控,及早發(fā)現(xiàn)水表故障,及時(shí)進(jìn)行維護(hù),將維護(hù)工作分配到每一天,解決設(shè)備維護(hù)人員工作負(fù)荷不均衡的問題,提高抄表率;
抄表時(shí)間靈活,既可設(shè)定統(tǒng)一時(shí)間集中抄表,也可以根據(jù)需要對(duì)某個(gè)水表進(jìn)行補(bǔ)抄,還可以采集某一時(shí)段的水量;
提供其它增值服務(wù):例如為營業(yè)收費(fèi)系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),而實(shí)時(shí)的水量數(shù)據(jù)則保證了管網(wǎng)建模的準(zhǔn)確性,同時(shí)也為準(zhǔn)確計(jì)量漏耗提供了依據(jù)等;
簡(jiǎn)化管理層次,減少管理費(fèi)用,降低成本;
二、遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表的關(guān)鍵技術(shù)問題
佛山水司正在積極地進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表的嘗試,我們認(rèn)為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表有幾個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問題:
1 傳感器技術(shù)
脈沖遠(yuǎn)傳表:是將表計(jì)遠(yuǎn)傳的信號(hào)以脈沖(或開關(guān)量)的形式發(fā)出,每一個(gè)脈沖信號(hào)代表一定的數(shù)值,由數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行實(shí)時(shí)在線累計(jì)存貯。系統(tǒng)要對(duì)這樣累計(jì)的脈沖數(shù)進(jìn)行一定的換算處理之后,才能得到表計(jì)的數(shù)值。其中,干簧管傳感器或霍爾器件的傳感器,接線方便,耗電小,成本較低,應(yīng)用比較廣泛,但誤差較大;
光柵遠(yuǎn)傳表:通過光柵將用水量轉(zhuǎn)換為電信號(hào),計(jì)量較準(zhǔn)確,抗干擾能力強(qiáng),誤差較小,但接線較復(fù)雜、成本較高,;
數(shù)字遠(yuǎn)傳表:內(nèi)置電子芯片,自身已經(jīng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化處理,向外傳輸?shù)氖菧?zhǔn)確的數(shù)據(jù),上位機(jī)可以通過總線方式直接讀取到確切的數(shù)值,而不必要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理。這種遠(yuǎn)傳表具有較好的抗磁抗干擾能力,但價(jià)格較貴,市場(chǎng)占有面較小。
攝像遠(yuǎn)程抄表:通過利用安裝在水表上的專用攝像頭,把表的真實(shí)圖像拍下來,經(jīng)過壓縮打成IP包,用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接?jì)算機(jī),并經(jīng)過自動(dòng)識(shí)別技術(shù)處理后把水表數(shù)據(jù)提取瀏覽確認(rèn)、存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性較高,但自動(dòng)識(shí)別技術(shù)不能百分百地完全識(shí)別圖像,需要人工參與,傳輸數(shù)據(jù)量較大,成本高。
2. 通訊技術(shù)
無線數(shù)傳電臺(tái)組網(wǎng):利用無線電波進(jìn)行無線通信,對(duì)于范圍廣、布局分散的集中器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,是一種較好的選擇,且安裝調(diào)試方便,運(yùn)行費(fèi)用小,設(shè)備、技術(shù)較簡(jiǎn)單,主要缺點(diǎn)是采用串行的通訊方式,并發(fā)通訊能力差,數(shù)據(jù)傳輸速度慢。
GPRS、CDMA等公網(wǎng):各個(gè)數(shù)據(jù)集中點(diǎn)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭苿?dòng)公司的無線網(wǎng)絡(luò),然后再通過互聯(lián)網(wǎng)把數(shù)據(jù)送往遠(yuǎn)傳中心。特點(diǎn)是組網(wǎng)簡(jiǎn)單,維護(hù)方便,并發(fā)通訊能力強(qiáng),數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)性高,主要缺點(diǎn)是在采集點(diǎn)數(shù)量較大時(shí),運(yùn)行費(fèi)用昂貴。
3. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
自動(dòng)抄表系統(tǒng)應(yīng)由這樣幾部分組成:
前端采集裝置
數(shù)據(jù)采集處理裝置
數(shù)據(jù)傳輸通道
中心控制系統(tǒng)
根據(jù)實(shí)際情況,佛山水司準(zhǔn)備采用基于數(shù)據(jù)庫及無線通訊與GPRS等公網(wǎng)相結(jié)合的組網(wǎng)技術(shù),使水表數(shù)據(jù)通過數(shù)次存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)后最終到達(dá)應(yīng)用層,達(dá)到遠(yuǎn)程抄表的目的。
系統(tǒng)原理圖如下:
三、實(shí)施遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表的策略
根據(jù)現(xiàn)時(shí)自動(dòng)抄表技術(shù)發(fā)展的水平和佛山市遠(yuǎn)傳水表使用的現(xiàn)狀,我司準(zhǔn)備分以下幾步來實(shí)施遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表工作:
1 積極進(jìn)行試點(diǎn)工作,為進(jìn)一步推廣獲取可靠依據(jù)
對(duì)于小口徑水表,在已經(jīng)大量安裝了水表遠(yuǎn)傳系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,廣泛測(cè)試各種通訊方式,對(duì)其通訊速度、可靠性和運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行評(píng)比,從中選定最優(yōu)方案;對(duì)于大口徑水表,要選擇多種傳感器進(jìn)行性能測(cè)試,從中選定可行方案。
2 逐步開展推廣工作,最終完全實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表
考慮到這是一項(xiàng)數(shù)量大、投資多的工程,預(yù)計(jì)全市采集點(diǎn)超過四千個(gè),總投資超過兩千萬。在試點(diǎn)成功后,將用三至四年的時(shí)間逐步完成,第一年完成全市水表總數(shù)的 5-10 %,以后根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況逐年遞增;同時(shí),由于大口徑水表的用水量占全市用水量的絕大多數(shù),對(duì)加快企業(yè)的資金回籠和經(jīng)濟(jì)效益的分析起著重要的作用,所以在推廣過程中將優(yōu)先考慮實(shí)施大口徑水表的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表。
3 加快各種相關(guān)應(yīng)用的開發(fā),使遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)發(fā)揮更積極的作用
研究自動(dòng)抄表系統(tǒng)與其它信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互聯(lián)和交換技術(shù),建立良好的接口,為其它信息系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),例如:為營業(yè)信息管理系統(tǒng)提供水量,以便進(jìn)行及時(shí)收費(fèi);為調(diào)度系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)水量,以保證建立管網(wǎng)水利模型的精度;為網(wǎng)上用水信息發(fā)布系統(tǒng)、用水信息查詢系統(tǒng)提供即時(shí)信息,以提高企業(yè)的服務(wù)水平,更好地樹立企業(yè)形象。同時(shí),進(jìn)一步開發(fā)水量分析研究的新系統(tǒng),比如:漏耗分析、用水模式分析、水量趨勢(shì)分析等系統(tǒng),為企業(yè)的管理決策提供更多的支持。
結(jié)束語
我們相信,遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表將是今后水表抄收方式改革的必然趨勢(shì),而隨著國家對(duì)遠(yuǎn)傳水表制造行業(yè)管理的進(jìn)一步規(guī)范和自動(dòng)抄表技術(shù)的發(fā)展,遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)將越來越穩(wěn)定可靠并顯現(xiàn)出其巨大的優(yōu)勢(shì),它最終也必定會(huì)為企業(yè)帶來人們所期望的管理效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
關(guān)鍵詞:遠(yuǎn)傳水表 自動(dòng)抄表 數(shù)據(jù)采集 無線通訊
引言
當(dāng)今信息化數(shù)字化的浪潮已席卷了全球的所有行業(yè)。供水行業(yè)也在生產(chǎn)和管理上進(jìn)行了許多信息化方面的建設(shè),比如對(duì)企業(yè)管理進(jìn)行信息化改造及對(duì)水廠進(jìn)行自動(dòng)化改造等。但是在一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)——抄表環(huán)節(jié)上盡管進(jìn)行了不少自動(dòng)抄表技術(shù)的嘗試,但效果不盡理想,其應(yīng)用還處于起步階段。原因是由于將非電量的用水信號(hào)變換為電信號(hào)技術(shù)難度較大,再由于水表數(shù)量巨大給數(shù)據(jù)傳輸帶來很多困難,且市場(chǎng)上也很難找到成熟穩(wěn)定的技術(shù)產(chǎn)品,致使水表抄收的自動(dòng)化程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于其它項(xiàng)目的水平。
對(duì)于一個(gè)供水企業(yè)來說,抄表是生產(chǎn)的一部分,因此抄表自動(dòng)化也是生產(chǎn)自動(dòng)化的一部分,它不僅僅為營業(yè)收費(fèi)提供水量數(shù)據(jù),還可為管網(wǎng)建模、漏耗計(jì)量等提供準(zhǔn)確可靠的依據(jù),而一個(gè)供水企業(yè)的信息化如果沒有抄表自動(dòng)化,就不是真正意義上的信息化了。
佛山供水一直致力于實(shí)現(xiàn)抄表自動(dòng)化,在自動(dòng)抄表技術(shù)方面不斷地進(jìn)行嘗試和實(shí)踐,取得了一些進(jìn)展。
一、抄表自動(dòng)化的歷程
自動(dòng)抄表技術(shù)在佛山供水的發(fā)展過程大致分為三個(gè)階段:
1. 抄表機(jī)抄表階段
抄表員將抄表數(shù)據(jù)輸入抄表機(jī),再經(jīng)RS232接口與管理中心計(jì)算機(jī)連接,將抄表數(shù)據(jù)傳入電腦,最后由相應(yīng)的軟件對(duì)抄表數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。這種方式不僅解決了在電腦上重復(fù)輸入抄表數(shù)據(jù)的問題,而且抄表機(jī)本身具有在抄表現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)檢查、判別抄表結(jié)果,異常數(shù)據(jù)自動(dòng)提醒,已抄、未抄情況自動(dòng)統(tǒng)計(jì)等功能,從而大大提高了抄表收費(fèi)的工作效率,因此這種方式被大多數(shù)水司所采用。但是,隨著人民生活水平的提高、住宅商品化的發(fā)展,居民住宅的質(zhì)量和檔次越來越高,住戶對(duì)住宅環(huán)境、物業(yè)管理水平的要求也日益提高。對(duì)供水部門和用戶來說,這種方式存在的弊病越來越突出,其原因主要有以下幾點(diǎn):
入戶難:由于居民生活水平的提高、家庭財(cái)產(chǎn)價(jià)值越來越高、越來越重視隱私權(quán)等原因,用戶不希望被人打擾;同時(shí)入戶抄表只能在早、晚居民休息時(shí)間,抄表人員實(shí)際可利用抄表時(shí)間較短,因而使抄表率、收費(fèi)率無法達(dá)到公司要求;
現(xiàn)行抄表收費(fèi)結(jié)算方式不合理:由于入戶抄表困難,一些水司干脆只抄收總表,而分表則讓用戶自己抄,不足部分由用戶分?jǐn)?,產(chǎn)生用戶在交費(fèi)上的不配合行為,致使水費(fèi)拖欠現(xiàn)象嚴(yán)重;
管理費(fèi)用過高:以佛山水司為例,有12萬用水戶,抄表和管理人員達(dá)100多人,耗費(fèi)人工多,成本高,效率低,不利于科學(xué)管理;數(shù)據(jù)采集不及時(shí),無法實(shí)時(shí)反映系統(tǒng)狀況,不能為相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)提供準(zhǔn)確及時(shí)可靠的數(shù)據(jù);
不能對(duì)用戶行為進(jìn)行有效監(jiān)控。
2. 半自動(dòng)化階段
隨著城市的發(fā)展和擴(kuò)大,以及“一戶一表,獨(dú)立計(jì)費(fèi)”工程的開展,用水戶數(shù)量急劇上升,抄表收費(fèi)問題更為突出。在技術(shù)與管理兩方面急待進(jìn)步、改革的迫切需求下,自動(dòng)抄表技術(shù)迅速發(fā)展起來,遠(yuǎn)傳水表也應(yīng)運(yùn)而生。公司為用水戶安裝了遠(yuǎn)傳水表,抄表人員用便攜式抄收器將各自獨(dú)立工作的數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)采集后,再攜帶到機(jī)房傳輸給管理中心計(jì)算機(jī)。這種方式不僅解決了人工抄表入戶難的問題,而且一次可抄上百戶甚至上千戶水表,抄表速度和準(zhǔn)確率比以前提高了很多,抄表員人數(shù)大量減少,并以其服務(wù)便捷,能避免水費(fèi)糾紛問題而受到廣大居民的歡迎,國內(nèi)許多水司都進(jìn)行了這方面的試點(diǎn),而佛山水司在對(duì)各種遠(yuǎn)傳水表的性能進(jìn)行比較測(cè)試后,更是率先全面采用了這種抄表方式。目前,全市70%的水表為一戶一表的遠(yuǎn)傳水表。但是,這種方式也存在許多問題:
由于“一戶一表,獨(dú)立計(jì)費(fèi)”工程推進(jìn)速度過快,有關(guān)部門又缺乏統(tǒng)一規(guī)劃,造成用戶資料變動(dòng)頻繁,對(duì)管理造成極大的困難;
由于國家在遠(yuǎn)傳水表制造上沒有制定統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),市場(chǎng)上現(xiàn)有的遠(yuǎn)傳水表種類繁多,設(shè)備普遍存在故障率較高的問題。我司現(xiàn)有遠(yuǎn)傳水表近8萬個(gè),數(shù)據(jù)采集器約12000個(gè),數(shù)據(jù)集中器約2220個(gè),即使故障率為1%,故障設(shè)備總數(shù)都將達(dá)到約940個(gè),絕對(duì)數(shù)量很大,大大增加了設(shè)備維護(hù)工作的困難程度;
由于抄表數(shù)據(jù)仍要現(xiàn)場(chǎng)采集,受到抄收次數(shù)的限制,無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障,維護(hù)工作跟不上,維護(hù)人員經(jīng)常是月初閑月底忙,而抄表員也要等到月底才能把數(shù)據(jù)都收上來,所以,盡管增加了很多維護(hù)人員,遠(yuǎn)傳水表用戶的欠收率仍高居不下,而隨著“一戶一表”工程的進(jìn)一步開展,工作負(fù)荷不均衡的問題日益突出。
3. 全自動(dòng)化階段
在遠(yuǎn)傳水表的基礎(chǔ)上,利用現(xiàn)代通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。其原理是將水表的流量轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào),該信號(hào)經(jīng)傳輸線傳送至數(shù)據(jù)采集器,由數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行采集累計(jì)等處理,然后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦芾碇行挠?jì)算機(jī),由后臺(tái)測(cè)控軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理。它克服了前兩種抄表方式的多種弊病,呈現(xiàn)出無可比擬的優(yōu)勢(shì):
隨時(shí)監(jiān)控,及早發(fā)現(xiàn)水表故障,及時(shí)進(jìn)行維護(hù),將維護(hù)工作分配到每一天,解決設(shè)備維護(hù)人員工作負(fù)荷不均衡的問題,提高抄表率;
抄表時(shí)間靈活,既可設(shè)定統(tǒng)一時(shí)間集中抄表,也可以根據(jù)需要對(duì)某個(gè)水表進(jìn)行補(bǔ)抄,還可以采集某一時(shí)段的水量;
提供其它增值服務(wù):例如為營業(yè)收費(fèi)系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),而實(shí)時(shí)的水量數(shù)據(jù)則保證了管網(wǎng)建模的準(zhǔn)確性,同時(shí)也為準(zhǔn)確計(jì)量漏耗提供了依據(jù)等;
簡(jiǎn)化管理層次,減少管理費(fèi)用,降低成本;
二、遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表的關(guān)鍵技術(shù)問題
佛山水司正在積極地進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表的嘗試,我們認(rèn)為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表有幾個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問題:
1 傳感器技術(shù)
脈沖遠(yuǎn)傳表:是將表計(jì)遠(yuǎn)傳的信號(hào)以脈沖(或開關(guān)量)的形式發(fā)出,每一個(gè)脈沖信號(hào)代表一定的數(shù)值,由數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行實(shí)時(shí)在線累計(jì)存貯。系統(tǒng)要對(duì)這樣累計(jì)的脈沖數(shù)進(jìn)行一定的換算處理之后,才能得到表計(jì)的數(shù)值。其中,干簧管傳感器或霍爾器件的傳感器,接線方便,耗電小,成本較低,應(yīng)用比較廣泛,但誤差較大;
光柵遠(yuǎn)傳表:通過光柵將用水量轉(zhuǎn)換為電信號(hào),計(jì)量較準(zhǔn)確,抗干擾能力強(qiáng),誤差較小,但接線較復(fù)雜、成本較高,;
數(shù)字遠(yuǎn)傳表:內(nèi)置電子芯片,自身已經(jīng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化處理,向外傳輸?shù)氖菧?zhǔn)確的數(shù)據(jù),上位機(jī)可以通過總線方式直接讀取到確切的數(shù)值,而不必要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理。這種遠(yuǎn)傳表具有較好的抗磁抗干擾能力,但價(jià)格較貴,市場(chǎng)占有面較小。
攝像遠(yuǎn)程抄表:通過利用安裝在水表上的專用攝像頭,把表的真實(shí)圖像拍下來,經(jīng)過壓縮打成IP包,用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接?jì)算機(jī),并經(jīng)過自動(dòng)識(shí)別技術(shù)處理后把水表數(shù)據(jù)提取瀏覽確認(rèn)、存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性較高,但自動(dòng)識(shí)別技術(shù)不能百分百地完全識(shí)別圖像,需要人工參與,傳輸數(shù)據(jù)量較大,成本高。
2. 通訊技術(shù)
無線數(shù)傳電臺(tái)組網(wǎng):利用無線電波進(jìn)行無線通信,對(duì)于范圍廣、布局分散的集中器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,是一種較好的選擇,且安裝調(diào)試方便,運(yùn)行費(fèi)用小,設(shè)備、技術(shù)較簡(jiǎn)單,主要缺點(diǎn)是采用串行的通訊方式,并發(fā)通訊能力差,數(shù)據(jù)傳輸速度慢。
GPRS、CDMA等公網(wǎng):各個(gè)數(shù)據(jù)集中點(diǎn)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭苿?dòng)公司的無線網(wǎng)絡(luò),然后再通過互聯(lián)網(wǎng)把數(shù)據(jù)送往遠(yuǎn)傳中心。特點(diǎn)是組網(wǎng)簡(jiǎn)單,維護(hù)方便,并發(fā)通訊能力強(qiáng),數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)性高,主要缺點(diǎn)是在采集點(diǎn)數(shù)量較大時(shí),運(yùn)行費(fèi)用昂貴。
3. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
自動(dòng)抄表系統(tǒng)應(yīng)由這樣幾部分組成:
前端采集裝置
數(shù)據(jù)采集處理裝置
數(shù)據(jù)傳輸通道
中心控制系統(tǒng)
根據(jù)實(shí)際情況,佛山水司準(zhǔn)備采用基于數(shù)據(jù)庫及無線通訊與GPRS等公網(wǎng)相結(jié)合的組網(wǎng)技術(shù),使水表數(shù)據(jù)通過數(shù)次存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)后最終到達(dá)應(yīng)用層,達(dá)到遠(yuǎn)程抄表的目的。
系統(tǒng)原理圖如下:
三、實(shí)施遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表的策略
根據(jù)現(xiàn)時(shí)自動(dòng)抄表技術(shù)發(fā)展的水平和佛山市遠(yuǎn)傳水表使用的現(xiàn)狀,我司準(zhǔn)備分以下幾步來實(shí)施遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表工作:
1 積極進(jìn)行試點(diǎn)工作,為進(jìn)一步推廣獲取可靠依據(jù)
對(duì)于小口徑水表,在已經(jīng)大量安裝了水表遠(yuǎn)傳系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,廣泛測(cè)試各種通訊方式,對(duì)其通訊速度、可靠性和運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行評(píng)比,從中選定最優(yōu)方案;對(duì)于大口徑水表,要選擇多種傳感器進(jìn)行性能測(cè)試,從中選定可行方案。
2 逐步開展推廣工作,最終完全實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表
考慮到這是一項(xiàng)數(shù)量大、投資多的工程,預(yù)計(jì)全市采集點(diǎn)超過四千個(gè),總投資超過兩千萬。在試點(diǎn)成功后,將用三至四年的時(shí)間逐步完成,第一年完成全市水表總數(shù)的 5-10 %,以后根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況逐年遞增;同時(shí),由于大口徑水表的用水量占全市用水量的絕大多數(shù),對(duì)加快企業(yè)的資金回籠和經(jīng)濟(jì)效益的分析起著重要的作用,所以在推廣過程中將優(yōu)先考慮實(shí)施大口徑水表的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表。
3 加快各種相關(guān)應(yīng)用的開發(fā),使遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)發(fā)揮更積極的作用
研究自動(dòng)抄表系統(tǒng)與其它信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互聯(lián)和交換技術(shù),建立良好的接口,為其它信息系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),例如:為營業(yè)信息管理系統(tǒng)提供水量,以便進(jìn)行及時(shí)收費(fèi);為調(diào)度系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)水量,以保證建立管網(wǎng)水利模型的精度;為網(wǎng)上用水信息發(fā)布系統(tǒng)、用水信息查詢系統(tǒng)提供即時(shí)信息,以提高企業(yè)的服務(wù)水平,更好地樹立企業(yè)形象。同時(shí),進(jìn)一步開發(fā)水量分析研究的新系統(tǒng),比如:漏耗分析、用水模式分析、水量趨勢(shì)分析等系統(tǒng),為企業(yè)的管理決策提供更多的支持。
結(jié)束語
我們相信,遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表將是今后水表抄收方式改革的必然趨勢(shì),而隨著國家對(duì)遠(yuǎn)傳水表制造行業(yè)管理的進(jìn)一步規(guī)范和自動(dòng)抄表技術(shù)的發(fā)展,遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)將越來越穩(wěn)定可靠并顯現(xiàn)出其巨大的優(yōu)勢(shì),它最終也必定會(huì)為企業(yè)帶來人們所期望的管理效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。