大口径水表无线抄表系统设计方案报告.docx

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1、大口径水表无线抄表系统设计方案报告 AMR-GPRS 大口径水表无线抄表系统设计方案（光电直读式） 淄博xx电器有限公司 第一章AMR直读式抄表系统介绍 一、概述 AMR型智能抄表网络系统是总线制智能抄表系统产品，它由表单元、链路单元、GPRS 集中器、装载有AMR智能抄表系统管理软件的主控机三部分组成。其中表单元包括光电直读水表。链路单元包括：AMR-JZ-GPRS 型集中器。该系统可在最大程度上简化用户的操作，实现真正意义上的足不出户、智能在线抄表并监测水表的运行状态。 二、系统构成 21、系统架构 AMR-GPRS直读式集中抄表管理系统由三级网络组成，从下至上分别是读数转换层（表单元）、

2、数据集中层和管理层（主控机）。 读数转换层 读数转换层的作用是把各种计量表上计数器的显示值转换成与其对应的读数，并传送给上层设备（集中器）。该层的主要设备是各种光电直读式远传计量表。 数据集中层 数据集中层的作用是定时读取和储存下属各表计的数据及传递实时操作命令。该层的主要设备是集中器。 管理层 管理层的作用是对整个系统所采集的数据进行处理、储存，并提供查询、打印等功能。该层的主要设备是电脑、打印机等。 AMR-GPRS智能抄表网络系统的通讯链路基于RS485总线架构，由主干、中继、扩展三级网络构成，系统组网图如下所示。 主控机：在主控机上安装JSAMR型智能抄表系统管理软件，由该系统软件发出

3、抄表指令，GPRS集中器做出相应的响应，完成抄表任务。该系统因采用不同型号的GPRS集中器，而要求主控机的硬件配置亦不同，以下列出主控机的基本配置。 主要参数：Windows2000以上服务器版操作系统，40G硬盘，2GRAM，1个RS232端口（GPRS集中器时用）。 22、通信方式 AMR-GPRS直读式集抄系统在组成结构上类似于集散式控制系统，其数据通信由上中下二个层次组成(见图2)。上层通信是指集中器与主站电脑之间的通信，下层通信是集中器与其下属直读表之间的通信。这二层通信在物理结构上相互独立，对通信方式、传输介质、传输速率的要求各不相同，下面分别予以介绍。 图2 AMR-GPRS直读

4、式集抄通信通信层次 2.2.1 上层通信 如前所述，上层通信是指集中器与主站电脑之间的通信。该层通信的主要特点是数据量较大，传输距离可能很远。如图3所示，在实际工程项目中，上层通信经常采用的方式有RS232、电话网、GPRS、RS485、局域网等。 RS232串行通信方式 如图3(a)所示，这是最简单也是最常用的方式，用一根RS232串行电缆将集中器的RS232口与电脑的RS232口连接起来即可，下行通过RS485通信接口与采集器/中继器连接，这种方式适用于集中器与主站电脑距离很近的场合，该距离应当小于15米。这种通信方式的传输速率较高，误码率很低，可靠性较高。 电话拨号通信方式 如图3(b)

5、所示，当主站电脑与集中器相距较远时，可采用这种方式。主站电脑和集中器各自通过调制解调器(MODEM)与电话网连接，从理论上讲，只要通电话的地方，都可采用 此方式，因此它的传输距离不受限制。这种通信方式的可靠性会受电话网传输质量的影响。 (a) (b) (c) (d) 图3 AMR系统上层通信方式 GPRS通信方式 如图3(d)所示，当主站电脑与集中器相距很远，并且无法采用电话拨号或者电话距离太远布线费用太高，可采用这种方式。 RS485串行总线通信方式 如图3(c)所示，当主站电脑通过RS232/RS485转换器与采集器连接，电脑与采集器间的最大距离可达到1200米，如增加中继器则还能延长传输

6、距离，这种通信方式的传输可靠性较高，传输速率也较高。 局域网通信方式 如图3(d)所示，随着网络技术的飞速发展，网络的触角已伸展到我们的周围。“宽带接入”成为新建小区的亮点，因此集抄系统与网络的连接也就势在必行了。此外近年来随着无线通信网络的发展，GPRS通信方式也可用于集抄系统的上层通信。 这几种通信方式各有特点，应根据项目的具体情况选用，以期达到最佳效果。 2.2.2 下层通信 下层通信是指集中器与其下属表计之间的通信。目前采用的通信方式主要是RS485总线传输与M-BUS总线传输两种方式。 图4 下层通信连接示意图 从图4中可见，集中器的下行通信接口通过RS485总线或M-BUS总线与直

7、读表连接，当采用RS485通信方式时采集/中继器所提供的直流电源通过另一对导线与RS485直读表连接。 第三章设备简介 通讯链路单元是智能抄表网络系统的中间传输环节，由于它决定了表单元的抄表数据能否经链路传输上来，以及经由什么样的链路传输，所以链路单元也起着很重要的作用。根据现场及用户的需要，通过搭配不同的链路单元，可实现本地抄表、电话抄表等多种方案。 AMR-GPRS型智能抄表网络系统的链路单元如概述中所述，主要包括GPRS集中器、隔离中继器、智能数据采集器。以下简单分述各设备的功能及其使用注意事项。 一、集中器(AMR-JZ-A) （一）功能： 集中器是智能抄表系统的数据集中单元。集中器通

8、过建立可靠的通讯通道，处理和交换主控机与表单元间的数据信息。可根据需求配置为每月的每天、某一或两天的某一时间定时自动抄表，抄表后的数据保存在集中器中，供主控机随时读取。主控机可通过modem拨号、RS-232或无线抄表方式读取表数据。既可读取集中器内已读取并保存的抄表数据，也可令集中器操作采集器和表单元，提取表单元的最新抄表数据。 QBT-AMR-A型智能程抄表网络系统因与主控机连接方式不同，所达到的功能亦不同，下面列出三种工作模式的对照表。 使用modem方式时，将集中器连接到电信局提供的电话线上，集中器自动应答拨入的电话，接收从电话线路上传来的抄表指令，完成对区域内采集器和表的操作。 使用

9、RS-232抄表时，集中器通过串口延长线连接到主控机的串口上。 使用TCP/IP抄表时，主控机通过INTERNET访问连接到CDMA/GPRS网络的集中器，实现无线抄表。集中器与主控机之间不需要布线，但要求在安装集中器的位置已覆盖有CDMA/GPRS网络且保证信号良好，同时还要求主控机能上INTERNET网，网络状况良好。 （二）技术指标： 1、设备型号：AMR-JZ-A； 2、工作电源：12VDC/1A； 3、通信方式：与上位机：公用电话网、RS-232、CDMA/GPRS； 与下位机接四路主干总线； 4、工作环境：温度：055；湿度：595%RH 二、中继器（AMR-ZJ-A） （一）功能

10、： 集成了中继器和电源控制器两大功能，具有防雷作用的同时还具有总线隔离功能； 内部电路能自动感知数据流方向，自动切换使能控制端，并对信号进行放大、增强； 当主干网上有抄表信号时，给采集器供电并打开通讯线路；当主干网无通讯信号时，中继器的输出和输入由内部电源控制断开，使得中继网络与主干网络处于完全隔离状态。 （二）技术指标： 1、设备型号：AMR-ZJ-A； 2、工作电源：12V/1A直流电； 3、通信方式：RS-485； 4、保护等级：RS-485接口每线600W的雷击浪涌保护； 5、工作环境：温度：055；湿度：595%RH。 三、采集器(AMR-CJ-A) （一）功能： 具有防雷作用的同时

11、还具有总线隔离功能； 内部电路能自动感知数据流方向，自动切换使能控制端，并对信号进行放大、增强； 系统通过寻址方式访问对应采集器输出通道内表单元，而不影响其它采集器输出通道内表单元工作； （二）技术指标： 1、设备型号：AMR-CJ-A； 2、工作电源：总线供电； 3、通信方式：RS-485； 4、保护等级：RS-485接口每线600W的雷击浪涌保护； 5、工作环境：温度：055；湿度：595%RH 四光电直读智能表 表单元是智能抄表系统的关键和灵魂，智能抄表系统的准确性和可靠性很大程度上依赖于表单元。 AMR智能抄表网络系统的表单元采用当前最新技术开发而成，光电直读表是其中最具代表性的产品。

12、该表通过编码与译码将表的字轮数“直读”出来，是字轮上数位的物理位置翻译；译码器读表瞬间完成译码，送出数据，表的输出数与表盘读数无偏差，抖动、回流、强磁干扰都不会影响表读数。光电直读表包括光电直读水表、光电直读气表。 一、性能与功能 通过编码与译码将表的字轮数“直读”出来，是字轮上数位的物理位置翻译； 系统（或手抄器）在读表时送电到表内，不用电池，也不需要电源来维持数据的准确； 译码器读表瞬间完成译码，送出数据，表的输出数与表的字盘读数无偏差，抖动、回流、强磁干扰都不能影响译码读数； 表具有唯一的标识码，即表地址（出厂编号）：8位数字； 通过总线远程传输用量信息及其它信息； 提供RS485 总线

13、传输或MBUS总线传输，可单独工作亦可组成网络系统，信息由专用手抄器单独抄读或系统联网抄读； “0”功耗，故障率降低，寿命更长； 智能化电子单元完全密封于计数器中、与水隔离，不受外界水及湿气侵蚀； 二、技术指标 表类型：光电直读气表、水表 电源电压：122V（仅通讯时供给）； 输出接口：RS485或MBUS总线传输 通信速率：2400bps 传输距离：1200m 工作电源：DC.912V 额定电流：待机时小于0.6mA，读表时小于10 mA 工作方式：间歇 工作环境：温度：050；090（热水表） 湿度：595%RH； 第四章直读式抄表系统设计方案 4.1 设计依据 1、与甲方口头交流的项目相

14、关资料； 2、建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范GB/T50312； 3、建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范GB/T50311； 4、施工现场临时用电安全技术规范JGJ46； 5、民用建筑电路设计规范JGJ/T16； 6、建筑电气安装工程质量检验评定标准GBJ303； 4.2 工程概况 化工厂建筑为厂房式建筑及外围给水总表分表，共计50个点位。各表通过直接接入GPRS集中器，然后通过GPRS传输进入工厂的管理房的电脑，水表和气表是为编码直读式智能表。 4.3 系统结构及配置原则 3.3.1 系统结构 本工程的各表设计为直读表抄表系统，各表用RVVP40.75mm2连接至首层的接入集中器。

15、本工程通过系统可实现对系统所辖区域内表计数据的读取、处理及储存、上传。 4.3.2 系统设备功用 管理机：内装远程抄表系统的上层操作软件，对所辖设备进行管理，通过辖下的集中 器可以随时调用系统内任一表计的数据，并对数据进行处理，同时可以对系统内设备发出各种指令，本系统所用电脑为一般办公用计算机，安装在消防监控中心。 集中器：是整个系统的桥梁，用于管理、数据缓存；起下传计算机命令及回传数据给计算机的作用；水表系统配1台集中器，安装在监控中心；本抄表系统选用我司的集中器，下行接口为标准的RS485接口； 直读水表：上电可接收来自集中器发来的各种操作命令，把计数器的值转换成数据上传至集中器，通信距离

16、小于1200米。每只直读表通信接口为标准的RS485接口，手拉手相接接入采集/中继层，直读表平时不工作，不用电，无功耗，系统维护量少。 3.3.3 系统配置原则 每台集中器负载一只直读表计；每台集中器配备220V市电。 3.4 施工说明 1、所有的集抄设备应做好防水、防破坏措施； 2、应做好设备的防雷接地措施； 3、系统调试前，严禁设备通电，避免线路短路烧坏设备。 4、本系统所用线材皆为国标线材，均有国家级检测单位的检测报告，绝缘、阻燃。 5、按弱电施工工艺进行施工。 3.5 系统功能 1、本系统集微电子技术、通信技术、网络技术于一体，采用集散结构、模块化设计， 所有设备均带有微处理器，能独立运行。 2、系统的可操作性。可解决不同接口和协议的“标准化”。 3、先进性、实用性、可靠性、可扩充性、兼容性。系统可适应未来技术的发展，新增 设备可与原设备技术无缝连接，可靠、稳定地实现功能升级。 4、互联性、可管理性。系统可通过网络把各子系统连接成一体。可数据传输、资源共 享来实现各系统的有效管理。 5、本系统可对表计数据的采集、读取以及计量数据、管理参数的设置。 6、本系统可实现抄表数据、收费数据（收费单）的生成、打印及导出（文本文件）， 亦可设置多种费率及结算方式。