关于燃气表远程集中抄表技术的探讨

关于燃气表远程集中抄表技术的探讨

时间：2009-3-23 作者：

概述

随着我国燃气行业的加速发展，管道燃气用户不断增加，现行燃气费回收仍然是采用查表员按月入户查表，人工收费的办法。目前查表员月入户定额在1500户～2500户之间，沈阳市燃气户大约在100万户左右，查表员则需近400～600人，其工作强度大，效率低且工资、福利及设施管理费用增加。该办法收费使得企业在燃气购销结算上不同步，占用企业大量资金。

此外人情抄表，人情收费，人为窃气，煤气表故障漏气更使燃气公司的燃气损失率越来越大。为解决上述问题，燃气行业出现了各种新的技术和管理办法。如IC卡煤气表、代码表以实现燃气预收费；银行的“一卡通”实现银行自动代交费；采用POS机现场抄表收费；采用远程集中抄表技术实现了不进户抄表功能等。

本文对IC卡表计运行中存在的问题、脉冲式和直读式远传表的工作原理及性能进行论述，认为在所有的远传表计方案中，采用直读技术实现表计数据远传在技术和实施性等方面占有最大优势。

2 IC卡预收费系统的主要问题

(1)技术不成熟，主要表现在它的控制部件质量不过关，经常出现误报警。即用户IC卡中还有足够的用量，但在使用时，表会产生报警。且切断供应，造成有卡却无法用气。

(2)随着电子技术和微机的不断普及和更新，IC卡很容易被解密造成假卡、伪卡情况，这样就给物业管理和国家带来巨大的损失。很难想象一种卡可以在长达8年的时间里进行交易活动。

(3)售后服务难以解决，如IC卡表的电池问题，是困扰用户和行业管理者的心病。电池的寿命最为担忧，如果10万用户卡表2、3年后需要更换电池的话，先不考虑材料成本，其浩大的维护工程以及用户与企业间将存在很大的矛盾。

(4)IC卡表使用中带有某种私有特性，由于其抗干扰能力弱，质量问题表现突出。其读写卡部分易受外界攻击，造成控制系统失效，并且难以取证认定，极易发生用户与企业的纠纷。

(5)难以上网抄表读表计数据，更不能实现整个小区的自动抄收银行收款的管理模式。

(6)其价格高、寿命短、综合效益差、使用风险大。

(7)服务角色倒置，社会形象下降。由原入户查表的服务改为坐堂收费，使原本属于售卖方提供的服务变成消费者自己承担的劳动。若卡式表收费网点过少，用户交费必然不便；若增多，将加重企业的投资和管理负担。

3 远传表(脉冲表、直读表)和抄表系统

远传表是利用电子技术和传感技术，对传统煤气表加以改进，即能直观显示相关能耗计量数据，又能输出信号或数据的新型计量表具。

目前使用的远传表有两代产品：脉冲表和直读表，对应两种远传表分别有不同的抄表系

统。

3．1脉冲式远传煤气抄表

在表计的计数盘上加装磁铁，如磁铁安装在计数盘(例如0．01m3)位上，在其附近安装干簧管，当转盘每转一圈，磁铁经过干簧管一次即产生一个开关信号一脉冲，对应0．0lm3，由外部的采集器提供电源并采集累计脉冲个数，通过公式(用气量=脉冲数×每个脉冲代表的气量)计算用气量。

3．2直读式智能远传煤气表

3．2．1工作原理分析

直读式智能远传煤气表是在皮膜式煤气表的机械计度器上，即字轮0～9位置的边缘印刷特定标记；在外围固定光电传感器及相关电路，工作时由集中器或手操器供电，通过光电传感器判断字轮各种集位置的“有”和“无”的状态，通过组合判断获得字轮的读数(表计的窗口值)，并传送到集中器或手操器。

a．传感器与基表的传动装置如齿轮、字轮等没有任何机械接触。也没有机械动作，在选定的皮膜式煤气表换上符合标准的特别计度器，此项工作由计量站自行改装、校验即可完成。特别适合将来煤气表换轮改造。

b．其信号发生原理是光电方式，生成的是数字信号。与生成模拟信号相比，不会出现因湿度或时间造成的器件参数漂移产生的误差，其系统稳定性更强。

c．防盗、防破坏、防误发信号措施，该表计只在读表瞬间通电工作，直接读取表计窗口值，不用累计脉冲换算，而且其传送数据经过加密处理。所以其连接线被破坏后可以及时发现，恢复后读到的仍是表计窗口值，不用设置参数和底数；该数据不会被其它非法系统读取，系统也不会接受非法数据来源；采用加密和冗错技术，可有效防止误码现象，同时保证传感器部分损坏情况下仍然能够读出正确的数据，如传感已损坏到无法读出正确的数据的程度，其提示故障，不会发生误码。

d．防磁功能：表计内的直读传感器平时不工作不通电，只在读表瞬间带电工作，并且读取的是数字信号，不受磁性影响。

3．2．2传输原理分析

直读传感器的数据传输采用M-BUS总线方式通讯。

a.M-BUS(Meter-BUS，ENl434-3)是消费类仪表国际通行标准。其拓扑结构为树型总线结构。采用普通的两芯电缆连接，同时完成提供表计电源和数据通信的功能。

b．M-BUS总线在连接时不用区分极性，可按照任意拓扑结构布线施工，其施工成本和难度大大下降。

c．M-BUS总线的工作电压为20V～30V，驱动能力达到300mA，通讯长度可达到100m，通讯速率为2400bps。一根总线可挂100块以上的表计。

d．M-BUS总线具有良好的开放性，可与国外表计直接接口。如美国西门子热量表，德国荷德鲁美特热量表。

3．2．3采集原理分析

智能直读表计的数据通过集中器或手持器装置采集。

a．集中器或手持器内部具有电源模块，通过继电器控制给M-BUS总线供电。表计通过M-BUS总线连接到集中器或手持器，当进行抄表工作时，首先控制接通M-BUS电源，此时总线上的智能直读表计通电，CPU根据表计的地址码分别读取表记数据。

b．集中器具有4个M-BUS通道，每通道可以接入60块智能直读表计。手持器具有1个M-BUS通道，可接入80块表计。

c．读取一只表数据的时间小于1s。集中器最小读表周期为5min。

d．具有断线检测功能：智能直读表计的M-BUS总线被剪断后，不影响表计的正常计