智能燃气表计管理系统

智能燃气表计管理系统

目录

智能燃气表计管理系统 (1)

1 前言 (2)

2 系统概述 (2)

3 系统组成 (3)

3.1 无线通信终端 (3)

3.2 传感网络通信基站 (4)

3.3 智能燃气信息管理平台： (4)

4 系统特点 (6)

5 技术参数 (6)

5.1 通信终端 (6)

5.2 通信基站 (7)

1 前言

对于能源的实时计量及监管，在信息化飞跃发展的今天已经得到的广泛的应用，目前国内对能源的计量及监管一般采用远程集中抄表系统，将数据进行自动采集、传输、处理和应用于一体的能源管理方面的技术应用，它从根本上克服了传统的人工抄表模式的弊端，是现代能源计量及监管的最佳解决方案。

目前常用的远程表计集抄方案可分为485总线集抄/载波电表式集抄/短距离无线集抄等技术，本方案采用新型远距离无线传感网络通信技术实现表计信息远程采集和管理，通过对国家电网及科研机构的实际应用中积累了大量的能源计量/监控/管理方面的经验，并为供电/热力/燃气等企业提供了解决方案和产品。

本方案产品可方便快捷的进行扩展和维护，方案采用的长距离无线传感网络技术可实现安装维护方便、抄表范围广、无需布线快速组网等诸多优点，对于水表/电表/燃气表/热量表等等不同的能源计量终端进行统一的采集及控制，而不需要增加额外的硬件成本，同时也可为用户提供个性化功能扩展，以满足应用需要。

2 系统概述

本方案采用的通信技术是一种新型的扩频技术，其超高接收灵敏度保证其即使在正常发射功率情况下也能实现远距离传输，且抗干扰能力强。例如在当发射功率17dBm，在基站和智能表计间无需中继和功放，传输通信距离为：空旷环境下>10公里,城郊6-8公里，市区3-5公里。

方案中采用的无线通信终端模块尺寸很小，十分便于表计厂家集成使用。该模块是高度集成低功耗半双工小功率无线数据传输模块，嵌入高速低功耗单片机和高性能扩频射频芯片，高效的扩频通信模式使抗干扰性和灵敏度都有巨大提高。模块提供了多个信道可供选择，支持在线修改串口速率、收发频率、发射功率、射频速率等各种参数。该模块采用扩频通信机制的双向通信，可以大幅度提高灵敏度（最高灵敏度可达-135dBm），使其在低功耗下也可大幅延长传输距离，因

此不需要增加中继装置及复杂的通信基础设施。

本方案由于传输距离大大增加，导致大幅减少中继器的使用，单基站管理容量很大（通信终端1万~5万），可有效简化方案设计，从而大幅降低系统成本。

综上，本方案的通信长距离、低成本、低功耗，以及双向通信和单基站大容量管理等特点，适合智能水表、气表、热表等远程信息监管领域。

3 系统组成

该系统由无线通信终端、传感网络通信基站、燃气表计管理平台等组成。

3.1 无线通信终端

无线通信终端包括燃气等智能表计和无线通信模块，其中，无线通信模块由控制单元、低功耗、长距离无线传输器件构成。该模块采用低功耗MCU控制和处理技术，可实现表计采集信息和控制命令的透传，信息传输准确性和可靠性高。无线通信模块体积小、重量轻，便于与表计设备集成；模块采用屏蔽外壳结构，抗干扰能力强。

3.2 传感网络通信基站

通信基站采用无线单跳星型网络与无线通信终端进行通信，可实现对燃气表计的实时数据传输和命令发布。通信基站通过光纤/以太网/3G/4G与信息管理平台进行通信，可实现上传表计的数据信息，以及下发管理平台对表计的控制命令。单基站的燃气表计管理容量大（可管理1万~5万个燃气表计），系统扩展性强。

3.3 智能燃气信息管理平台：

管理平台可以显示、存储上传燃气表计的计量值，以曲线/图表显示监测计量变化过程；用户还可以查询历史记录，召唤某燃气表计的数据。管理平台还具有报警处理和设备管理等功能。系统管理功能包括设备状态、设备管理、系统工具、系统管理等四大模块。

设备状态：

a) 设备信息：显示、查询在系统注册的设备

b) 设备注册：单台设备注册和excel表导入批量注册

c) 最新消息：显示、查询设备最新消息

d) 掉线消息：显示、查询设备掉线消息

设备管理：

a) 配置信息：查询和修改设备配置信息

b) 默认配置：查询和修改用户默认配置

c) 转发管理：增加、修改和查询转发地址

系统工具：

a) 接收报文统计：对感知网络管理系统的报文信息进行统计查询

系统管理：

a) 系统用户：维护感知网络管理的用户信息，包括角色名、姓名、用户类型等。提供对用户的增、删、改、查功能，并给平台用户分配类型。

b) 系统参数：维护感知网络管理的系统参数，包括参数名称、参数描述、参数值等。提供对系统参数的增、删、改、查功能。

4 系统特点

1、实时性：可以在线监测燃气计量变化，不用到现场测量。

2、功耗低：终端采用低功耗设计，休眠功耗<5uA。

3、远距离：空旷环境下>10公里,城郊6-8公里，市区3-5公里。

4、大容量：本方案的超远传输距离，不仅可有效提高单基站的燃气表计管理容量（1~5万左右），降低网络复杂度，也可大大降低单位面积内信号覆盖成本。例如在一个小区内，如果采用早期的远程集抄方案，射频集中器至少需要几十台；而采用本方案，只需一台基站即可实现整个小区内智能表计的信息管理，成本很低。

5、双向通信：系统通信为双向通信方式，用户可通过后台实现对现场设备的信息采集、网络配置和命令发布等，真正实现对电力设备的实时管控。

6、施工简单、容易扩展：系统中的基站可以采用有线（以太网/光纤）或无线（3G/4G）等方式与后台服务器相连，部署简单，易于系统扩展。如在一个小区内只需部署一个基站，即可实现对小区内表计进行实时信息采集和设备管理，大大降低了系统复杂度和成本。

7、小尺寸：综合考虑表计设备内部空间限制等问题，本无线通信终端模块采用超小一体化封装，便于表计厂家集成使用。

5 技术参数

5.1 通信终端