王源

摘 要：無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下的水表多表遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)設(shè)計，是當(dāng)前水表抄表系統(tǒng)建設(shè)，特別是老舊系統(tǒng)改造建設(shè)中較為常見的技術(shù)模式。本文針對多表遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)構(gòu)成與功能開展了技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用研究，為這一技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用提供幫助。

關(guān)鍵詞：水表 多表遠(yuǎn)程抄表 系統(tǒng)設(shè)計

在我國水電氣抄表技術(shù)發(fā)展中，遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展發(fā)揮著重要作用。從目前的工作實(shí)際看，DN100的大口徑水表，用于實(shí)際的比較多，雖然數(shù)量不多，但是卻占到了水務(wù)公司水費(fèi)比重的50%左右，因此如何更好的發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)高效的多表遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)質(zhì)量的提升，就成為了我們技術(shù)研究的重要內(nèi)容。在這一研究中我們結(jié)合水表遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)特點(diǎn)，結(jié)合抄表系統(tǒng)設(shè)計實(shí)踐方案，開展了此次水表多表遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)設(shè)計研究，為水表管理系統(tǒng)設(shè)計質(zhì)量提升提供技術(shù)支持。

一、遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)分析

在水表多表遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)研究中，我們首先需要對這一系統(tǒng)的理論及特點(diǎn)進(jìn)行了解。水表多表遠(yuǎn)程抄表的作用是通過網(wǎng)絡(luò)通信與計算機(jī)技術(shù)，對供水系統(tǒng)中的客戶用水量消耗參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計，并進(jìn)行綜合計費(fèi)管理的一項(xiàng)管理技術(shù)。在實(shí)際的應(yīng)用中，這一技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比較具有以下優(yōu)點(diǎn)。（1）網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)特征。遠(yuǎn)程抄表技術(shù)是建立在網(wǎng)絡(luò)與計算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上的一項(xiàng)抄表技術(shù)，因此在其實(shí)際應(yīng)用中是建立在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)上。特別是在新型的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用對于提高系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。（2）具有更強(qiáng)的系統(tǒng)功能。在實(shí)際的應(yīng)用中新型的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)在構(gòu)與功能具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，在實(shí)際使用中具有免于調(diào)試與維護(hù)工作，系統(tǒng)運(yùn)行運(yùn)行穩(wěn)定以及水表系統(tǒng)擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)。因而在系統(tǒng)建設(shè)、維護(hù)管理等過程中有效的降低了資金、人力等資源投入，其便利性與效益性特極為明顯。

二、電子遠(yuǎn)程水表的應(yīng)用

在水表多表遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)應(yīng)用中，電子遠(yuǎn)程水表應(yīng)用改造占據(jù)著重要位置。只有在供水系統(tǒng)客戶中實(shí)現(xiàn)電子水表的全面改造，多表遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的應(yīng)用才能得以實(shí)現(xiàn)。在供水系統(tǒng)設(shè)備研究中我們發(fā)現(xiàn)，電子遠(yuǎn)傳水表的應(yīng)用較之傳統(tǒng)的水表設(shè)備，具有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)適應(yīng)性特征、同時便于供水系統(tǒng)內(nèi)水表客戶的擴(kuò)展等。在實(shí)際應(yīng)用中電子遠(yuǎn)程水表的主要結(jié)構(gòu)性能包括了以下三類。（1）單抄水表。這類水表在使用中功能較為單一，只負(fù)責(zé)在遠(yuǎn)程抄表程序的管理下，將客戶水表中的用水量數(shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)即發(fā)送到管理主機(jī)系統(tǒng)，現(xiàn)無人值守的全自動抄表功能。同時這類水表往往也支持手動抄表功能，進(jìn)而保障系統(tǒng)管理者可以通過計算機(jī)系統(tǒng)隨時獲取客戶用水情況數(shù)據(jù)。（2）單抄與遠(yuǎn)程控制結(jié)合功能水表。這類水表除了具有抄表功能外，在水表設(shè)備中帶有壓力與開關(guān)閥門，進(jìn)而使供水系統(tǒng)管理者可以通過遠(yuǎn)程控制模式，實(shí)現(xiàn)對客戶水表的遠(yuǎn)程開關(guān)閥、水壓控制等工作。這類水表往往應(yīng)用與用水量較大的工業(yè)、農(nóng)業(yè)等用戶水表使用。（3）單抄與IC卡遠(yuǎn)程控制功能水表。這類水表是在上一類水表結(jié)構(gòu)中增加了智能IC卡電路，用于對用水閥門進(jìn)行控制。其主要是利用IC卡預(yù)付費(fèi)功能，利用電路對供水閥門進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)精確地的用水收費(fèi)控制過程。

三、遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能研究

在多表遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用中，良好的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能技術(shù)設(shè)計，是確保系統(tǒng)使用質(zhì)量與效率的有效保障。因此我們下面針對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行研究。

（一）系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)成

在新型的水表多表遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中，其主要結(jié)構(gòu)包括了遠(yuǎn)程電子智能表、數(shù)據(jù)采集器、集中器、處理器以及通信系統(tǒng)幾個合主要組成部分。由于水表系統(tǒng)我們已經(jīng)進(jìn)行了單獨(dú)的研究，下面我們對這一系統(tǒng)的其他結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。

（1）數(shù)據(jù)信息處理設(shè)備構(gòu)成結(jié)構(gòu)

在實(shí)際的水表遠(yuǎn)程抄表設(shè)備構(gòu)成中，其主要的數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括了電子水表、數(shù)據(jù)采集其、集中器與處理器等數(shù)據(jù)設(shè)備。其主要的工作過程是由電子水表將采集數(shù)據(jù)，傳送到數(shù)據(jù)采集器，再經(jīng)采集器傳送到集中器，實(shí)現(xiàn)對轄區(qū)內(nèi)各用水客戶水使用量數(shù)據(jù)的集中采集。之后由采集器傳送至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)完成對客戶水費(fèi)使用情況的抄錄。在這一過程中，其主要的網(wǎng)絡(luò)傳輸是通過無線通訊接口、總線接口（如MBUS、RS485）等通信接口完成。

（2）數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

在抄表數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，我們經(jīng)常采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)完成處理工作。如微軟設(shè)計的SQLSERVER2000大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，就是較為常用的數(shù)據(jù)軟件系統(tǒng)。這類系統(tǒng)的應(yīng)用，一方面可以將復(fù)雜的用水收費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理與分析，形成較為明晰的用水收費(fèi)抄錄數(shù)據(jù)；另一方面數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以對已產(chǎn)生的用水收費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，為水費(fèi)長期管理提供保障。

（3）遠(yuǎn)程抄錄的通信系統(tǒng)

在大型的遠(yuǎn)程多表抄錄系統(tǒng)中，其數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)一般包括了3層的通信結(jié)構(gòu)。在實(shí)際的通信中三層結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)與通信方式分別不同。首先是上層通信結(jié)構(gòu)。在系統(tǒng)組成中，這一結(jié)構(gòu)主要負(fù)責(zé)集中器與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)之間的通信工作。由于這一通信過程中，其通信數(shù)據(jù)數(shù)量規(guī)模較大，且數(shù)據(jù)傳輸距離較遠(yuǎn)，因此其網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要求較高，是通信系統(tǒng)建設(shè)的重要技術(shù)研究部分。在實(shí)際的設(shè)計中我們可以采用寬帶高速網(wǎng)絡(luò)、4G無線高速網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)建設(shè)。其次是中層通信結(jié)構(gòu)。這一通信結(jié)構(gòu)主要負(fù)責(zé)集中器與采集器之間通信使用。在實(shí)際的應(yīng)用中，這一通信主要是使用無線射頻通訊方式完成，減少通信線纜設(shè)備物資與建設(shè)成本。最后是下層通信結(jié)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)主要是負(fù)責(zé)采集器與智能表之間通信工作。其通信方式包括了BUS、RS485有線通信與無線網(wǎng)絡(luò)通信兩種方式。其通信方式的選擇與水表類型，以及用戶所處地區(qū)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)基本情況有關(guān)。

（二）系統(tǒng)主要功能分析

在此次系統(tǒng)設(shè)計方案研究中，我們采用了以無線網(wǎng)絡(luò)為主要通信模式的結(jié)構(gòu)模式，對系統(tǒng)各部分進(jìn)行連接。在實(shí)際的應(yīng)用中這一模式的采用具有以下的功能特點(diǎn)。

（1）具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。在抄表系統(tǒng)建設(shè)中，無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)支持下的多表遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。這主要是由以下幾點(diǎn)造成的。一是由于遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對供水系統(tǒng)水表的無人化管理模式，極大地減少了水表管理中人力及相關(guān)物理資源的投入，節(jié)約了相關(guān)的管理成本。二是由于系統(tǒng)采用了無線網(wǎng)絡(luò)模式，因此極大地減少了有線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中線纜、中間設(shè)備等建設(shè)成本投入。同時無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，極大的減少了系統(tǒng)改造建設(shè)時間。

（2）網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性能較好。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中有線網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常受到地形、環(huán)境影響，影響了抄表系統(tǒng)對地區(qū)環(huán)境的適應(yīng)性。與之相比較無線網(wǎng)絡(luò)對于通信環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)，只要解決通信干擾問題，就可以使用與絕大部分地區(qū)的供水系統(tǒng)抄表系統(tǒng)使用。

（3）具有良好的擴(kuò)展性能。在抄表系統(tǒng)建設(shè)中，用戶水表數(shù)量擴(kuò)展是一項(xiàng)較為常見的用戶業(yè)務(wù)。在用戶水表擴(kuò)展中，有線通信網(wǎng)絡(luò)備用接口容易受到原網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案制約，同時擴(kuò)展過程還容易對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)造成破壞。與之相比較，無線網(wǎng)絡(luò)通信中，客戶水表擴(kuò)展過程只需要通過無線通信發(fā)送與銜接即可完成，因此其客戶擴(kuò)展性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

（4）便于網(wǎng)絡(luò)通信維護(hù)。在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)與管理過程中，有線網(wǎng)咯系統(tǒng)問題較為復(fù)雜，包括了網(wǎng)咯設(shè)備、接口以及線路與相關(guān)設(shè)備等各種可能。而無線網(wǎng)絡(luò)在維護(hù)中只要對其信號發(fā)出、接收設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理即可，其維護(hù)管理效率要高于有線網(wǎng)絡(luò)。

正是因?yàn)闊o線網(wǎng)絡(luò)多表遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)具有以上優(yōu)勢，因此在供水系統(tǒng)抄表系統(tǒng)建設(shè)，特別是在老舊抄表系統(tǒng)改造中得到了廣泛應(yīng)用為供水系統(tǒng)管理質(zhì)量的提升提供了有效的支持作用。遠(yuǎn)程抄表給我們帶來了極大的便利，提高了抄表的效率和經(jīng)濟(jì)效益，由于管網(wǎng)分布的分散，以及企業(yè)資金運(yùn)行成本的考慮，對于一些農(nóng)村表的抄見還是以人工為主，降低遠(yuǎn)程水表的制造成本，以及數(shù)據(jù)傳送穩(wěn)定功能仍是今后發(fā)展的目標(biāo)。

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