水电气热能源计量装置管理系统

文/尹莉燕

水电气热能源计量装置管理系统

文/尹莉燕

水、电、气、表合称为水电气热能源计量装置，简称为四表合一，在现有的电力系统基础之上实现水、电、气、热表数据的采集、存储、分析及处理，并可借助“互联网+”的作用，通过手机APP等新型电子化服务手段，进行资源优化，为用户搭建能效监测平台，实现数据透明共享，并提供个性化的管理与服务，打造新型用能管理模式，进一步落实便民、为民、惠民举措。

四表合一 采集 资源优化 管理

随着物联网技术的普及，四表合一集抄系统越来越多的受到了大家的关注，国家发改委、国家能源局明确支持四表合一项目建设，并出台了相应的指导意见以促进其发展。

水、电、气、热是居民家庭日常生活不可缺少的公共资源，最传统的使用方式均是先使用后付费模式，并且一般都安装在用户侧，在每月月末结算时，抄表员必须挨家挨户去抄收能量使用情况，工作量巨大，而且因为每户作息时间不一致，可能多次上门都无法完成抄表工作，加上抄表是手动抄表，存在抄表失误，引发矛盾，从而直接影响了工作效率及服务质量。虽然后续推行了预付费模式，但只要四种表中有一种未采用预付费方式，人工抄表仍不可避免，又因行业差别，每套系统都独立运行，同一单元可能存在多套抄表系统，这样既浪费资源又会有系统间的相互干扰。在如上背景下，将水表、电表、气表和热表四套系统合一就成了急待解决的问题。

四表合一集抄系统的优势：

（1）四表合一可以切实解决水、电、气、热数据采集问题，伴随有水、电、气、热一体化缴费平台的建立，降低企业成本，方便居民用户。

（2）四表合一数据采集，可以提高采集数据准确性，减少人员投入，提高工作效率及售后服务质量，给大家带来经济等方面的效益。

1 四表合一采集系统构成

四表合一可以切实解决多个设备的数据采集问题，水、气、热表共同使用电表的通信信道，由主站汇总分析各集中器采集到的数据，再下发至各个部门，相关部门分析对应数据，通过资源共享实现自动抄收表计数据及远程缴费工作。

1.1 系统简介

四表合一集抄系统由主站、集中器、采集终端、手持RFID抄表设备、协议转换器、各计量单元（水、电、气、热表）等构成，如图1所示，主站与集中器可采用无线电、GPRS、光纤或宽带网络等通讯方式，主站与手持抄表设备之间可采用蓝牙、红外等通信，集中器与各能源计量装置之间可采用电力载波、无线模块、RS485等通信方式。

1.2 系统组成部分

主站：主站是电能信息采集与管理的核心，解决整个系统的数据采集、传输、存储、分析和应用，保证整个系统的运行安全，并可以与其它系统进行数据交互，是一个软件和硬件综合的计算机网络系统。

集中器：可以对电能表进行数据采集、存储、处理，同时和主站或手持RFID设备进行数据交换，以实现质量监测、分析和管理。

采集终端：转发并执行控制命令，并可以与各采集点的设备进行数据双向传输，以实现数据管理。

手持RFID抄表设备：能够近距离直接与主站、集中器、各计量单元进行数据交互的手持设备。

协议转换器：把各计量单元各自的通信协议转换为集中器或主站可识别的通讯规约，使各计量单元相互兼容。

计量单元：水、电、气、热能源计量装置，具有计量、存储、故障检测上报等功能。

1.3 系统基本功能

1.3.1 抄读数据

系统可直接对各计量单元实现数据实时抄收。

1.3.2 设置参数

按需修改各计量单元数据，更加方便抄表。

1.3.3 数据存储

存储冻结数据，方便分析、查看曲线数据。

1.3.4 事件记录及上报

记录线路故障并上报主站，方便异常情况及时发现及处理。

1.3.5 控制功能

实现远程通断计量单元，保障负荷正常运行。

1.3.6 系统监测与诊断功能

采集各计量单元实时及冻结数据，监测各线路运作情况。

2 四表合一集抄系统简易实施方案

四表合一集抄系统的设计应既不影响现有用电信息采集系统，又可共享原系统硬件设备和信道资源。

2.1 方案一：电能表+无线远传水气热表

该系统主要由主站、I型集中器、I型采集器、各计量单元（水、电、气、热表）等构成，需要对I型采集器所配的无线模块进行功能升级，以实现对水气热能量计量装置的数据抄收。

图1：结构示意图

主站与集中器之间的通信，可以根据用户实际情况选择不同的通信方式：如无线电、GPRS、光纤或者宽带等；集中器与采集器之间的采用微功率无线模块通讯；I型采集器通过微功率无线模块与周围能源计量装置（水气热表）组成网络，实现对其数据采集并上传主站，减少直接组网，增加使用寿命。

此方案要求I型采集器与能源计量装置之间的距离较近。

2.2 方案二：增加通信接口转换器，电表+水气热表（M-BUS）

本方案，水表采用有线远传水表，集中器+通信接口转换器+有线水、气、热表，集中器通过CDMA/GPRS/以太网等与主站进行数据交互。

原来的集抄系统不变，仍然是II型集中器通过485通道与电表通信，增加通讯接口转换器，下行通过M-BUS与水、气、热表进行数据传输，上行通过微功率无线模块、电力载波与II型集中器通信。

3 结束语

通过四表合一为用户提供准确、及时的消费信息，可以让用户实时查看用能情况，并可实现手机APP充值缴费，提高服务效率和服务质量，亦可减少人工抄收成本，提高政府、人民群众对市政行业的满意程度，树立良好的社会形象。

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作者单位 杭州炬华科技股份有限公司 浙江省杭州市311121