淺析熱量表遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)

李蘭 路銀川

（1.鄭州市熱力總公司，河南 鄭州 450000；2.中州大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450000）

1 供熱行業(yè)背景

隨著熱量表安裝數(shù)量越來(lái)越多，早期采用的人工抄表方式工作量大、誤抄漏抄等問(wèn)題日益暴露。在這種情況下，很多公司開(kāi)發(fā)了一種快速便捷、準(zhǔn)確穩(wěn)定的抄表方式，滿足了廣大熱力公司的迫切需求。這種抄表方式不僅能夠做到熱表數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)讀取，還能夠?qū)φ麄€(gè)供熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的功能，大大節(jié)省了熱力公司抄表員的開(kāi)支以及解決了相應(yīng)的數(shù)據(jù)滯后問(wèn)題，并且有效提高供熱單位的自動(dòng)化程度和管理水平。

2 人工抄表的弊端

實(shí)現(xiàn)計(jì)量供熱，以戶內(nèi)系統(tǒng)熱計(jì)量方式，用戶獨(dú)立安裝熱計(jì)量表，由供熱單位派員入戶查表、抄表，與用戶核準(zhǔn)表數(shù)，與用戶結(jié)算熱費(fèi)，在這個(gè)看似簡(jiǎn)單﹑但操作復(fù)雜的過(guò)程中存在諸多弊病。

2.1 人工抄表受人的行為因素、影響查抄數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性

人是人工抄表的實(shí)施主體，但人的行為容易受到個(gè)人感情、甚至情緒等因素的影響，還容易受到天氣等環(huán)境因素的影響。人的行為不確定性直接影響到抄表數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.2 樓宇表井安裝情況復(fù)雜影響抄讀表數(shù)

目前住宅樓宇建設(shè)，基本都是各種計(jì)量器具與入戶管道都集中在同一表井中，熱計(jì)量表安裝在表井之內(nèi)，由于樓宇房型不同，熱表安裝位置不同，表井大小不同，在無(wú)照明的情況下，抄表人員讀取表數(shù)非常困難，影響了查抄數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.3 人工抄表表增加后續(xù)人工成本

現(xiàn)代居民小區(qū)以高層建筑居多，要雇用大量的人力進(jìn)行抄表工作，據(jù)測(cè)算每人平均最快3分鐘才能完成一戶的抄表。每天8小時(shí)不停的工作可完成160塊熱表的抄表工作，以10萬(wàn)戶的中小城市為例，要雇用700人才能完成一次抄表工作。但在實(shí)際操作中，抄表數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這個(gè)數(shù)據(jù)，而是每人平均每天抄表100臺(tái)左右。所以對(duì)于這種臨時(shí)性較強(qiáng)，但又必須要求查抄數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的工作，供熱管理單位在人力組織、培訓(xùn)上是非常困難的。

2.4 人工抄表很難做到統(tǒng)一時(shí)點(diǎn)抄表

熱量的數(shù)據(jù)是從供熱開(kāi)始的統(tǒng)一時(shí)間開(kāi)始，對(duì)于初裝熱計(jì)量表用戶，初次確定表數(shù)應(yīng)從熱計(jì)量表計(jì)數(shù)開(kāi)始，人工抄表從第一戶開(kāi)始到最后一戶，熱計(jì)量表數(shù)已經(jīng)產(chǎn)生了差異，所以人工抄表很難統(tǒng)一時(shí)點(diǎn)查抄數(shù)據(jù)，容易造成糾紛。

2.5 人工抄表不利于對(duì)熱表的監(jiān)控

用戶的熱表通常是在供熱前統(tǒng)計(jì)，供熱結(jié)束統(tǒng)計(jì)，以表數(shù)為準(zhǔn)，結(jié)算用熱費(fèi)，在整個(gè)供熱期間若發(fā)生熱表故障，用熱戶用熱發(fā)生變化，供熱單位根本無(wú)法掌握。

綜上所述，實(shí)施計(jì)量供熱如何準(zhǔn)確、準(zhǔn)時(shí)對(duì)熱用戶用熱統(tǒng)計(jì)，是推進(jìn)供熱改革，實(shí)行計(jì)量供熱的一大屏障。國(guó)家在制定熱量表生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)也考慮到了這一點(diǎn)，要求熱量表必須具有在供熱計(jì)量系統(tǒng)中綜合M-BUS總線技術(shù)、GPRS無(wú)線遠(yuǎn)傳技術(shù)、紅外直讀等技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)戶用熱計(jì)量表數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳抄表，從根本上解決了這一難題。

3 系統(tǒng)組成

抄表系統(tǒng)分為三部分：戶用表及其傳輸部分，采集器、集中器及其傳輸部分，熱力管理中心系統(tǒng)。小區(qū)各樓中的熱量表通過(guò)有線或無(wú)線方式連接到樓內(nèi)的采集器，各樓中的采集器間也通過(guò)有線或無(wú)線方式與集中器連接在一起，再由通訊網(wǎng)絡(luò)(如：GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等)將各個(gè)熱量表數(shù)據(jù)發(fā)送到管理中心計(jì)算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化集群自動(dòng)抄表，如圖1所示。

系統(tǒng)硬件構(gòu)成的核心設(shè)備包括熱量表、集中器、采集器和計(jì)算機(jī)，這些設(shè)備連同附加的通信設(shè)備構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。

3.1 熱量表及其通訊

熱量表以單片機(jī)和高精度傳感器為基礎(chǔ)，通過(guò)溫度和流量?jī)煞N傳感器，分別測(cè)得熱載體在進(jìn)水口和出水口的溫度和流量，再經(jīng)過(guò)密度和熱焓值的補(bǔ)償及積分計(jì)算而得到熱量值。用戶通過(guò)按鍵可以顯示熱量表數(shù)據(jù)，包括供、回水溫度；瞬時(shí)流量；總流量；剩余熱量值等。帶有數(shù)據(jù)通訊接口的熱量表再將這些數(shù)據(jù)通過(guò)總線上傳至集中器，再由集中器經(jīng)通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至管理中心的電腦。熱量表與集中器可通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（如微功率短距離射頻網(wǎng)絡(luò)等）或有線網(wǎng)絡(luò)（RS-485總線、M-BUS總線等）進(jìn)行信號(hào)傳輸。熱量表須有相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口。

3.2 采集器、集中器及其通訊

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

采集器為單片機(jī)系統(tǒng)，用于采集多個(gè)熱量表的信號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，把數(shù)據(jù)通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸集中器。

集中器為單片機(jī)系統(tǒng)，定期讀取采集器數(shù)據(jù)，包括工作狀態(tài)和采集器數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸給熱力管理中心。

手持抄表器作為可選設(shè)備，在需要時(shí)可以在手動(dòng)方式下工作：即直接用手持抄表器從集中器讀取數(shù)據(jù)，把手持抄表器攜帶回物業(yè)管理公司，再在計(jì)算機(jī)中運(yùn)行通信程序讀取手持抄表器中的數(shù)據(jù)。

4 熱力管理中心

熱力管理中心用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)處理。集中器上傳的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在上位機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)管理中心的軟件可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的錄入、查詢、報(bào)表生成、打印、故障報(bào)警以及系統(tǒng)綜合維護(hù)等功能。集中器的數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，管理中心具有固定IP地址的遠(yuǎn)程服務(wù)器內(nèi)安裝有數(shù)據(jù)采集軟件，系統(tǒng)按照設(shè)定的時(shí)間間隔自動(dòng)采集各從站的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)保存至上位機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，管理中心軟件接收各熱量表通訊終端發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理；保存各終端的動(dòng)態(tài)IP地址，監(jiān)視各終端的狀態(tài)；維護(hù)熱網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)，提供用戶數(shù)據(jù)查詢、打印報(bào)表等服務(wù)。

[1]劉學(xué)斌.熱量表集中遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)的分類(lèi)和應(yīng)用[J].區(qū)域供熱 2010（4）.