采用限流電阻隔離M-BUS水電表短路故障

史 彤，馮思聰，柴廣文

（1.華北石油通信公司河間通信總站，河北滄州 062450；2.華北油田采油一廠高陽作業(yè)區(qū)，河北保定 071500）

采用限流電阻隔離M-BUS水電表短路故障

史 彤1，馮思聰1，柴廣文2

（1.華北石油通信公司河間通信總站，河北滄州 062450；2.華北油田采油一廠高陽作業(yè)區(qū)，河北保定 071500）

水電表遠(yuǎn)程集抄中采用M-BUS總線方式的水電表，比較容易出現(xiàn)短路故障，該故障會造成所在集中器下整個系統(tǒng)的水電表不能上線，并且故障排查起來費時費力，本方案可以較好的隔離短路故障對整個系統(tǒng)的影響，并迅速定位故障位置。

M-BUS；水電表遠(yuǎn)程集抄；限流電阻；短路隔離

1 系統(tǒng)簡介

華北油田公司于2009年建設(shè)的水電遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)項目，實現(xiàn)了居民用戶水電表的遠(yuǎn)程集中抄表和用電管理，它的實施標(biāo)志著礦區(qū)服務(wù)工作向信息化、智能化目標(biāo)邁開了第一步。在該系統(tǒng)中集中器通過下行通信網(wǎng)絡(luò)接收水電表采集的數(shù)據(jù)，然后通過上行通信網(wǎng)絡(luò)傳給數(shù)據(jù)中心，在華苑東區(qū)下行通信網(wǎng)絡(luò)采用M-BUS總線方式。

M—BUS總線是專門用于儀表數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計的一種總線通信技術(shù)。采用兩芯雙絞線、無極性。可采用任意總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（星型、樹型），施工簡單、擴展靈活。

圖1 水電表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)拓?fù)鋱D

2 發(fā)現(xiàn)問題

水電表集抄的維護工作在2014年3月份交付給總站維護以后，華苑礦區(qū)內(nèi)采用M-BUS方式的水電表每年都會出現(xiàn)多起由于用戶裝修或水表故障引起的短路故障，從而致使整棟樓不能上線。

2.1 故障率高，影響面大

通過調(diào)查統(tǒng)計，2013年3月—2014年3月，共出現(xiàn)整樓故障41次，影響水電表2 542塊，其中水表短路故障36次（用戶裝修引起35次、水表故障1 次）集中器故障4次，水表小電阻影響1次。用戶裝修為引起故障的主要原因。

2.2 處理過程繁瑣，工作量大

當(dāng)整棟樓故出現(xiàn)障時，故障點位置很難判斷，不能根據(jù)故障判斷是集中器故障還是線路短路故障，判斷出短路故障后也不能輕易判斷出具體是哪個單元的線路短路，維修起來費時費力。

2.3 障礙歷時長，給用戶造成不便

出現(xiàn)故障后處理時間比較長，用戶欠費交費后不能正常供水供電，給用戶造成較大不便。

3 技術(shù)方案

3.1 解決方案選擇

把各種解決方案通過工作量、費用、效果這三個方面進行考量，為單元水表總線做隔離保護電路，每棟樓只需在集中器設(shè)備箱改造即可，工作量不是很大；隔離電路只需增加幾個電子元件，產(chǎn)生的費用很低；出現(xiàn)故障后直接去故障單元即可，改造效果較好。通過對比，為單元水表總線做隔離保護為最佳方案見表1。

表1 決方案對比

3.2 隔離電子元件選擇

通過對各種短路保護元器件的優(yōu)缺點對比，由于同時出現(xiàn)3個單元短路故障的可能性很小，所以水泥電阻在此系統(tǒng)中比較適用。

3.3 水泥電阻的選擇

集中器最大電流為200mA，各支路電流要求不小于100 mA，實際測量集中器最高電壓為41V，這時讓電流小于100mA電阻R≥V/I=41/0.1=410（Ω），在滿足要求的范圍內(nèi)電阻越小在路功耗越小，電阻有15Ω左右的誤差，所以電阻大小選擇430Ω，額定功率要大于P=U2/R=41*0.086=3.91（W），以保證長時間工作不會損壞

最后我們在集中器的設(shè)備箱中，給每個單元的水表線路增加一個（430±10）Ω最大功率5W的水泥電阻作為限流電阻。當(dāng)該支路有短路時，保證短路時的該支路最大電流不超過100mA。加裝限流電阻后，住宅樓其中一個單元有線路短路時，其他單元的水電表仍可正常抄表，隔離了短路故障對整個系統(tǒng)的影響。

4 結(jié)束語

加裝限流電阻后，發(fā)生水表線路短路時，其他單元仍可正常抄表，隔離了短路故障對整個系統(tǒng)的影響。2014年5月開始我們對華苑東區(qū)各棟住宅樓內(nèi)線路進行改造，至2014年8月實施完畢，至今應(yīng)用效果良好。

［1］ 黎連業(yè)，陳光輝，黎照，等.網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)與施工技術(shù)［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2014：87-89.

［2］ 門宏.電子元器件選用與檢測圖解［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2014：59-69.

［3］ 孫富明，李笑盈，湯春林，等.FPGA模擬MBUS總線的實現(xiàn)［J］.微處理機，2002，11：10-13.

The Current-limiting Resistor is used to Isolate the Short-Circuit of the M-BUS Water Meter

Shi Tong，F(xiàn)eng Si-cong，China Guang-wen

The M-BUS bus-type water meter is more prone to short-circuit fault in the remote meter reading of water meter.The fault will cause the water meter of the whole system can not go on-line under the concentrator，and the troubleshooting is time-consuming and laborious.Good isolation short-circuit fault on the impact of the entire system，and quickly locate the fault location.

M-BUS；water meter remote collection；current limiting resistor；short-circuit isolation

TM47

A

1003-6490（2016）07-0171-01

2016-06-25

史彤（1976—），男，河北保定人，工程師，主要研究方向為石油通信工程。