隨著科技的進步和人們對信息化要求的提高,智能住宅將逐漸在全國范圍內得到推廣。智能化居住區的主要功能應當體現在快捷、高效、安全和方便上,智能樓宇控制系統中的智能抄表系統是智能建筑優點的充分體現。自動抄表系統是利用當代微機技術、數字通訊技術與戶用儀表計量技術完滿結合,集計量、數據采集、處理于一體,將城市居民用水、電、氣、熱信息加以綜合處理的系統,使供水、供電、供氣、供熱公司及物業部門從根本上減少人工上門抄表的繁雜勞動強度。準確而便捷的收費系統,既可節省人工又可減少各部門與客戶之間的糾紛,它不但能提高管理部門的工作效率,也適應現代用戶對繳費的新需求。
隨著城市供熱領域改革的不斷深化,以戶內系統供熱計量方式的計量供熱,已經逐步健全深入推廣。僅以天津市2008年統計的數據為例,以戶內安裝熱計量表計量供熱的用戶已達1579萬平方米,有近20萬用熱裝表戶。
我們借鑒國外的熱計量技術管理經驗,現已初步形成計量供熱管理模式,但仍處于不斷改進、完善的過程之中。實現計量供熱,以戶內系統熱計量方式,用戶獨立安裝熱計量表,由供熱單位派員入戶查表﹑抄表,與用戶核準表數,與用戶結算熱費,在這個看似簡單﹑但操作復雜的過程存在諸多弊病。
一.人工查抄戶用熱計量表存在的問題
1.人工抄表受人的行為因素﹑影響查抄數據準確性
人是人工抄表的實施主體,但人的行為容易受到情緒等因素的影響,還容易受到天氣等環境因素的影響。人的行為不確定性直接影響到抄表數據的準確性。
2.樓宇表井安裝情況復雜影響抄讀表數
目前住宅樓宇建設,基本都是各種計量器具與入戶管道都集中在同一表井中,熱計量表安裝在表井之內,由于樓宇房型不同,熱表安裝位置不同,表井大小不同,在無照明的情況下,抄表人員讀取表數非常困難,影響了查抄數據的準確性。
3.人工查表增加后續人工成本
現代居民小區以高層建筑居多,要雇用大量的人力進行抄表工作,據測算每人每天可完成100塊熱表的抄表工作,以20萬戶為例:要雇用2000人才能完成一次抄表工作。所以對于這種臨時性較強,但又必須要求查抄數據準確,供熱管理單位在人力組織上是非常困難的。
4.人工抄表很難做到統一時點抄表
熱計量的數據是從供熱開始的統一時間開始,對于初裝熱計量表用戶,初次確定表數應從熱計量表計數開始,人工抄表從第一戶開始到最后一戶,熱計量表數已經產生了差異,所以人工抄表很難統一時點查抄數據,容易造成糾紛。
5.人工抄表不利于對熱表的監控
用戶的熱表通常是在供熱前統計,供熱結束統計,以表數為準,結算用熱費,在整個供熱期間若發生熱表故障,用熱戶用熱發生變化,供熱單位根本無法掌握。
綜上所述,實施計量供熱如何準確,準時對熱用戶用熱統計,是推進供熱改革實行計量供熱的一大屏障,我們在計量供熱系統中引進M-BUS技術,實現戶用熱計量表數據遠傳抄表,從根本上解決了這一難題。
二、 目前國內遠傳抄表系統現狀
1、總線制系統:即在一條總線上面傳輸各種數據,總線制系統具有線路簡單、易布線、易施工、成本低、抗干擾性強、可靠性強等優點。
2、分線制系統:有線制系統的早期產品,即每只表都有一條與控制中心的連線,通過這條連線傳輸各種數據。缺點是線路復雜、布線施工較繁雜、抗干擾性差、可靠性不強等。
3 、IC卡智能儀表系統:即將IC技術應用于智能抄表,通過讀取IC上面的數據信息來進行管理,特點是可實現預付費的功能,缺點是單表價格高、不能實現實時監控儀表的功能、管理漏洞多等。
4 、直讀式無源遠傳系統:通過光電管加電后讀取表頭的實時字輪或指針讀數數據,通過編碼傳輸的一種遠傳系統。
5、無線遠傳系統:通過無線通訊系統傳輸數據的一種遠傳系統。優點是:無須布線,施工簡單。缺點是:單表成本較高。
三、遠傳抄表形式的選擇
總線制抄表系統相對于分線制抄表系統具有無可比擬的優點,它兼顧具有IC卡表的優點,又具有遠程抄控功能。
總線制智能表由于采集計數工作單元均裝配在智能表內并密封,表的數據采集、處理、存貯等基礎工作全由智能表本身完成,手抄器或電腦不參與底層數據采集,僅進行通訊聯系,消除了外界因素對計量的影響。另外因智能表引出的總線通、斷不影響單表數據采集和保存(僅影響本表數據的讀出),也不影響其它儀表數據的讀出,即使本次讀數時該表總線出現故障,只需重新掛接好總線,無需重新置數,儀表的真實讀數仍可繼續讀出,其安全性、穩定性是比較可靠的。
由于各表輸出的總線只需掛接,可以減少分線制抄表方式大量煩瑣的布線、系統調試任務以及后期使用過程中線路、系統維護等繁重勞動強度,也方便高層次設計如網絡結構的設計、與其他系統(如安防、照明、空調、消防)共享開放式網絡的設計,進而為用戶提供完善、綜合的配套服務。
四、數據傳輸方式的選擇
總線制抄表系統的傳輸方式在國內普遍使用RS-485總線接口,RS-485接口為工業儀表總線,其設計使用為工廠儀表控制,對安裝要求較高,拓撲結構要求為總線結構,電源分正負極,信號有A、B極,不能反接,在工廠中調試、安裝容易,但在住宅小區中安裝比較困難;M-Bus是一種專門用于遠程抄表的一種高可靠性、高速、價廉的家用電子系統(HES)儀表總線。是一種用于水表、電表、氣表、熱表等各種測量裝置的自動抄表總線結構。因此,采用M-Bus總線的遠傳智能表更適宜住宅小區的遠程抄表。
M-Bus總線制與RS-485總線制的比較:
比較內容 M-Bus RS-4 8 5 拓樸結構 自由拓樸結構 星型結構(短距離)+總線結構 通信距離 4Km 1.2Km 通訊線電氣特性 2芯線,且無極性要求,可自由對接。要求屏蔽,電磁環境惡劣情況下需接地。 4芯線,有極性要求,電源分正負,信號分AB。線路需匹配終接電阻和接地保護。 遠程供電功能 有供電功能(M-Bus從站可向負載供電) 無供電功能 施工 施工簡單,對施工人員素質要求低,施工成本低,材料費用低 需專業人員施工,材料消耗量大,費用高 系統可靠性 有短路保護即不影響系統其它表具的數據通信 無短路保護,影響整個系統的數據通信
M-Bus總線方式通訊相對于傳統脈沖總線遠傳方式具有如下優勢:
·M-Bus(Meter-BUS,EN1434-3)是消費類儀表國際通行標準。其拓撲結構為總線結構。采用普通的兩芯電纜連接,同時完成提供表計電源和數據通信的功能。
·M-Bus總線在連接時不用區分極性,可按照任意拓撲結構布線施工,其施工成本和難度大大下降。
·M-Bus總線具有良好的開放性
五、M-BUS技術與應用
M-Bus是Paderborn大學的Dr.Horst Ziegler與TI公司的Deutschland GmbH和TechemGmbH共同提出的,專門用于公共事業儀表的總線結構,稱Meter-Bus,簡稱M-Bus。
M-Bus儀表總線屬于局域網(Local Area Net-work,簡稱LAN),是處于同一幢建筑、同一大學或方圓幾公里遠地域內的專用網絡,被用于連接遠程監控計算機和工作站、測量儀表等設備,以便資源共享和數據傳輸。
M-Bus儀表總線具有LAN的3個基本特征:(1)范圍,(2)傳輸技術,(3)拓撲結構。LAN具有星形、環形和總線形拓撲結構。M-Bus一般采用總線形拓撲結構。
M-Bus儀表總線可以滿足由電池供電或遠程供電的計量儀表的特殊要求。當計量儀表收到數據發送請求時,將當前測量的數據傳送到主站,(主站可以是手持單元、計算機或其它終端)。主站定期地讀取計量儀表的數據。
一般而言,掛接在儀表總線上的計量儀表的數目可達數百個,數據傳輸距離達數千米。在總線上傳送的數據具有高度的完整性和快速性。
M-Bus儀表總線是一種低成本的戶用電子系統,可以實現公共事業儀表的聯網和遠程抄表功能。公共事業儀表包括戶用電表、水表、熱量表等計量儀表。家用公共事業儀表通過擴展M-Bus總線,使其具有與M-Bus 儀表總線通訊的功能,從而實現遠程抄表。
六、M-BUS集中抄表系統
M-BUS集中抄表系統是指由主站(計算機)通過傳輸媒體(總線)將多個戶用儀表(熱量表)的數據集中抄讀的系統。該系統主要由采集模塊(M-BUS集中器)、信道(總線)、主站(計算機)等設備組成。

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七、M-BUS技術的應用
2008年對天津市南開區金廈新都花園(650塊表,供熱面積六萬平米)及眾望大廈(280塊表,供熱面積三萬平米)兩個計量供熱小區進行了M-BUS遠傳抄表試驗,每塊熱量表抄戶的數據包括:累計熱量(kWh)、瞬間熱量(kW)、供水溫度(℃)、回水溫度(℃)、供回水溫差(℃)、累計流量(m3)、瞬間流量(m3/h)、累計運行時間(h)、累計出錯時間(h)等十種顯示功能外,并可顯示當前日期、出廠編號、前十八個月每月用熱量值,并有電池電量不足指示及自動錯誤診斷功能。抄每塊表的平均用時為0.5秒。通過對遠傳數據的分析表明:數據傳輸可靠。
試驗條件下一次抄讀成功率≥99;抄讀全部數據準確無誤。
按下列公式計算系統對所有戶用儀表的一次抄讀成功率:

以下為本采暖期兩個實驗小區數據情況分析:
試驗小區天津市南開區金廈新都花園:戶用總熱量為3.234 MWH,換熱站總熱量為3.587 MWH,偏差為9.84%。
試驗小區天津市南開區眾望大廈:戶用總熱量為1.672MWH, 換熱站總熱量為1.882MWH,偏差為11.16%。
以上數據說明試驗數據符合標準要求,證明該系統工作情況穩定可靠,數據準確。
八、.結論
天津市南開區金廈新都花園及眾望大廈兩個計量供熱小區應用M-BUS遠傳抄表技術,實現了熱量表數據準確、快速的傳輸,解決了抄表難的問題,取得了如下良好的效果。
1, M-BUS應用在集中抄表系統完全符合《歐洲標準EN1434.3》和《市政戶用計量儀表信號傳輸技術條件》技術條件。徹底解決了人工抄表的弊端,真正達到了數據真實、監控及時、調控準確。
2,M-BUS的應用提高了計量供熱自動化控制管理水平,實現了查表抄表不入戶的同時,在不增加工作量的情況下,可以不增加人工成本。
3,供熱管理部門運用M-BUS遠程監控可隨時掌握和監控戶用熱計量表的運行狀態與用熱情況,為后期大面積實現計量供熱奠定了基礎,而且對未來集中供熱系統遠程監控打下了良好的基礎。
4,M-BUS集中抄表系統用計算機抄表,數據存儲量大,易于檢索、數據查詢、報警和交費單及打印。
5,M-BUS集中抄表系統操作方便,在計算機上輕輕用鼠標一點,小區內所有熱量表數據呈現在您的眼前。
6,可靠性強、成本較低、易布線施工、維護簡便。
目前國內抄表系統存在種類繁多,市場混亂,售后服務脫鉤等問題。而物業公司配備的人員不可能對抄表系統這類專用設備能深入了解,達到自維護的水平。M-Bus系統是歐洲專為家用儀表數據傳輸而設計的總線制系統,是一種用于水表、電表、氣表、熱量表等各種測量裝置的自動抄表總線結構,它至今已成為歐洲標準,它具有可靠性強、成本較低、易布線施工、維護簡便等優點。以無極性的兩芯線即可實現多種方案,可靠地實現遠傳抄表、遠傳診斷、遠程控制、分時計價等功能,具有良好的發展前景。








