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智能无源水表无线集抄系统

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更新时间：2024-02-17 08:36:13浏览次数：79次

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北京新水京威水务工程有限公司

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产品简介

智能无源水表无线集抄系统1产品概述常规的远程抄表传感技术都是通过传感器变换、累计暂存、传送数据三步来完成数字化自动抄表的

详细介绍

智能无源水表无线集抄系统

1 产品概述

常规的远程抄表传感技术都是通过传感器变换、累计暂存、传送数据三步来完成数字化自动抄表的。用水表某位指针或齿轮镶嵌磁性材料先把计量数字变成电脉冲信号，然后单片机对脉冲信号进行采集、累加、存储和传送，最后传到上位计算机进行远传抄表。在整个过程中，水表不能脱离电源的支持，必须维持稳定、可靠、不间断的供电。因此这类水表统称为有源发讯水表或脉冲水表，都属于有源表。一个计量数据，通过上述三个过程最后得到的数据和表具指示数不一致，其中每个环节都可能出错，特别是传感器变换和累计暂存错的机会较多，而且一旦有错就无法纠错，而产生脉冲误差原因有很多：机械振动、电磁干扰、供电问题、表具倒转、退磁等，只要有一点产生错误，累积误差永远地被保存在结果中。

我公司研制开发的“智能无源水表无线集抄系统"成功的解决不间断的供电电源问题，改为只在要抄表时加电而平时不用电源。同时也解决了脉冲累积方法造成的差错的问题，改为读取水表的数据，即读即送把累计暂存环节去掉。再则传感器采用无磁性材料，最后上传的数据信息不再是脉冲信息。即选用无源直读数字化方法，使得抄表系统在工作可靠、抄送准确、免维护三大核心技术问题上取得了重大突破。“无源"的含义是，平时不向水表和通信网络供电，需要抄表时才供电。“直读"的含义是，读出的数据都与水表表盘上的数据同步。“数字"的含义是，传送的是水表数据而不是脉冲信息。

2 工作原理

在普通水表码盘下或字轮上每个与刻度对应的位置上装上特制7位编码传感器，当码盘或字轮转到指针或字轮某一刻度时，这时如果抄表，按下无线手持抄表器启动按钮，在手持线圈中产生高频磁场H。通过磁场耦合，在地感线圈中感应出交变电压，整流后为表具供电电源，此时传感器工作，将指针或字轮所在位置的实时数值读取并经用户数据处理模块对数据进行处理后，以数字传输方式上传给抄表器或电脑。

本系统平时不工作、不用电、无功耗，所以称“无源"，抄表时读取的是表具实时指针或字轮度数（叫直读），并且表具数值与远传数据终身。为了便于管理，将手持抄表器与电脑连接，运行应用软件，既可读取数据到电脑中，然后进行浏览及统计查询。

本系统采用非接触直读抄表传感器，运行过程中不需要电源供电。所以，线路能够适应在井下长期处于水浸的状态，对表具运行不会产生任何影响。

本系统的工作原理如下图所示：

图11-1 抄表系统工作原理图

3 系统组成

智能无源水表无线集抄系统主要由直读表具（水表）、隔离驱动器、数据采集器、中继站、通讯转换接口、计算机管理软件等设备组成。如下图所示：

图11-2 智能无源水表无线集抄系统结构图

4 功能特点

⑴、数据准确率99%

直接读取表计窗口显示数值，采集表具依靠全部字轮显示数值，无需信号累加转换、无需人工实时数据累计处理；
成熟完善的数字传输平台(RS485)、的数据校验(CRC校验)，确保数据准确；
任何线路、设备故障不影响数据准确。

⑵、系统高度稳定、可靠
只在抄表时通电，抄表工作瞬间完成；
无需备用电池；
任何节点故障或增减节点数量都不影响其正常工作；

⑶、易于施工安装、易于维修维护
系统采用总线式结构，布线简单，采用标准插拔端子接口，施工容易；
现场写入表具地址编码，方便、快捷；
设置故障隔离限定，利于故障查找、排除。

⑷、高扩展能力
强大的扩展能力，易于增减抄表节点；
可以远程数据查寻，管理；
可以根据需要扩充表具远程关断控制，报警等功能。

5 主要组成部分性能指标

⑴、7位编码传感器

7位编码计数器可安装在水表基表上，与之构成无源直读式远传水表。只需将机芯外壳稍加改动，即可使用于不同厂家生产的大多数干式/湿式水表基表。

体积：58mm×42mm×24mm；
重量：35g；
滚动编码、光电反射式；
直接读取表盘6个字轮数值，无读数误差；
常时不需供电，只在抄表瞬间由手持抄表器通过感应方式对其供电；
采用光纤传导技术，避免杂散光对传感器的不良影响；
体积小，可以轻松嵌入所有机械计数器当中；
无机械接触，使用寿命长；
密闭封装，防潮、防水、防磁；
日常运行免维护；
输入电压：8-10V；
校验方式：CRC16；
防护等级：IP68；
通讯接口：RS485标准接口；
环境温度：-10℃～70℃。

⑵、手持抄表器

手持抄表器为感应式抄表，一键操作，按下启动按钮后，自动运行能量传递、通讯连接、数据传输、地址搜索对应以及错误校验、自动重发等一系列程序；RS-232标准接口与计算机连接，实现手持抄表器内部数据库上传到计算机或计算机的数据库下载到手持抄表器的操作程序。

表具地址编码连接示意图
体积：φ220mm×60mm；
重量：600g；
镍氢电池组：12V、1350mAh；
数据库容量：≥2000条记录(可扩充)；
一次充电抄表次数：≥2000次；
通讯波特率：4800Baud；
校验方式：CRC16；
抄表时间：≤2s；
环境温度：-10℃～70℃；
适应湿度：45～95%。

⑶、抄表掌上终端

抄表掌上终端为感应式抄表，一键操作，按下启动按钮后，自动运行能量传递、通讯连接、数据传输、地址搜索对应以及错误校验、自动重发等一系列程序。RS232标准接口与计算机连接，实现抄表掌上终端内部数据库上传到计算机或计算机的数据库下载到手持抄表器的操作程序在液晶显示屏上直接显示抄表数据。
体积：240mm×120mm×55mm；
重量：460g；
工作电压：9V；
校验方式：CRC16；
数据库容量：≥2000条记录；
一次充电抄表次数：≥2000次；
通讯波特率：4800 Baud；
抄表时间：≤2s；
抄表距离：≤10mm；
使用环境温度：-10℃～55℃

⑷、感应式收发器I

感应收发器I与直读式水表一起构成感应式远传系统。主要应用于在地面或墙壁上、墙壁内有较大埋入深度要求的场合。采用高强度PVC外壳，内部由有机硅橡胶和环氧树脂双层密封，具有的耐高低温及防水防潮性能。它也是抄表系统实现免维护运行的基础条件。
体积：φ227mm×20mm；
重量：550g；
输出电压：≥7V；
输出电流：≥10mA；
通讯接口：RS485标准接口；
工作频率：125kHz；
感应距离：≤200mm；
传输距离：≤100mm；
环境温度：-40℃～70℃；
防护等级：IP68；
导线护套：φ8mm包塑金属软管；
埋设深度：地平面以下80mm～200mm；
日常运行免维护。
防水、防潮、防漏电；
PVC外壳：有机硅橡胶和环氧树脂双层密封

⑸、感应式收发器II

感应收发器II与直读式水表一起构成感应式远传系统。主要应用于无埋入要求的地面或墙壁上等表面安装场合。
体积：φ80mm×30mm；
重量：147g；
输出电压：≥7V；
输出电流：≥10mA；
通讯接口：RS485标准接口；
工作频率：125kHz；
感应距离：≤10mm；
传输距离：≤100m；
防护等级：IP68；
环境温度：-40℃～70℃；
导线护套：φ8mm包塑金属软管；
埋设深度：墙面或地平面以下5mm～10mm；
日常运行免维护。
防水、防潮、防漏电；
PVC外壳：有机硅橡胶和环氧树脂双层密封

6 型号说明
7 设备选型

型号	通讯方式	设备组成
JWCB-B-N	本地无源自感应磁场系统	智能远传水表、感应收发器、隔离驱动器、采集器、手持抄表器、抄表掌上终端、工作站、管理系统软件
JWCB-Y-N	GPRS无线传输	智能远传水表、感应收发器、隔离驱动器、采集器、GPRS通讯终端、无线路由器、工作站、管理系统软件