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小区智能化集中抄表系统的设计与实现研究 　　摘 要：计量表是我国水、电、燃气、热量使用量计量的主要设备，目前我国许多地区在水、燃气、热量收费方面仍需要通过人工抄表的方式来进行计量统计，这种方式不仅工作量巨大、效率低、成本高，同时也会因一系列人为不确定因素产生计量差错，给用户带来不便，因而已不能与我国经济社会的发展形势相适应，采用更加智能高效的四表集中抄表方式具有很大的必要性。 　　关键词：小区；智能化集中抄表系统；设计；实现 　　中图分类号：TP216 文献标识码：A 　　传统人工抄表方式所面临的最大挑战来自于用户分散性，一般情况下一家能源供应公司所覆盖的服务范围往往包含许多小区，所包含的用户数量更是十分庞大，人工抄表要挨家挨户进行，不仅抄表员体力上难以承受，同时整体效率也难以提高。而利用现代科学技术成果，设计适合的小区智能化四表集中抄表系统，能够实现抄表作业简化，对于提高抄表效率、质量，提高计量管理水平有着重要的意义。 　　1 小区智能化抄表系统工作原理 　　1.1 智能电表 　　智能电表系统主要是采取现代通讯技术，实现远程抄表与信息监控的功能，整个系统包括三个关键性部分，即电表节点、网关节点以及服务器站点。电表节点通过装配的短距离通信模块，将电表相关数据发送至台区网关节点（集中器）上，以进行抄表及信息交互。网关节点则是小区内智能电表系统各组成电表设备及服务站间实现信息数据交互与传输的重要环节，是连接电表节点与服务器站点的重要纽带与通讯渠道，其主要组成包括三个部分，即下行通信模块、GPRS模块和MCU。基于现代通讯技术的运用，智能电表系统能够实现高速的信息交互，并且可以同时完成大量信息的处理与获取，在提高抄表工作效率的同时，也降低了成本。 　　1.2 智能水表 　　智能化水表系统是将传统机械水表计量的叶轮装置与电子信号感应装置相结合，根据叶轮旋转所产生电信号与用水量之间的比例关系，准确对用水量进行计量，并以电子信号的形式通过信号发射装置进行传输，这也就为远程用水量数据传输与测抄提供了可能。在此基础上，配合计算机数据处理系统对信息数据进行统一管理，从而提高抄表作业及水表数据管理的整体效率。智能化水表可选用抗干扰能力强、使用寿命长的新型传感器，数据计量更准确、可靠；采用远距离传输装置可实现远程数据采集，并通过网络通讯系统统一传输至总服务器系统进行统一管理，降低抄表工作量，提升管理水平。 　　1.3 智能气表 　　接入智能四表集抄系统的为远传燃气表，其具有基表表数读取和数据远传功能，通过数据传感采集器读取基表表数，并将读取的表数通过有线或无线通信方式向表外发送，发送的数据信号可经室外的中继器、集中器或无线远传POS最终送至燃气公司的相应收费管理系统，从而完成有线自动或无线远传POS抄表，由燃气公司的收费管理系统完成用气量计算和扣费结算。 　　1.4 智能热量表 　　除日常水、电、燃气需要计量表进行数据计量和采集外，热量供给也需要相应的计量表进行供热数据的监测与计量。智能热量表所计量的主要是相应供暖区域内消耗的热量值，其所采用的计量装置包括流量计、温度传感器及积分仪等，通过这些装置采集相应的温度及流量信息，并通过热量系数和介质密度等对其热量值进行准确的计算，利用所配置的微处理芯片和低功耗通信模块进行远程数据传输完成抄表作业。 　　2 集中抄表系统设计 　　2.1 集中器硬件设计 　　集中抄表系统由分散分户抄表向集中抄表的转变主要是通过集中器来实现的，其以中间站（网关）的形式连接主站与用户终端，对用户各种计量表数据进行集中采集、储存以及传输，并能够按照主站所发出的命令对用户计量表进行设置与集中管理。 　　2.1.1 集中器工作原理 　　主处理芯片STR710FZ2通过与各通讯口的通讯，完成与外设和从处理芯片数据的交换及处理；设置数据、统计数据及计算数据等保存在FLASH、FRAM、SRAM等存储器中；通过遥信/脉冲接入口，获取开关或电能表脉冲信息；时钟芯片采用EPSON公司的串行时钟芯片RX8025。 　　2.1.2 集中器硬件设计的技术特点 　　采用独特的数据压缩、宽频传输技术和自适应跟踪，软件自动路由通讯技术，硬件实时中继技术，抗高压保护技术，并采用冗余校验纠错技术，有效克服了低压电网通信媒介的干扰强、信号衰减大等不足，大大提高通信成功率和数据可靠性。 　　采用模块化设计。数据处理模块、载波控制模块、载波耦合接收和发射模块、上行通讯模块、显示模块、电源模块等都采用模块化设计，方便产品的检测、维修更换及更新升级。 　　多种数据通讯方式混合组网，还可根据用户不同通信条件，灵活配置上行通信模块（选配不同插件模块），支持GSM/GPRS、CDMA等通信方式，使终端具有更好的扩展性；而且速