淺談供熱計量遠程抄表系統(tǒng)的實現(xiàn)

張 洋

（太原市熱力公司，山西 太原 030001）

0 引言

隨著供熱產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，按熱計量收費已成為供熱行業(yè)的必然趨勢，隨著新建建筑熱計量裝置的配套安裝和既有建筑熱計量改造的有序進行，使分戶計量逐漸成為供熱企業(yè)的新課題。怎樣全面、準(zhǔn)確、及時地統(tǒng)計出熱量表的數(shù)據(jù)，為熱費結(jié)算提供數(shù)據(jù)依據(jù)成為人們重點研究的課題。由于人工抄表方式工作量大、效率低，為此本文從熱量表集中抄表的角度作了一些探討。

1 抄表系統(tǒng)的發(fā)展軌跡

在20世紀(jì)90年代前采用的是人工抄表的方式，到20世紀(jì)90年代中出現(xiàn)了集中抄表系統(tǒng)，但這只是半自動的，直至20世紀(jì)90年代末期才真正誕生了全自動遠程抄表系統(tǒng)。目前的自動抄表系統(tǒng)是利用當(dāng)代微機技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)與戶用表計量技術(shù)的完美結(jié)合，集計量、數(shù)據(jù)采集、處理于一體，從根本上減少了人工抄表的勞動強度。遠程集中抄表系統(tǒng)是供熱計量中十分重要的環(huán)節(jié)，是決定供熱計量改革工作的成功關(guān)鍵。

2 遠程集中抄表系統(tǒng)的技術(shù)要點

2.1 系統(tǒng)概述

M－BUS系統(tǒng)是歐洲專為儀表數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計的總線制系統(tǒng)，是一種用于各種測量裝置的自動秒表總線結(jié)構(gòu)，至今已成為歐洲標(biāo)準(zhǔn)，目前太原市熱力公司將該系統(tǒng)應(yīng)用于遠程集中抄表網(wǎng)絡(luò)，具有可靠性強、成本較低、易于施工、維護簡便等優(yōu)點。整個系統(tǒng)充分利用目前成熟可靠的無線通訊手段，將GPRS網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器存儲相結(jié)合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳遞，由前端熱量表測量用戶的所有熱量以及相關(guān)參數(shù)。熱量表具有MBUS標(biāo)準(zhǔn)接口，系統(tǒng)帶有GPRS通訊接口的集中器，集中器將熱表數(shù)據(jù)集中后通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸至熱表廠家的數(shù)據(jù)服務(wù)器進行存儲，以備熱力公司今后的數(shù)據(jù)調(diào)用，并通過遠程抄表軟件平臺最終對用熱數(shù)據(jù)實現(xiàn)定時采集、實時監(jiān)控以及圖表分析。

2.2 系統(tǒng)特點

（1）運行費用低。采用M－BUS數(shù)據(jù)總線設(shè)計，具有價格低廉且傳送距離長的特點。它對每個詢問的反應(yīng)時間為0.1 s～0.5 s。

（2）效率高。按時就地采集熱量表數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸采用無線傳輸模式，最大化地提高了系統(tǒng)效率，方便了經(jīng)營收費系統(tǒng)及生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)隨時調(diào)用數(shù)據(jù)。

（3）可靠性強。遠程集中抄表全過程是自動完成的，排除了主觀因素，其準(zhǔn)確性大大提高，避免了人工抄表、計費所產(chǎn)生的人為誤差。

（4）數(shù)據(jù)管理能力強。集中抄表軟件功能強大，其實時采集與大批量的數(shù)據(jù)存儲與圖表分析都是人力所不能及的。

3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

遠程抄表系統(tǒng)包括前端采集數(shù)據(jù)層、傳輸網(wǎng)絡(luò)層和管理數(shù)據(jù)層，見圖1。

（1）前端采集數(shù)據(jù)層：主要包括用戶家中所安裝的熱計量裝置即戶熱量表，前端熱量表的主要功能是測量用戶所用熱量。通過熱計量表屏幕顯示讀取相關(guān)熱參數(shù)，再通過M－BUS線路與集中器連接。

（2）傳輸網(wǎng)絡(luò)層：集中器將熱量表數(shù)據(jù)集中后通過GPRS調(diào)制解調(diào)器（即GPRS MODEM）進行分組交換，用戶通過GPRS網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程無線數(shù)據(jù)的傳輸與交互。

（3）管理數(shù)據(jù)層：數(shù)據(jù)通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，最終存儲至公司數(shù)據(jù)服務(wù)器中，因此數(shù)據(jù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)是最原始最完整的，以備今后遠程抄表軟件系統(tǒng)中的經(jīng)營收費系統(tǒng)及生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)隨時調(diào)用數(shù)據(jù)。

圖1 遠程抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

4 遠程集中抄表系統(tǒng)軟件

遠程抄表軟件的研發(fā)和應(yīng)用也是非常重要的，在推進熱計量改革的過程中，熱企是通過遠程抄表軟件的實際操作與應(yīng)用來實現(xiàn)對用熱數(shù)據(jù)的監(jiān)控與管理的。圖2為遠程抄表系統(tǒng)功能選項圖，對照此圖主要從5個方面介紹其主要功能。

圖2 遠程抄表系統(tǒng)功能選項圖

（1）供熱參數(shù)的采集。包括供水溫度、回水溫度、溫差、瞬時流量、累計流量、用熱量、累計熱量的采集。通過這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的顯示，管理人員可以實時監(jiān)測用熱數(shù)據(jù)動態(tài)，方便快捷。

（2）供熱參數(shù)存儲及查詢?？梢酝ㄟ^軟件系統(tǒng)平臺，點擊查詢到任意時間點和任意時間段的用熱原始數(shù)據(jù)，并可以通過Excel電子表格導(dǎo)出，為工作人員在每個采暖季需要做相應(yīng)的年、月、周“熱計量管理值班報表”提供了有力的數(shù)據(jù)依據(jù)。

（3）用戶權(quán)限管理。通過管理階層的不同和使用對象不同可以將遠程系統(tǒng)登錄權(quán)限設(shè)置成幾級模式。管理人員可通過IE瀏覽器輸入用戶名和密碼進行數(shù)據(jù)查詢，管理的權(quán)限越高，可設(shè)置的功能模塊選項越多；用戶可通過IE瀏覽器查詢自家抄表讀數(shù)。其保密性強，操作便利。

（4）系統(tǒng)報警平臺?？筛鶕?jù)現(xiàn)場情況對異常現(xiàn)象進行報警，分為表具故障報警、數(shù)據(jù)異常報警、自定義設(shè)置報警。自定義設(shè)置報警是除基礎(chǔ)報警之外的又一種自主設(shè)定報警選項功能，它可由用戶自行設(shè)定異常條件，根據(jù)異常條件篩選出異常設(shè)備，并且可以通過系統(tǒng)自行設(shè)置任意號碼，以短信形式通知到其指定相關(guān)責(zé)任人。

（5）綜合統(tǒng)計功能。綜合統(tǒng)計功能是一個非常重要而實用的功能，它可以實現(xiàn)年度熱費報表、耗熱量分析及各種相關(guān)統(tǒng)計報表。熱力企業(yè)在每一個采暖季過后都要將年度統(tǒng)計報表中的數(shù)據(jù)作為與熱用戶進行結(jié)算的依據(jù)。此外各月份用熱柱狀圖、曲線圖可以非常直觀地顯示出用熱量的變化趨勢，作為能耗分析的依據(jù)。

5 遠程抄表系統(tǒng)存在的問題

（1）集中器掉線問題。如果集中器斷電，就會直接中斷遠程抄表系統(tǒng)的工作狀態(tài)，造成數(shù)據(jù)采集缺失，影響數(shù)據(jù)的傳輸及查詢。如果在采集器有電的情況下，由于卡欠費，熱力企業(yè)可以通過服務(wù)器把暫時無法上傳的數(shù)據(jù)找回來。

（2）兼容問題。各熱表廠家的軟件系統(tǒng)各不相同，熱力企業(yè)在管理上很不方便，如果能夠做到兼容會更便利、更有序。

（3）拓展功能。在數(shù)據(jù)自由組合對比功能上并沒有拓展，很多用熱數(shù)據(jù)比對分析所需要的參數(shù)，系統(tǒng)上并不能直接查到，這就需要工作人員通過下載已有的數(shù)據(jù)進行繁瑣的人工運算。希望在將來的遠程抄表系統(tǒng)發(fā)展中，能夠針對熱力企業(yè)的實際要求拓展功能選項，真正立足于熱力企業(yè)來設(shè)計軟件，便于操作與管理。

（4）換表問題。在供暖期如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，工作人員就會到現(xiàn)場排查，若發(fā)現(xiàn)是熱量表出現(xiàn)了質(zhì)量問題，就應(yīng)立即更換熱表，這樣就產(chǎn)生了在取下舊表與換上新表的間隔時間里所產(chǎn)生的熱損耗該如何計算的問題。熱表廠家告訴我們可以通過用熱數(shù)據(jù)環(huán)比得來的相應(yīng)數(shù)據(jù)作為補償熱量來計算，但是在熱表更換的實際過程中并未得到證實，因而盡可能地減少換表間隔時間才是減少熱力企業(yè)損失的有效手段。

6 遠程抄表系統(tǒng)改進的意義

數(shù)據(jù)是一切工作的依據(jù)，有了這個系統(tǒng)，供熱企業(yè)可以實時監(jiān)控?zé)峋W(wǎng)的運行情況，為實現(xiàn)供熱計量收費奠定基礎(chǔ)。此外，還能通過數(shù)據(jù)分析出真實的供熱運行情況和節(jié)能情況。相信通過一系列配套設(shè)施的改進和系統(tǒng)的不斷完善，并通過社會各部門的相互配合，熱計量改革事業(yè)會朝著更健康有序的方向發(fā)展。

［1］ 呂士健，楊健.熱量表中華人民共和國城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ128－2007［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007：1－36.

［2］ 徐偉，鄒瑜.供暖系統(tǒng)溫控與熱計量技術(shù)［M］.北京：中國計劃出版社，2002.