3 远传表(脉冲表、直读表)和抄表系统
远传表是利用电子技术和传感技术,对传统煤气表加以改进,即能直观显示相关能耗计量数据,又能输出信号或数据的新型计量表具。
目前使用的远传表有两代产品:脉冲表和直读表,对应两种远传表分别有不同的抄表系统。
3.1脉冲式远传煤气抄表
在表计的计数盘上加装磁铁,如磁铁安装在计数盘(例如0.01m3)位上,在其附近安装干簧管,当转盘每转一圈,磁铁经过干簧管一次即产生一个开关信号一脉冲,对应0.0lm3,由外部的采集器提供电源并采集累计脉冲个数,通过公式(用气量=脉冲数×每个脉冲代表的气量)计算用气量。
3.2直读式智能远传煤气表
3.2.1工作原理分析
直读式智能远传煤气表是在皮膜式煤气表的机械计度器上,即字轮0~9位置的边缘印刷特定标记;在外围固定光电传感器及相关电路,工作时由集中器或手操器供电,通过光电传感器判断字轮各种集位置的“有”和“无”的状态,通过组合判断获得字轮的读数(表计的窗口值),并传送到集中器或手操器。
a.传感器与基表的传动装置如齿轮、字轮等没有任何机械接触。也没有机械动作,在选定的皮膜式煤气表换上符合标准的特别计度器,此项工作由计量站自行改装、校验即可完成。特别适合将来煤气表换轮改造。
b.其信号发生原理是光电方式,生成的是数字信号。与生成模拟信号相比,不会出现因湿度或时间造成的器件参数漂移产生的误差,其系统稳定性更强。
c.防盗、防破坏、防误发信号措施,该表计只在读表瞬间通电工作,直接读取表计窗口值,不用累计脉冲换算,而且其传送数据经过加密处理。所以其连接线被破坏后可以及时发现,恢复后读到的仍是表计窗口值,不用设置参数和底数;该数据不会被其它非法系统读取,系统也不会接受非法数据来源;采用加密和冗错技术,可有效防止误码现象,同时保证传感器部分损坏情况下仍然能够读出正确的数据,如传感已损坏到无法读出正确的数据的程度,其提示故障,不会发生误码。
d.防磁功能:表计内的直读传感器平时不工作不通电,只在读表瞬间带电工作,并且读取的是数字信号,不受磁性影响。
3.2.2传输原理分析
直读传感器的数据传输采用M-BUS总线方式通讯。
a.M-BUS(Meter-BUS,ENl434-3)是消费类仪表国际通行标准。其拓扑结构为树型总线结构。采用普通的两芯电缆连接,同时完成提供表计电源和数据通信的功能。
b.M-BUS总线在连接时不用区分极性,可按照任意拓扑结构布线施工,其施工成本和难度大大下降。
c.M-BUS总线的工作电压为20V~30V,驱动能力达到300mA,通讯长度可达到100m,通讯速率为2400bps。一根总线可挂100块以上的表计。
d.M-BUS总线具有良好的开放性,可与国外表计直接接口。如美国西门子热量表,德国荷德鲁美特热量表。
3.2.3采集原理分析
智能直读表计的数据通过集中器或手持器装置采集。
a.集中器或手持器内部具有电源模块,通过继电器控制给M-BUS总线供电。表计通过M-BUS总线连接到集中器或手持器,当进行抄表工作时,首先控制接通M-BUS电源,此时总线上的智能直读表计通电,CPU根据表计的地址码分别读取表记数据。
b.集中器具有4个M-BUS通道,每通道可以接入60块智能直读表计。手持器具有1个M-BUS通道,可接入80块表计。
c.读取一只表数据的时间小于1s。集中器最小读表周期为5min。
d.具有断线检测功能:智能直读表计的M-BUS总线被剪断后,不影响表计的正常计量,集中器或手持器读表时就会发现,在重新接好线后,再次读表,就是表计的当前窗口值。不需要重新置入和修改参数、底数等维护。
e.具有短路防护功能:M-BUS总线短路后,集中器自动保护不会烧坏,并形成报警事件,上报到抄表主站提醒人员检修。短路修复后,集中器自动恢复运行。
f.具有国内独有的双重防护和自环自愈功能,即总线的两端分别接入集中器的两个不同端口,在总线任意位置开路时,系统能够正常运行,集中器仍然可以读到所有的表计,并且可判断出开路位置,为检修提供了方便。
3.2.4环境应用分析
a.应用于室外时的防雷措施。本系统采用先进的二次电源技术、滤波技术及输入出回路的屏蔽与隔离技术等,可有效阻塞串模、共模干扰的耦合通道;采用防过压、防过流措施以及合理设计接地泄放回路等措施,大大提高了装置的抗雷击和浪涌能力。
b.防潮、防水措施。全部电子部分表面包括接口处均采用三防漆(绝缘、防水、防霉)喷涂。保证直接电子部分在潮湿和有水环境下均能正常工作。
c.防冻措施。表内的直读电子部分的正常工作环境是0~+50℃,为了适应更广的运行环境,我们对电子部分进行处理,在-20℃和+80℃情况下,电子部分仍能正常工作。
4 直读式表计与其它表计比较
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