水电气远程抄表系统(第五章)

实验目的、要求：

1．熟悉LonWorks现场总线及TCP/IP的转换。

2．熟悉远程抄表系统产品的特点及应用。

3．通过EU2104模块及电磁阀的控制，了解远程控制水、电、气表的原理。

4．学生动手构造远程抄表系统，并通过上位机抄表软件读取抄表数据。

实验所使用的仪器、设备和工具

万用表、斜口钳、跳线、螺丝刀（大小、平口与十字各一把）。

第一节    现场总线型智能抄表系统概述

随着城市规模的不断扩大和人口的日益增加，用水、电、气量在高速增长，而且使用点的分布范围也越来越大，这就使传统的人工抄表方式面临巨大的困难。首先供水、电、气部门或物业管理公司必须大大增加人员投入，人员的大量增加不仅费时，费力，且易造成差错，也给人情估表等不良现象以可乘之机。同时由于人员的大量增加需要解决人员培训、人员管理、设备管理及财务监督等诸多问题，这些不必要的中间环节无形中增加了管理难度，也不符合“减员增效”的行业原则。人工抄表势必造成收费效率低，手续繁杂，信息零乱，以至难以有效控制和调度。同时，用水、电、气量反馈信息不及时，不系统，难以分析，也给管网的建模、分析、规划等带来很大的困难。采用自动抄表技术可省掉人工抄表，代收水、电、气费的中间环节，既提高了抄表的效率和准确性，也降低了劳动强度，从而达到减员增效的目的。

采用自动抄表技术有利于水、电、气费的收回，也有利于改变原有的结算方式，可使结算周期缩短。例如可从两个月采集计费变成一个月采集计费。自动抄表计费方式便于计算机网络与营业管理相结合，如自动抄表结合银行计算机联网，实现银行票据自动划拨，从而更有效地确保供应和管理企业的合法权益。同时也加快了资金的回笼和周转，具有明显的经济效益。

供水、电、气调度自动化是发展的必然趋势，而自动化调度又是以整个网络负荷及由此进行的负荷预测为基础的，这要求调度部门必须时刻了解整个网络不同区域的负荷状况。人工抄表对此为力，而自动抄表系统中的实时监控功能很好地满足这种要求。因此它是调度部门掌握负荷规律，确定最佳调度方案所迫切需要的。

总之，自动抄表技术有利于供应、调度及管理部门实现科学管理；有利于公共服务事业销售经营出现新局面；有利于跟上国家管理现代化的步伐。自动抄表计费方式作为供应、调度管理部门科学管理的模式必将大行其道。

针对传统人工抄表计费的种种不足，欧宇公司开发了这套智能抄表及实时监控系统，它集合了抄表计费和监测控制的功能，是供水、电、气部门管理智能化的理想解决方案。欧宇自动抄表系统集合了计算机、通讯和控制技术，显示出巨大的优越性。采用国家建设部唯一推荐的LONWORKS总线技术，利用双绞线、电力线、电话线、红外等通讯，可用单独或组合的形式，构成网络。具有选择灵活、施工简单、成本低廉，抄读数据准确、功能强大、安装方便、信息量大等特点，而且只需通过简单的增加用户节点就可以方便地扩充网络，无须改动原有布线。即使某一局部器件失灵也不会影响网络其它部分的正常工作，其可靠性高。管理中心利用简捷直观的抄表软件，可以准确地采集基表数据并传给管理中心，自动生成各种数据报表和交、催费通知单，可以对基表异常情况进行监测，并能有效防止干扰，保证系统的稳定性。

第二节    现场总线型智能抄表系统组成与原理

1、    现场总线型智能抄表系统组成：

智能抄表系统实验装置主要组成有：LonWorks现场总线的数字脉冲信号采集模块（EU2106）、LonWorks控制节点（EU2104）、路由产品i.LON（LonTaLk-TCP/IP）或SLTA（Series LonTalk adapter）、上位机抄表软件、电磁阀和水、电、气脉冲表组成一个LonWorks现场总线网络。                                           

2、现场总线型智能抄表系统特性介绍：

1)数字脉冲信号采集模块—EU2106

LON-EU2106模块是专门用于水、电、气自动抄表模块，每个模块可以直接抄读24个脉冲输出型表（包括水表、电表或煤气表），输入信号适应较宽的电压范围。LON-EU2106抄表模块使用LonTalk网络协议和FTT-10A自由拓朴总线收发器，可以方便地构成楼宇自动化抄表系统。

性能指标：

✧电气参数

工作电压：12VDC，推荐使用。12—30VDC，可选择

工作电流：最大15mA

输入脉冲信号：

逻辑电平0 0-2.5V

逻辑电平1  8-24V 

脉冲频率 <100HZ

脉冲宽度 >10mS

所有输入端都通过光电耦合器隔离。输入隔离电压：2500VRMS

✧机械参数：

端子类型：可插入式端子

外型尺寸：170mmX36mm

重量：300g

✧安装方式：导轨固定或底板固定

✧环境参数

工作温度：0-55℃

储藏温度：-15—70℃

工作温度：25—95%，非凝结状态。

2）LonWorks控制节点—EU2104

LON—EU2104模块是一个11通道继电器输出的LonWorkss节点。用户可以用它控制11路继电器开关输出，输出继电器触点常开。该模块可以用来控制加热器、电动泵和其他电子设备。该模块可将数字信号输出/控制设备连入LonWorks网络。

LON—EU2104模块使用LonTalk网络协议和FTT—10A自由拓朴总线收发器，并配有LED指示灯，服务按钮，用于网络的配置和故障检修。

✧电气参数：

工作电压：24VDC，推荐使用   12—30VDC，可选择

工作电流：最大150mA

输出继电器参数：继电器触点常开

AC 0.3A/125V    DC 0.3A/110V 1.0，1.0A/30V

触点极限电压：500VAC（50/60Hz）

继电器断开时间：3ms

继电器接通时间：3ms

触点转换时间：10 ms

隔离电阻：1000M

所有输出都被隔离，隔离电压为2500VRMS

✧机械参数

端子类型：可插入式端子

外型尺寸：170mmX105mmX36mm

重量：300g

✧安装方式：导轨固定或底板固定。

✧环境参数

工作温度：0—55℃

储藏温度：-15—70℃

工作温度：25—95%，非凝结状态。

✧功能特性：

基于LonWorks现场总线技术

11路光电隔离继电器输出

大电流输出，直接驱动阀门等设备

DC24V输入，电源内部隔离

允许用户下装程序

通讯双绞线无极性简化布线

可插拔的接线端子，安装维护方便、迅速。

✧应用场合：

控制器与LonWorks的接口

DDC控制

  3）高性能串行LonTalk适配器 LON—EU/SLTA

      LON—EU/SLTA串行LonTalk适配器是一个高性能串行LonWorKs网络连接的接口，LON—EU/SLT支持本地主机或通过Hayes兼容的调制器进行远程拨号访问。使用宽范围的直流电源，配有DIP设置开关。LON—EU/SLTA适配器支持两种操作方式：与SLTA/2兼容的MIP方式：与LNS和SLTALink管理软件（Windows TAPI）应用程序，可以拨号和监视打进来的电话）兼容的NSI方式。

✧电气参数：

工作电压：12VDC，推荐使用。12—30VDC，可选择

工作电流：最大100mA

✧机械参数

端子类型：可插入式端子

外型尺寸：170mmX105mmX36mm

重量：300g

安装方式：导轨固定或底板固定。

✧环境参数

工作温度：0—55℃

储藏温度：-15—70℃

工作温度：25—95%，非凝结状态。

4）交换式电源(BC-003)

✧功能特性： 

依需要固定于中继箱内

电源输出稳定并有过载自动保护功能

输出为2.4A 15VDC,输出电压可微调

每台交换式电源可供应:

可视非保全室内机    12台

可视保全室内机    8台

非视非保全室内机    24台

非可视保全室内机    18台.

5）LYHY-8A型脉冲水表：

✧技术参数：

过载流量：600

常用流量：300

分界流量：22.5

最小流量：12.5

始动流量：< 2

最小读数：0.01

最大读数：99999

6）DDS466型单相电子式电度表：

✧技术参数：

额定电压：220±20%

额定电流：< 5A

测量精度：1级

✧功能特点：

高可靠性，低功耗，高精度，宽负载能力

能够精确计量正、负两个方向的有功电能，且以同一个方向累计，具有防窃电功能；

采用光电耦合无源脉冲输出，发光二极管指示用电，可实现集中抄表，便于用电监控和管理。适用于计量额定频率为50Hz或60Hz单相交流电网中有功电能的消耗，供安装于室内或室外表箱使用。

7）CQ3000煤气表：

✧技术参数：

公称流量(Qn):1.6立方米/小时

最大流量(Qmax):2.5立方米/小时

最小流量(Qmin):0.016立方米/小时

计量误差:

Qmin≤Q<0.1Qmax    ±3%

0.1Qmax≤Q≤Qmax     ±1.5%

工作压力范围:0.5-10千帕

总压力损失(在Qmax时)<=200帕

计数器最小读数0.2立方分米， 计数器最大读数99999.999立方

工作环境温度:0-40℃

使用寿命12年