自动抄表系统

一.系统概述

    随着改革的深入、人民生活水平的提高、住宅商品化的发展，居民住宅的质量和档次越来越高，住户对住宅环境、物业管理水平的要求也日益提高。对供水、供电、供气部门和用户来说，传统的抄表收费方式存在的弊病越来越突出，抄表收费难也成了水、电、气部门经营管理上的问题，其原因主要有以下几点：

   

    1.入户难：由于居民生活水平的提高、家庭财产价值越来越高、越来越重视隐私权等原因，用户不希望被人打扰；同时入户抄表只能在早、晚居民休息时间，抄表人员实际可利用抄表时间较短，因而使抄表率、收费率达到专业公司要求很难，水、电、气费漏抄、欠收、漏收严重，实际收费远低于统计值，费用流失严重。
    2.水、电、气部门负担重：现行抄表收费结算方式给水、电、气部门经营带来困难。
    3.管理费用开资过高：如10万户燃气用户，抄表和管理人员有40-80人，年费用近100多万元。特别是随着城市的发展，抄表收费问题更为突出，严重制约了相关企事业单位的发展。
    4.抄表劳动强度加大：抄表收费人员工作条件差、效率低、劳动强度大；由于楼层越来越高、各住户逐步装修，所以入户难，且只能在早、晚入户抄表收费；各地收费人员遭抢或犯罪分子冒充收费人员入室作案时有发生，影响社会安定；现行抄表收费大多是人工抄表、人工收费、手工结算，效率低、误差大，已不适应企业管理现代化的要求。
    5.问题多：用户、收费人员窃气、窃水、窃电、作弊、拒交费用时有发生，造成各类费用不能及时准确的收缴，如日供气100万立方的能力下，收费率提高一个百分点，每年就可增收365万立方的气费，而实际上少收、漏收远高于此，有的地区高达20%以上，供水、供电更为严重。以某城市为例，国家规定供水漏收率为8%，而实际漏收率大于14%，如果能使漏收率降低1.5个百分点，即可增收1000多万元。
    根据建设部提出的小康型住宅小区规划要求，今后要对新建和改建的住宅统一规划，逐步实行水、电、气三表出户统一管理，实现微机自动监测、计量、收费。
    中科光大自动化技术有限公司依托自身雄厚的科技力量，采用当今各种先进技术，研制开发了ZKGD远程自动抄表系统。该系统彻底改变了传统的居民住宅水、电、燃气等生活耗能数据逐月入户抄表收费方式，解决了城市住宅耗能管理的离散性和抄表数据人工处理及收费的繁琐过程，从而节省了大量的人力，且避免了入户抄表对居民用户的干扰。
    ZKGD远程自动抄表系统主要由管理中心计算机及管理软件、数据采集器组成，是一种智能化多用户远程集中抄表装置。其原理是将原计量表的流量转换为脉冲信号，该信号经传输线传送至数据采集器，由数据采集器进行采集累计等处理，然后通过线缆传输到管理中心计算机，进行机计量表数据的自动处理。该系统的应用可将大量的住宅耗能信息集中统一管理，而管理机构只需投入少量人员即可实现远程集中抄表，并完成数据的采集、累计、费用计算、费用收取，实现住宅耗能计量的高质量管理。

    二.工作过程

    1.远传耗能表：
    在远程自动抄表系统中，各种用户耗能数据信号的转换由远程耗能表完成。这些耗能表包括远传冷水表、远传热水表、远传电表、远传燃气表等。远传耗能表一般是在保证计量的可靠性及准确性的前提下，在普通耗能表的基础上进行相应的改制得到的。
    远传耗能表的改制是通过加装各种感应探头组件实现的。这种感应探头能够探知耗能表机械转盘的转动，机械转盘每旋转一圈， 该感应探头便输出一个脉冲信号。将该信号脉冲记录并累计下来，便能准确地反映转动圈数，从而达到将机械转盘数据转化为电信号的目的。将转轴的圈数通过一定的计算，便能转化为相应的耗能数据。
    远传耗能表一般为机械转盘式，也可以根据要求采用电子式耗能表，将感应探头装在耗能表的某一刻度上，并采取一定的抗干扰措施后，便将耗能表改制成远传耗能表。
    2.数据采集器
    为了实现耗能数据的集中抄收，除了将每一个远传耗能表的脉冲信号准确采集及累计外，还需要可靠地长时间储存并在需要时将其传输给管理中心计算机。远程自动抄表系统中的数据采集器便能实现这个功能。它用于接受远传耗能表的脉冲信号，同时，该数据能被管理中心计算机或便携式抄表仪所读写。一个数据采集器对应多台远传耗能表，可同时记录多个耗能表的耗能数据。
    数据采集器有可充电电池作为后备电源(可选)。在外部电源停电的情况下，如系统供电出现问题，则由每个数据采集器的电池单独向数据采集器和远传耗能表供电，可保证数据采集器正常抄收。
    3.便携式抄收器(可选)
    便携式抄收器为一台装有专用程序的掌上电脑，便携式抄收器将各自独立工作的数据采集器的耗能数据采集后，集中记录并保存起来，再由工作人员携带到机房后传输给管理中心计算机。它带有RS485接口与数据采集器或微机连接，通过操作抄收器上的键盘，便可实现与数据采集器或微机的通讯。便携式抄收器为可选部件， 是系统总线出现意外情况时的备用通讯方式。
    4.管理中心
    所有用户的耗能数据最终将在管理中心计算机保存、累计、费用计算。管理中心计算机除了对用户的耗能数据进行全面的抄收、管理之外，还可以方便地对每个数据采集器的运行状态进行监控，以保证系统的正常运行。
    中科光大耗能管理软件用于对耗能数据的储存、处理和分析，具有数据录入、数据查询、数据修改、数据通讯、数据打印和系统维护等功能。水、电、气三家专业公司和银行可以通过调制解调器、市话网和管理中心的计算机通讯，远程获取数据。运行该软件最终产生各用户耗能费用帐单，可及时通过工资单或银行划收各种费用。

    三.性能指标

    耗能表指用在居民住宅能耗计量的仪表，包括水表、电表和气表。系统所用耗能表需分别符合GB/T 778.1～3-96、GB/T15283-94和GB/6968-86的要求（以上三个标准分别为水、电、燃气表的国家标准）。
    数据采集器
    数据采集器用于接受耗能表脉冲数据，并能和管理中心的计算机或便携式抄收器通讯。
    型号：ZKGD600；
    工作电源：DC12V；
    备用电源：12V， 免维护可充电电池(可选部件)；
    至耗能表检测距离:≤200m；
    模拟量输入:1路；
    脉冲量输入:12路(ZKGD12型)/18路(ZKGD18型)/30路(ZKGD30型)；
    开关量输入:2路；
    开关量输出:2路；
    通讯口:RS485串口(加强型，负载能力为普通485口的4倍)；
    指示:有电源指示、工作指示、脉冲量输入指示、开关量输入指示、开关量输出指示；
    功耗: ≤0.01W；
    工作温度:-30℃～+75℃；

    四.系统可靠性

    可靠性是本系统设计中所考虑的重要问题。在设计中采取了一系列的软、硬件措施来保证系统的可靠性。
    1.电源
    电源是维持整个系统正常运行的必要条件，系统采用了以下供电方法。
    1.220V交流供电：系统将220V交流电压转换成稳定的12V直流电压后供系统工作。
    2.UPS供电：当220V交流供电出现故障时，UPS为系统提供电源。根据维持系统工作的时间要求来配置UPS的蓄电池数量。
    3．数据采集器内有可充电电池供电(可选)。
    另外，本系统采用当今先进技术，在所有电源都突然断掉后，也能够把数据正确地存储起来。
    2.远传耗能表信号
    a.本系统采用12V电源为耗能表的工作电源，极大地加强了远传耗能表信号的抗干扰能力及远传能力；b.有软件滤波功能。使本系统保证了远传信号的准确累计。
    3.数据通讯
    管理中心和数据采集器之间采用专用加强型RS485通讯接口，是一般485负载能力的4倍，具有很强的抗共模干扰能力，同时通讯数据采用多种校验，从而保证数据传输的正确性。

    五.硬件系统特点

    ZKGD远程自动抄表系统硬件系统有以下突出优点:
    1．系统适合多种类型的远传耗能表（包括冷水表、热水表、电表、燃气表）。根据用户需求，即可实现对住宅水、电、气的集中抄收，也可对其中一项或二项集中自动抄收； 系统采用+12VDC为远传耗能表供电，保证了数据的准确采集和累计。
    2．对于分散型或集中型的住宅小区，均能方便地实现集中抄收。数据传输方式可根据具体情况选用有线、无线、电话线、专线、混合方式等。
    3．系统超大容量， 集中抄收用户的上限为6亿多户，可认为没有限制。
    4．该系统不仅有脉冲量累计功能(用于远传耗能表的数据累计)，另外还有以下功能:a.模拟量输入功能，能测水管水压、热水温度、电网电压、气表气压等；b.开关量输入功能，能测阀门的开启状态、故障状态的信号；c.开关量输出功能，能控制阀门开关等，使抄表系统和监控系统有机地结合在一起。
    5．系统连接采用总线方式，各数据采集器并联在系统总线上，采用普通双绞线或网络线即可，结构简单，布线方便快捷。
    6．系统功能强大，结构却极为简单。本系统采用目前最为先进的技术成果，使系统结构最为简单，有以下好处:a.由于结构简洁，减少了中间环节，所以系统稳定程度大大提高； b.布线安装简单快捷；c.管理维护方便。

    六.软件系统特点

    ZKGD远程自动抄表软件系统有强大的功能，能自动分为热水表抄表收费、冷水表抄表收费、气表抄表收费、电表抄表收费。下面以用水为例说明其突出优点:
    A.管理功能
    1．用户管理: 用户是供水管理的主要对象，本软件对用户的管理功能有:增加用户、删除用户、保存用户信息、修改用户信息、统计用户信息等。
    2．水表管理:
    水表是供水管理的基本单元，本软件对水表的管理功能有:增加水表、删除水表、保存水表信息、修改水表信息、统计水表信息、校表换表记录、显示水表抄表情况、显示水表出票情况、显示水表收费情况等。
    3．用水性质管理: 各地供水公司可以根据用户的不同用水目的、不同时期设置不同用水性质，即不同的水费单价、不同的附加收费项目，而且，本软件支持计划用水方式，即计划内用水和计划外用水分级定价等。
    4．统计分析: 本软件有强大的报表功能，可以就抄表收费的数据进行各种统计分析，含清单及汇总报表，同时可以产生曲线图、直方图、饼图等各类图表报表，可以在计算机上预览，也可以打印出来。
    B.收费过程
    本软件支持供水行业的所有收费方式，能及时准确安全地收取水费，同时也为用户方便缴纳水费提供了最大可能:
    1．抄表现场收费: 目前较普遍地一种收费方式，既有优点，也存在明显的缺点。
    2．柜台收费: 收费地点直接交费，较规范。
    3．银行托收: 通过银行、供水公司、用户三方建立托收关系，可通过银行快速收取水费。
    4．联网银行代收: 一种先进的收费方式，可以完全代替银行托收。 同时，联网银行的营业网点也成为水费收取网点，方便了广大中小用户交费。
    5．预收款: 为了方便广大中小用户交费，本软件支持预收款方式收取水费。
    本软件可以输出打印用户预交款单据、催款单、水费收据、普通发票、增值税发票、银行托收单等所有收费过程的凭证。保证了管理的严格性、准确性。
    C.报表功能
    本软件报表功能强大，数据准确完整，有突出的数据表现能力。报表功能的特点表现在以下几个方面:
    1．灵活地选择时间段: 可以是日报、周报、旬报、月报、季报、年报，也可以灵活地选择任意时间段的报表。
    2．灵活地选择用户或水表范围: 可以按照多种方式或类别选择用户组，考察某组用户的各类报表， 也可以按照多种方式或类别选择水表，考察某组水表的各类报表。
    3．功能分类详细: 报表按功能分类有: 应收报表、实收报表、出票未收报表、出票报表、未出票报表、未抄水表报表等多种报表。
    4．既有详情报表，也有汇总报表: 各类报表既有详情报表，也有汇总报表。
    5．丰富的图表功能增强了数据的表现能力: 报表上既有数据，也可以产生曲线图、直方图、饼图等各类图表，增强了数据的直观性和表现力。
    6．报表预览功能:
    所有报表可以在计算机上预览，和实际效果完全一样。这样加快了报表产生的速度、节省了纸张、避免了打印机的噪音污染。
    7．原始资料输出: 所有用户、水表及抄表收费的原始资料完全可以按文本方式输出，操作员可以随意加工整理。
    D.强大的伸缩性和完备性
    本软件采用模块化组装设计，有智能监测功能，所以有强大的伸缩性，既能在单机下运行，也能在局域网、广域网下运行。同时，银行联网系统、电话自动语音系统、触摸屏查询系统、抄表器系统等可以根据具体情况选择安装。
    E.操作员管理
    作为管理系统，对操作员的管理是非常重要的方面。除了操作系统对操作员的登录进行安全认证外，本软件系统为操作员划分了详尽的权限，以保证操作的正规、安全、准确、可追溯。
    F.银行划帐代收系统 (附加独立功能)
    在完成传统银行联网软件的成批划帐功能的基础上，本软件的银行划帐代收系统。经过特殊设计，采用TCP/IP协议，增加了实时对话功能，加上完善的软件数据接口规范，在软件不作任何改动的情况下，任何经允许的银行都可以作为代收银行进行实时代收，这样就把收费营业地点扩大到全城的每个角落，同时实现了资金的最快速回收。
    G.电话自动语音系统 (附加独立功能)
    为提高服务意识和服务能力、方便水费的收取及用水用户的水费缴纳，本软件含有电话自动语音系统。主要功能有:自动语音回复用户的电话水费查询、自动语音收费事项说明等。等待外部条件成熟，还能增加用户电话交费功能等。 H.触摸屏查询系统 (附加独立功能)
    本软件系统含有触摸屏查询系统，用户可以自助方式查询用水情况、交费情况、供水公告、各类情况说明，文字、图片、动画、声音等多媒体的应用，使用水用户对有关用水方面的情况一目了然。 I.运行环境
    本软件运行环境为: Windows95中文版/Windows98中文版/Windows NT Workstation中文版/Windows 2000中文版，如有网络，网络操作系统环境为: Windows系列 或Novell系列。

本文来自优快云博客，转载请标明出处：http://blog.youkuaiyun.com/zbq_china/archive/2008/12/02/3426785.aspx