1、概述
??初期的商品化住宅社區，由于管理設施及管理手段上的不到位，使得社區的物業管理與住戶之間在抄表收費管理上經常出現矛盾，比如由于季節的變化，物業管理人員上門抄表出現的不便；由于住戶作息時間上的差異，造成住戶數據無法記錄；住戶對表具產生疑問，產生收費上的不配合行為，以及住戶對收費標準的改變而不配合收費。另外，由于上門抄表潛藏著安全隱患，使得住戶不信任上門抄表人員而不配合工作等問題。
??國家建設部智能化推廣中心為解決日益增多的小區管理問題，適應商品化住宅的高速發展，規范小區智能化建設，規定小區智能化系統采用星級制劃分，對商品住宅的硬件設施提出了具體要求。比如自動抄表系統的配套等。在采用自動抄表系統后，諸如上述物業管理單位與住戶之間的矛盾會迎刃而解。因此，在舊社區管理設施的改造、新住宅建設的配套服務等等，顯示出自動遠程抄表系統巨大的市場發展潛力（如圖1所示）。
??從圖中看,從現在到2040年，我國共增長住宅面積達540億m2，按照每戶3人計算，平均120m2/戶，則共計增加4.5億套住宅，平均每年增加約1125萬套住宅[1]。
??在巨大的市場牽引下，自動遠程抄表技術在我國已得到了迅速的發展。如電力載波方式、雙絞線總線方式或專網方式、無線傳輸方式等各種形式的產品蓬勃發展，種類繁多。近幾年利用LONWORKS現場總線技術建立的遠程抄表系統也得到了較為廣泛的應用，另外，基于以太網技術的遠程抄表系統在實際工程中也有應用。
??從我國現狀看，社區遠程抄表系統處于產業的成長時期，產品類型較多，沒有統一的標準及規范，因此，我國現有的抄表系統在兼容性、規范化及擴展性方面，需要業界人士共同努力，使行業步入高速發展時期。
2、遠程抄表系統關鍵技術
??無論什么方式的遠程抄表系統，基本上包括：數據傳輸信道、數據控制管理軟件平臺、數據集中器、數據采集器等。
??實現遠程抄表系統的幾個關鍵技術：系統通訊協議的制訂；測量數據的可靠傳遞；數據的有效管理等。下面具體論述這三個關鍵技術。
2.1 系統通訊協議的制訂
??通信協議所要解決的首要問題，是在智能設備終端和監控系統（計算機）之間實現準確的通信，并且能夠提供可靠的通信，應該能夠提供高效的通信。從各部分的特性上劃分，通信協議包含了硬件和軟件兩方面的內容。硬件包括通信接口的機械、電氣特性定義、傳輸介質、聯接和拓撲方式等；軟件包括數據內容、格式的定義、通信機制、命令和應答的格式和意義、校驗方式等。在有些情況下，通信協議也常用來專指上面的軟件部分，而把硬件部分稱為通信接口或物理接口。
??通常制訂一個通信協議需要考慮以下幾方面的因素：
??（1） 對監控量的數量和類別的要求；
??不同的智能設備所需監控的量的多少是不一樣的。有些設備只需對少量的量進行監控；而有些設備所監控的量非常多，且監控類型也不盡相同。因此，制訂通信協議時必須考慮設備所包含監控量的特性，定義出能夠滿足各種監控量的需要的數據格式；同時應考慮數據量大小，確定合理高效的數據組織形式和通信機制。
??（2） 對效率（實時性）的要求；
??通信速率取決于接口特性及硬件水平，通信速率越高，協議效率越高，同時對硬件的要求也越高。盲目地追求過高的通信速率會導致數據傳輸可靠性下降。
??（3） 對可靠性的要求；
??不同的設備運行于不同的環境中，其通信受干擾的程度也就不同。對可靠性要求較高的監控，必須針對使用 環境選擇適當的接口和傳輸介質 、通信速率、數字信號碼型、通信機制、傳輸方式、編碼方式、校驗方式等。
??接口采用差分信號的RS-485/422的抗干擾能力強，傳輸距離遠；傳輸介質采用屏蔽線纜抗電場干擾能力強于非屏蔽線纜。
??（4）對協議可擴充性、兼容性的要求；
??通信協議應具有較好的可擴充性和向下兼容性，以保持產品應用的延續性。協議制訂之初，就應考慮到今后產品升級、應用擴充可能帶來的新的需求，在編碼、數據格式和組織形式等方面進行一定的預留，以保證協議的可擴充性；對協議的核心部分--通信機制、數據和命令格式的設計，要具有超前意識，一旦確定，將來在協議升級時就不應輕易改動，以保證協議的延續性和兼容性；對舊版協議的升級也應盡量保留原有數據和命令的定義，而后在其上增加新的內容，以保證向下兼容。
??（5）對適用性的要求；
??通信協議的制訂還應考慮到使用環境的多樣性，同時提供多種通信接口，允許多種傳輸介質，允許多種網絡拓撲結構，甚至針對不同的應用平臺開發出不同的應用層協議。這是對通信協議的較高的要求。
2.2 測量數據的可靠傳遞
??數據的可靠傳遞依賴于良好的通信協議和數據傳輸信道的構建，在上面已經較詳細地闡述了通信協議的制訂規則，那么數據信道的構建也需要合理的考慮
??數據信道的構建包括兩方面，數據傳輸通道信道和數據通道的鏈接形式。
（1） 數據傳輸通道信；
??信道是數據傳輸的通道，它包括物理介質與傳輸方式。物理介質包括：雙絞線、同軸電纜、光纖、大氣等，而傳輸方式有：基帶傳輸、頻帶傳輸等。基帶傳輸件接口簡單，傳輸距離近，信號抗干擾性能差；頻帶傳輸又叫載波傳輸，信號抗干擾性能強，傳輸距離遠，但硬件接口復雜，造價較高。大部分數字通信接口采用的都是基帶傳輸。低壓載波方式及基于LONWORKS現場總線技術的遠程抄表系統都屬于頻帶傳輸方式。在數據傳輸信道的選擇上，須根據小區的地理環境、布局情況、間距跨度等情況，按照費用-效能均衡原則，來確定數據傳輸信道。
??（2） 數據通道的鏈接形式。
??數據傳輸通道的鏈接形式按照拓撲方式劃分，有星型、總線型、樹型、環型等。對于小區抄表系統，由于每個住戶的數據量不是很大，匯集到集中器，再到數據管理中心，數據量擴大，而且隨著小區規模的擴大，數據量也將不斷增大。為了能夠在現有系統的框架上擴展住戶量，采用系統總線、用戶總線分開的二級總線結構，它基本上是一種自由拓撲形式。這種分級總線方式，也有利于基帶傳輸數據的傳輸速率的控制，提高數據的傳輸可靠性。
??對于以樓房為主、地勢較為平坦的小區，自動抄表系統數據通道的鏈接形式，易采用二級總線雙絞線鏈接方式，即在數據管理中心與數據集中器之間采用一級總線鏈接；在數據集中器與采集器之間采用二級總線。這樣，可以簡化施工線路連接，降低設計施工成本。
??對于地勢較為復雜，牽線施工難于實現的小區或是小區內某些區域，可以采用無線方式進行數據傳遞。采用無線方式需要注意天線的布設位置、發射功率、接收靈敏度，以及無線頻點的申請等方面的因素。從價格方面與有線方式連接對比，它的造價較高。
??2.3 數據的有效管理
??為了滿足數據的真實、可靠，避免在小區管理中出現抄表數據不準確、數據丟失、數據遺漏等問題，必須要求原始數據有高的計量精度、可靠度、安全性以及無揮發性。
??（1） 高的計量精度；
??這就要求系統在采集數據時，采集精度要高于統計精度，這樣可以避免在計算過程中進位、舍去造成的計算結果異議的問題。
??（2）數據的可靠度；
??數據的可靠度有賴于數據的可靠傳遞、數據糾錯等方面。
??（3）數據的安全性；
??數據的安全性指，在數據控制中心計算機上數據庫中的有效數據，不被無權限更改。
??（4）數據的無揮發性。
??系統的某功能模塊出現故障時出現數據暫時丟失，而通過上一級或下一級存儲的數據進行恢復，使系統的數據不會丟失。在硬件的設計上，采用分布式數據存儲，可以低價格地滿足要求。從費用-效能均衡方面對比，分布式數據存儲，要比在計算機硬件上投入高可靠存儲設備優越。
作?者：西?安?高?華?電?氣
摘?自：千?家?網
??初期的商品化住宅社區，由于管理設施及管理手段上的不到位，使得社區的物業管理與住戶之間在抄表收費管理上經常出現矛盾，比如由于季節的變化，物業管理人員上門抄表出現的不便；由于住戶作息時間上的差異，造成住戶數據無法記錄；住戶對表具產生疑問，產生收費上的不配合行為，以及住戶對收費標準的改變而不配合收費。另外，由于上門抄表潛藏著安全隱患，使得住戶不信任上門抄表人員而不配合工作等問題。
??國家建設部智能化推廣中心為解決日益增多的小區管理問題，適應商品化住宅的高速發展，規范小區智能化建設，規定小區智能化系統采用星級制劃分，對商品住宅的硬件設施提出了具體要求。比如自動抄表系統的配套等。在采用自動抄表系統后，諸如上述物業管理單位與住戶之間的矛盾會迎刃而解。因此，在舊社區管理設施的改造、新住宅建設的配套服務等等，顯示出自動遠程抄表系統巨大的市場發展潛力（如圖1所示）。
??從圖中看,從現在到2040年，我國共增長住宅面積達540億m2，按照每戶3人計算，平均120m2/戶，則共計增加4.5億套住宅，平均每年增加約1125萬套住宅[1]。
??在巨大的市場牽引下，自動遠程抄表技術在我國已得到了迅速的發展。如電力載波方式、雙絞線總線方式或專網方式、無線傳輸方式等各種形式的產品蓬勃發展，種類繁多。近幾年利用LONWORKS現場總線技術建立的遠程抄表系統也得到了較為廣泛的應用，另外，基于以太網技術的遠程抄表系統在實際工程中也有應用。
??從我國現狀看，社區遠程抄表系統處于產業的成長時期，產品類型較多，沒有統一的標準及規范，因此，我國現有的抄表系統在兼容性、規范化及擴展性方面，需要業界人士共同努力，使行業步入高速發展時期。
2、遠程抄表系統關鍵技術
??無論什么方式的遠程抄表系統，基本上包括：數據傳輸信道、數據控制管理軟件平臺、數據集中器、數據采集器等。
??實現遠程抄表系統的幾個關鍵技術：系統通訊協議的制訂；測量數據的可靠傳遞；數據的有效管理等。下面具體論述這三個關鍵技術。
2.1 系統通訊協議的制訂
??通信協議所要解決的首要問題，是在智能設備終端和監控系統（計算機）之間實現準確的通信，并且能夠提供可靠的通信，應該能夠提供高效的通信。從各部分的特性上劃分，通信協議包含了硬件和軟件兩方面的內容。硬件包括通信接口的機械、電氣特性定義、傳輸介質、聯接和拓撲方式等；軟件包括數據內容、格式的定義、通信機制、命令和應答的格式和意義、校驗方式等。在有些情況下，通信協議也常用來專指上面的軟件部分，而把硬件部分稱為通信接口或物理接口。
??通常制訂一個通信協議需要考慮以下幾方面的因素：
??（1） 對監控量的數量和類別的要求；
??不同的智能設備所需監控的量的多少是不一樣的。有些設備只需對少量的量進行監控；而有些設備所監控的量非常多，且監控類型也不盡相同。因此，制訂通信協議時必須考慮設備所包含監控量的特性，定義出能夠滿足各種監控量的需要的數據格式；同時應考慮數據量大小，確定合理高效的數據組織形式和通信機制。
??（2） 對效率（實時性）的要求；
??通信速率取決于接口特性及硬件水平，通信速率越高，協議效率越高，同時對硬件的要求也越高。盲目地追求過高的通信速率會導致數據傳輸可靠性下降。
??（3） 對可靠性的要求；
??不同的設備運行于不同的環境中，其通信受干擾的程度也就不同。對可靠性要求較高的監控，必須針對使用 環境選擇適當的接口和傳輸介質 、通信速率、數字信號碼型、通信機制、傳輸方式、編碼方式、校驗方式等。
??接口采用差分信號的RS-485/422的抗干擾能力強，傳輸距離遠；傳輸介質采用屏蔽線纜抗電場干擾能力強于非屏蔽線纜。
??（4）對協議可擴充性、兼容性的要求；
??通信協議應具有較好的可擴充性和向下兼容性，以保持產品應用的延續性。協議制訂之初，就應考慮到今后產品升級、應用擴充可能帶來的新的需求，在編碼、數據格式和組織形式等方面進行一定的預留，以保證協議的可擴充性；對協議的核心部分--通信機制、數據和命令格式的設計，要具有超前意識，一旦確定，將來在協議升級時就不應輕易改動，以保證協議的延續性和兼容性；對舊版協議的升級也應盡量保留原有數據和命令的定義，而后在其上增加新的內容，以保證向下兼容。
??（5）對適用性的要求；
??通信協議的制訂還應考慮到使用環境的多樣性，同時提供多種通信接口，允許多種傳輸介質，允許多種網絡拓撲結構，甚至針對不同的應用平臺開發出不同的應用層協議。這是對通信協議的較高的要求。
2.2 測量數據的可靠傳遞
??數據的可靠傳遞依賴于良好的通信協議和數據傳輸信道的構建，在上面已經較詳細地闡述了通信協議的制訂規則，那么數據信道的構建也需要合理的考慮
??數據信道的構建包括兩方面，數據傳輸通道信道和數據通道的鏈接形式。
（1） 數據傳輸通道信；
??信道是數據傳輸的通道，它包括物理介質與傳輸方式。物理介質包括：雙絞線、同軸電纜、光纖、大氣等，而傳輸方式有：基帶傳輸、頻帶傳輸等。基帶傳輸件接口簡單，傳輸距離近，信號抗干擾性能差；頻帶傳輸又叫載波傳輸，信號抗干擾性能強，傳輸距離遠，但硬件接口復雜，造價較高。大部分數字通信接口采用的都是基帶傳輸。低壓載波方式及基于LONWORKS現場總線技術的遠程抄表系統都屬于頻帶傳輸方式。在數據傳輸信道的選擇上，須根據小區的地理環境、布局情況、間距跨度等情況，按照費用-效能均衡原則，來確定數據傳輸信道。
??（2） 數據通道的鏈接形式。
??數據傳輸通道的鏈接形式按照拓撲方式劃分，有星型、總線型、樹型、環型等。對于小區抄表系統，由于每個住戶的數據量不是很大，匯集到集中器，再到數據管理中心，數據量擴大，而且隨著小區規模的擴大，數據量也將不斷增大。為了能夠在現有系統的框架上擴展住戶量，采用系統總線、用戶總線分開的二級總線結構，它基本上是一種自由拓撲形式。這種分級總線方式，也有利于基帶傳輸數據的傳輸速率的控制，提高數據的傳輸可靠性。
??對于以樓房為主、地勢較為平坦的小區，自動抄表系統數據通道的鏈接形式，易采用二級總線雙絞線鏈接方式，即在數據管理中心與數據集中器之間采用一級總線鏈接；在數據集中器與采集器之間采用二級總線。這樣，可以簡化施工線路連接，降低設計施工成本。
??對于地勢較為復雜，牽線施工難于實現的小區或是小區內某些區域，可以采用無線方式進行數據傳遞。采用無線方式需要注意天線的布設位置、發射功率、接收靈敏度，以及無線頻點的申請等方面的因素。從價格方面與有線方式連接對比，它的造價較高。
??2.3 數據的有效管理
??為了滿足數據的真實、可靠，避免在小區管理中出現抄表數據不準確、數據丟失、數據遺漏等問題，必須要求原始數據有高的計量精度、可靠度、安全性以及無揮發性。
??（1） 高的計量精度；
??這就要求系統在采集數據時，采集精度要高于統計精度，這樣可以避免在計算過程中進位、舍去造成的計算結果異議的問題。
??（2）數據的可靠度；
??數據的可靠度有賴于數據的可靠傳遞、數據糾錯等方面。
??（3）數據的安全性；
??數據的安全性指，在數據控制中心計算機上數據庫中的有效數據，不被無權限更改。
??（4）數據的無揮發性。
??系統的某功能模塊出現故障時出現數據暫時丟失，而通過上一級或下一級存儲的數據進行恢復，使系統的數據不會丟失。在硬件的設計上，采用分布式數據存儲，可以低價格地滿足要求。從費用-效能均衡方面對比，分布式數據存儲，要比在計算機硬件上投入高可靠存儲設備優越。
作?者：西?安?高?華?電?氣
摘?自：千?家?網
