關(guān)鍵詞：標準化 專業(yè)分工 系統(tǒng)集成 智能計量表
摘要：本文分析了目前自動抄表系統(tǒng)市場上各種產(chǎn)品由于沒有統(tǒng)一的標準而導致無法批量生產(chǎn)，難以實現(xiàn)有效的系統(tǒng)集成的現(xiàn)狀。并提出了一種行業(yè)分工的方案以及全新的產(chǎn)品設(shè)計方案。
目前的抄表系統(tǒng)已經(jīng)基本成為房地產(chǎn)項目的標準配置，但是市場上的產(chǎn)品五花八門，品種繁多而且互不兼容。由于沒有標準的平臺可供使用，因此各個廠商的產(chǎn)品必須是成套安裝，這樣就使集成商無法根據(jù)需要進行有效的工程方案設(shè)計，集成變成了幾套系統(tǒng)的堆砌而無法實現(xiàn)其中某些設(shè)備和線路以及軟件的整合。因此這個行業(yè)到現(xiàn)在為止一直是一個無法做大的行業(yè)，總的來看，這個行業(yè)還不是一個成熟的行業(yè)，還沒有出現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)營模式以及與之相適應的產(chǎn)品。本文意在提出一種技術(shù)上可靠，責任清晰，可以規(guī)模生產(chǎn)的模式，并由此而實現(xiàn)這個行業(yè)合理的分工，使這個行業(yè)可以長期穩(wěn)定地發(fā)展。
筆者認為，這個行業(yè)應該分解為如下三個層次：
①系統(tǒng)集成商，系統(tǒng)集成商也可以稱為弱電總包商，筆者認為集成商的作用是利用現(xiàn)有的技術(shù)成熟的產(chǎn)品（硬件及軟件），為甲方提供最為經(jīng)濟合理的方案，進行施工安裝調(diào)試。并進行網(wǎng)絡(luò)的維護。集成商不應該設(shè)計制造產(chǎn)品，他們只需要建設(shè)一個標準化的網(wǎng)絡(luò)，用這個網(wǎng)絡(luò)將智能的設(shè)備連接起來，并為這個網(wǎng)絡(luò)設(shè)計或選擇一個軟件平臺，將不同的產(chǎn)品組合成為一個完整的系統(tǒng)。他們需要有直接面對房地產(chǎn)公司的經(jīng)驗，對各種不同的產(chǎn)品有比較深入的了解，有一定的網(wǎng)絡(luò)集成和軟件開發(fā)的經(jīng)驗。
②系統(tǒng)設(shè)備制造商，這里的系統(tǒng)設(shè)備制造商主要指智能計量表（下面將要對智能表進行詳細的描述）的制造商，而不是其他設(shè)備，其他設(shè)備筆者認為都應該是通用設(shè)備。智能計量表的制造商主要應該是目前的生產(chǎn)各種表具的公司，他們也不需要完成全部內(nèi)容的制造，他們的任務是利用生產(chǎn)基表及已有的銷售渠道的優(yōu)勢，選擇合適的智能表功能模塊，選擇閥門或繼電器作為執(zhí)行器件，重新設(shè)計一種智能表的外殼，并進行組裝和最后的測試。
③智能表模塊的制造商，智能模塊的制造商是這個行業(yè)鏈條中最為重要的一個環(huán)節(jié)，他們需要提供性能可靠、功能齊全、價格合理的產(chǎn)品，并提供公開的通訊協(xié)議以及標準的軟件接口。目前的抄表系統(tǒng)的制造商應該積極的實現(xiàn)角色的轉(zhuǎn)換，真正成為一個核心產(chǎn)品的制造商，甩掉其他的業(yè)務，專心致志地進行產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和品質(zhì)管理。
沿著上述的分工的思路，我們提出一個比較宏觀的方案。
一. 以智能表取代目前的多通道采集終端
目前的自動抄表監(jiān)控系統(tǒng)普遍采用采集控制器集中安裝在樓道中的方式，將各種計量表傳感信號線、報警信號線、驅(qū)動線路都連接到采集控制器上的方式來進行集中的采集控制。采集器采用UPS電源供電以保證在市電掉電的情況下數(shù)據(jù)采集正常進行。這種方式帶來許多問題：
1. 傳感信號、驅(qū)動信號的線路長，易受到外界因素的影響，如裝修破壞、其它人為破壞、電氣干擾等因素，導致抄表不準確；
2. 電源方面一旦出現(xiàn)問題如線路問題、電源本身問題將導致多個采集控制器不能正常工作，導致計量不準確，這樣就需要人力去重新入戶抄表并設(shè)置初始值。在工程的早期由于供電不正常會經(jīng)常出現(xiàn)這樣的問題。由于成本的問題，UPS電源的備電時間不可能很長，給工程帶來很大的困難；
3. 閥門的驅(qū)動、報警線路由于線路較長環(huán)節(jié)太多，使報警聯(lián)動關(guān)閥的功能變的風險極大，只要有下列一種原因（不包括設(shè)備本身因素）都將導致聯(lián)動關(guān)閥的失敗。
A.報警線路有問題；
b.閥門驅(qū)動線路有問題；
c.工程安裝中出現(xiàn)線路接錯的問題；
d.UPS電源線路有問題。
由于以上幾種因素都與工程安裝有密切的關(guān)系，質(zhì)量比較難于受到嚴格的控制，且受外界的影響較大，使工程的維護量非常大。
4. 由于目前脈沖表具的質(zhì)量參差不齊，從而導致了系統(tǒng)的不可靠，但是非常難以徹底分清楚兩者的責任，因而導致了互相扯皮等事件經(jīng)常發(fā)生。
5. 由于系統(tǒng)將水、電、氣等多種表集中在一個終端上進行抄錄，所以導致了維護責任的不清晰，容易導致系統(tǒng)由于無人出錢維護而癱瘓。
因此，我們提出了智能化計量表的概念，智能計量表的采集傳輸模塊與基表一體化，由表廠規(guī)模生產(chǎn)，智能表必須具備如下幾個特點：
1. 計數(shù)以及其他功能的模塊在表內(nèi)，從而解決長線傳輸?shù)碾姶偶嫒輪栴}；
2. 自帶電源，一般情況下應采用高能鋰電池供電，這樣即使系統(tǒng)集中供電電源出現(xiàn)問題，也不會影響數(shù)據(jù)采集的準確性，并且可以在廠家出廠之前就設(shè)置好初始值從而免去了工程中設(shè)置初始值的麻煩；而且還簡化了電源系統(tǒng)，從而使系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)降低了造價。
3. 帶有標準的長線傳輸接口（485接口、LONWORKS接口、電力線載波接口），可以直接通過該接口讀取計量值以及進行其他各種操作，從而解決了網(wǎng)絡(luò)標準化的問題，另外還解決了工程中互相扯皮的問題。
二. 標準化的傳輸網(wǎng)絡(luò)
網(wǎng)絡(luò)的標準化將使系統(tǒng)集成更加方便，可以按照標準進行施工，而不必考慮采用誰家的產(chǎn)品?？梢允辜缮虒κ┕と藛T進行有效的培訓，從而提高施工質(zhì)量。使原來專業(yè)制造485中繼器等傳輸設(shè)備的企業(yè)可以規(guī)?；a(chǎn)，降低成本；集成商可以有效利用工程中的管線資源，進行必要的整合實現(xiàn)最為經(jīng)濟的方案。
三. 標準化的電源系統(tǒng)
專業(yè)生產(chǎn)電源系統(tǒng)的公司非常多，但是由于目前電源系統(tǒng)均為定制，無法實現(xiàn)批量生產(chǎn)。由于采用了內(nèi)部供電的智能表，外部供電可以不采用UPS電源，而且實現(xiàn)電源系統(tǒng)標準化之后，可以采用批量生產(chǎn)的成品電源，最大程度地降低成本。
四. 互相兼容的傳輸網(wǎng)絡(luò)
采取以上措施后并不代表系統(tǒng)真正可以采用一套傳輸系統(tǒng)解決全部的傳輸問題，由于各個廠商的產(chǎn)品通訊協(xié)議不一致實際上無法在一套總線上進行傳輸。我們必須采取一定的措施才能使各個廠商的產(chǎn)品在同一套系統(tǒng)中實現(xiàn)兼容。
有兩種方法可以實現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品在一個系統(tǒng)中的兼容。
1. 一定程度上標準化的協(xié)議
采用網(wǎng)絡(luò)分層的概念，將各種不同產(chǎn)品的數(shù)據(jù)再次封裝到一個標準化的協(xié)議框架之中。假設(shè)系統(tǒng)中有3種由不同廠商提供的產(chǎn)品，第一種為智能燃氣表，稱為P1，其數(shù)據(jù)為P1DATA；第二種為智能水表，稱為P2，其數(shù)據(jù)為P2DATA；第三種為智能電表，稱為P3DATA。我們需要將重新定義一個標準的協(xié)議框架，包括一個起始符START，一個分類符KIND，一個結(jié)束符END。KIND=1，為智能煤氣表；KIND=2，為智能水表；KIND=3，為智能電表。
這樣，當中央管理機HOST發(fā)送信息時，將在對智能煤氣表操作時發(fā)送
START KIND=1 P1DATA END
對智能水表操作時發(fā)送
START KIND=2 P1DATA END
對智能電表操作時發(fā)送 START KIND=3 P1DATA END
所有P1的產(chǎn)品只有在收到KIND=1時才會響應，P2只有在收到KIND=2時才會響應，P3只有在收到KIND=3時才會響應。從而保證了不同的產(chǎn)品在同一套總線系統(tǒng)中不發(fā)生沖突。
需要指出的是，HOST在對不同類型設(shè)備進行操作時需要調(diào)用不同的通訊接口模塊。這就要求智能表生產(chǎn)廠商提供標準的接口模塊，或完全開放通訊協(xié)議。
因為只需要一套通訊傳輸網(wǎng)絡(luò)，所以采用這種方法將使系統(tǒng)集成最為方便簡潔，成本最低。難度是各個廠商能否坐下來談判，從而達成統(tǒng)一的協(xié)議。
2. 采用智能化的中繼器
這種方法不依賴于各個廠商的產(chǎn)品是否遵守統(tǒng)一的協(xié)議，但是需要在中繼器上增加智能的判斷，主干網(wǎng)絡(luò)只有一套系統(tǒng)，但是分支的線路需要分開。
集成商修改1中設(shè)計的協(xié)議，去掉END，變成
START KIND=n P1DATA
圖一中的MCU在收到KIND=1字節(jié)后將對應的HUB的TxEn變?yōu)橛行?，接通P1類設(shè)備，這時整個網(wǎng)絡(luò)變成P1類設(shè)備的通訊網(wǎng)絡(luò)，通訊完畢恢復為接收狀態(tài)，依次類推，在HOST執(zhí)行對不同類型的設(shè)備的操作時，系統(tǒng)自動切換為只接通某類設(shè)備，從而實現(xiàn)不同類型的產(chǎn)品在同一套網(wǎng)絡(luò)中的兼容性，在一定程度上節(jié)約了成本。
但是要注意，系統(tǒng)在發(fā)送完KIND字節(jié)后應該有足夠的延時然后再發(fā)送PnDATA，以保證系統(tǒng)切換后處于穩(wěn)定的狀態(tài)，然后再進行下面的操作。
由于分支線需要分開，所以線路有所增加。但由于可以完全不考慮不同廠家之間的協(xié)議兼容問題，也給系統(tǒng)集成帶來了巨大的方便，在現(xiàn)階段是比較現(xiàn)實的。
五. 完全公開的通訊協(xié)議
要使集成商能夠有效地實現(xiàn)資源的共享，各個智能模塊制造商必須完全開放通訊協(xié)議。集成商可以根據(jù)不同的通訊協(xié)議設(shè)計系統(tǒng)的管理軟件，從而做到多個系統(tǒng)的統(tǒng)一管理，做到軟件的徹底集成。集成商可以將物業(yè)管理的MIS軟件、監(jiān)控系統(tǒng)的軟件、抄表的軟件等等組織起來，建立一個完整的平臺。甚至，集成商都可以不進行軟件設(shè)計，而由專業(yè)的軟件公司來設(shè)計軟件，集成商只需要選擇合適的軟件即可。這樣才能真正實現(xiàn)行業(yè)的大規(guī)模分工協(xié)作，發(fā)揮各個專業(yè)的優(yōu)勢，創(chuàng)造更好的市場環(huán)境。
六. 標準化的通訊接口
為了更加方便地讓集成商或者軟件公司來熟練運用各種不同的系統(tǒng)，智能表模塊的制造商應該更進一步將系統(tǒng)的通訊軟件接口設(shè)計成為一個標準的模塊，就象驅(qū)動程序一樣，只要在集成的軟件中安裝這種模塊，就可以使系統(tǒng)正常地運轉(zhuǎn)起來。這樣，集成商或軟件公司不需要詳細地了解系統(tǒng)的內(nèi)核就可以開展工作，加快了開發(fā)的速度。
