陳曉竹 陳宏盤 陳守仁
本文作者陳曉竹女士，中國計量學院計算機系講師；陳宏盤先生，哈爾濱工業大學自動化儀表專業教授；陳守仁先生，教授。
關鍵詞：水表 遠程抄表系統 終端機 抄表器
一 前言
隨著經濟的發展，我國自來水表的數量不斷擴大，但水表抄表及收費問題卻成了困擾城市自來水公司的一大難題。目前，我國大多數城市均采用人工抄表收費的方式，由于需入戶抄表，給用戶和抄表人員均造成不便。市場上現已有兩種水表遠傳系統投入試用：一種是IC卡式水表；另一種為三表(水、電、煤氣)遠傳抄表系統。這兩種產品，由于價格高、維護量大、需帶電工作、易造成停電漏記，所以推廣有一定的難度。
國外比較先進的抄表技術是采用無線遙控，在每個用戶處裝有一個無線收發裝置，抄表時攜帶抄表器到測量點有效范圍內遙測讀取數據。這種方法雖先進，但成本也高。
因此，研制一套工作可靠、成本較低的電子遠傳系統，已成為有關企業關注的課題。
二 系統構成
1. 測量原理
近年來，水表的品種不斷增加，常見的有濕式水表、干式水表、指針式水表、字輪式水表。其中家用自來水表普遍采用速度式濕式水表，這種水表工作可靠、安全，壽命較長(一般為5 年)，價格低，計量精確度較高，一般不需維護。
水表遠程抄表系統的關鍵在于如何把水表的讀數引出戶外，這也是本系統的關鍵所在。為了能夠充分利用現有技術，并克服濕式水表內不易進行電量轉換的缺點，本系統選用干式字輪式水表，采用專利技術進行電量遠傳，因而不影響原干式水表的計量精確度和工作狀態。
2. 系統結構
整個系統共包括讀數機構、終端機、抄表器和主機4個部分，圖1為系統的結構框圖。
3. 系統工作過程
水表的類型選定之后，讀數機構就是系統的關鍵，它把水表讀數變成電量進行遠傳；終端機是集中讀數的端口，多戶居民可共用一臺終端機，終端機平時無電不工作。抄表時，由工作人員攜帶抄表器，進行雙機通信抄表，終端機與抄表器共用抄表器內電源，一次可讀取全單元多用戶的水表讀數；每個抄表器可抄記近萬戶讀數，抄表員將抄表器抄記的數據帶回工作站，并將數據輸入計算機，進而上網管理，這種方法特別適用于銀行托管收費。隨著經濟的發展，可逐漸使用調制解調器或無線發射器取代手抄器而實現遙測。
a. 終端機的工作過程
終端機上留有多個端口，可采集多用戶水表讀數。終端機的原理框圖如圖2所示。用戶水表的輸出通過電阻電壓轉換電路變換成適合于A/D采集的電壓信號，由多路開關控制，經A/D轉換器轉換為數字信號，并利用單片機的串行數據通信口進行數據傳輸。
b. 抄表器的工作過程
抄表器(見圖3)也是由單片機控制的，它利用串口可以同終端機進行數據通信，把各用戶水表讀數讀入抄表器，并通過液晶顯示查詢各用戶水表讀數。該功能可用于現場查詢水表讀數，但不允許改寫現場讀數。
抄表器還可以同計算機通信，把集中讀取的水表讀數輸入計算機，實行計算機管理。
c. 計算機系統工作過程
計算機通過與抄表器的數據通信把用戶的水表讀數讀入管理系統，進行上網管理，可查詢、打印用戶報表，并根據需要進行統計。報表格式見表所示。報表格式亦可根據用戶要求進行修改。
三 系統的特點
(1) 水表選用干式字輪水表。
(2) 水表的改造費用少、工藝過程簡單可靠。
(3) 不影響水表的正常讀數，用戶可自行監測，終端機讀數與水表讀數保持一致。
(4) 每個單元安裝一臺終端機，將各戶水表的4根引線引至終端機，終端機平時不工作，只在抄表時由抄表器供電，瞬間工作。
(5) 集中抄表，一次可抄記整個單元的水表讀數，大大提高工作效率。
(6) 抄表器上帶液晶顯示，可隨時與水表上的實際顯示數核對。抄表器上還帶有串行口，可與微機通信送出讀表結果。
(7) 水表、終端機基本不用維護。
(8) 價格便宜，適合推廣使用。
(9) 系統設計合理，易于升級。
(10) 系統引入計算機管理，大大提高抄表員的工作效率；提高水表讀數的客觀性，減少讀數過程的人為主觀因素；提高管理的透明度、科學性。
四 結束語
CM-1型水表遠傳抄表系統，采用專利技術，結構合理、工作可靠、性價比較高，能實現用水量的遠傳計量及科學化管理，是目前適合我國國情較理想的集中戶外讀表系統，適于推廣使用。
