ENMS远程集中抄表系统介绍

文章来源：深圳成星自动化系统有限公司 http://www.cxas.cn

       深圳成星自动化系统有限公司所研制开发的ENMS远程集中抄表系统，集微电子技术、自控技术、通信技术及网络技术于一体，采用集散结构，模块化设计，所有设备均带有微处理器，能独立运行，集中器与采集终端或智能电表之间的通信采用电力载波或RS485技术，实现双向数据传输，集中器与管理中心计算机之间的通信可通过RS232或市话线、无线数传电台实现小区内或远距离的数据通信。ENMS远程集中抄表系统具有多种通讯方式，组合灵活、扩充方便、独特灵活的组网方式，适应于各种安装使用环境，从不同角度满足了用户的多种需求，真正实现了能源计量的科学化管理。

一.ENMS集抄系统的主要功能

ENMS集抄系统可以实现集中抄表及与其相关的几乎所有功能，这些功能中有的是必备的，有的则是可选的。它的主要功能如下：
◆ 读取和设置各种计量数据、管理参
◆ 费用的统计、查询、备份
◆ 收费单、报表的生成及打印
◆ 定时抄表功能，每天抄表次数及定时时间可设置
◆ 可设置“自动抄表日”(数据冻结)
◆ 实时抄表功能
◆ 计量信号线断线、短路检测功能
◆ 防磁防窃功能
◆ 自动校时功能
◆ 抄表数据的掉电保持功能
◆ 费率管理，可设置多种费率
◆ 计量表管理
◆ 用户管理
◆ 小区管理
◆ 系统及安全管理
◆ 集中器与主站电脑间可选多种通信连接方式(直连、电话线、无线、网络等)
◆ 集中器与终端间可选RS485总线或低压电力载波通信方式
◆ 可选控制功能，可以控制水、电、气的供应状态(通或断)
◆ 可选预付费功能
◆ 可选温度补偿功能(适用于供暖或空调系统)
◆ 可选泄漏报警功能

二.ENMS集抄系统的结构

ENMS集抄系统由四个层次组成，从下至上分别是信号转换层、数据采集层、数据集中层和管理层。
信号转换层
信号转换层的作用是把各种计量表的计量值转换成与其对应的电脉冲数，并传送给采集终端。该层的主要设备是各种远传计量表。如果是普通的水、电、气表，则应加入采样板进行改装。
数据采集层
数据采集层的作用是及时采集信号转换层发来的脉冲信号，进行计数及相应的处理。对所采集的数据具有掉电保持功能(>20年)。该层的主要设备是采集终端，如RTU系列多路终端或MTU系列微型终端


数据集中层
数据集中层的作用是定时读取下属各终端的数据及传递实时操作命令。该层的主要设备是集中器(TCU)。在ENMS系统中，集中器起着通信枢纽的作用，因此在老的ENMS系统中，集中器也称为“传输控制器”。
管理层
管理层的作用是对整个系统所采集的数据进行处理、储存，并提供查询、打印等功能。该层的主要设备是电脑、打印机等。通过管理层还可以将ENMS系统的数据提供给其它管理系统使用。

ENMS集抄系统的工作过程大致是这样的：
系统投入运行后，数据采集层的终端即工作于数据采集状态，实时地对其下层送来的脉冲信号进行计数、预处理和储存。
在日常情况下，管理层电脑不干预系统的运行，由集中器根据预先设定的时间和次数对其下属终端进行抄表，并对所抄数据按一定格式存储在具有掉电保护功能的存储器中。集中器对下的定时抄表次数至少每天1次。
根据需要，管理层电脑可随时读取集中器中所储存的数据；也可以通过集中器实时地对任一终端进行操作(如读取抄表数据、执行通断控制、设置相关参数等等)。管理层电脑对所读取的数据作进一步处理后，向用户提供查询服务及输出各种报表。

二.通讯方式

ENMS直读式集抄系统在组成结构上类似于集散式控制系统，其数据通信由上中下三个层次组成(见图2)。上层通信是指集中器与主站电脑之间的通信，中层通信是指集中器与其下属中继器之间的通信，下层通信是中继器与其下属直读表之间的通信。这三层通信在物理结构上相互独立，对通信方式、传输介质、传输速率的要求各不相同，下面分别予以介绍。

1.上层通信

如前所述，上层通信是指集中器与主站电脑之间的通信。该层通信的主要特点是数据量较大，传输距离可能很远。如图3所示，在实际工程项目中，上层通信经常采用的方式有RS232、电话网、无线电台、RS485、局域网等。

①RS232串行通信方式
如图3(a)所示，这是最简单也是最常用的方式，用一根RS232串行电缆将集中器的RS232口与电脑的RS232口连接起来即可。这种方式适用于集中器与主站电脑距离很近的场合，该距离应当小于15米。这种通信方式的传输速率较高，误码率很低，可靠性较高。

②电话拨号通信方式
如图3(b)所示，当主站电脑与集中器相距较远时，可采用这种方式。主站电脑和集中器各自通过调制解调器(MODEM)与电话网连接，从理论上讲，只要通电话的地方，都可采用此方式，因此它的传输距离不受限制。这种通信方式的可靠性会受电话网传输质量的影响。

③无线数传电台通信方式
如图3(c)所示，当主站电脑与集中器相距很远，并且无法采用电话拨号时，可采用这种方式。根据数传电台发射功率的不同，传输距离一般为数公里至数十公里。这种通信方式的传输易受杂散电波干扰，误码率较高，可靠性受到影响。

④ RS485串行总线通信方式
如图3(d)所示，当主站电脑与集中器之间有一定距离，并且一个项目中有多台集中器时，可采用这种通信方式。该方式要求集中器具有上行RS485通信接口，主站电脑也通过一个RS232/RS485转换器与串行总线相联。在理论上，电脑与集中器间的最大距离可达到1200米，如增加中继器则还能延长传输距离。这种方式的另一个特点是可以连接多台集中器(最多255台)，因此适用于比较大型的项目。这种通信方式的传输可靠性较高，传输速率也较高。

⑤ 局域网通信方式
如图3(e)所示，随着网络技术的飞速发展，网络的触角已伸展到我们的周围。“宽带接入”成为新建小区的亮点，因此集抄系统与网络的连接也就势在必行了。此外近年来随着无线通信网络的发展，GPRS通信方式也可用于集抄系统的上层通信。

2.中层通信

中层通信是指集中器与中继器之间的通信。目前一般采用RS485和局域网方式较多，其特点如上面介绍，这里不再重复。

3.下层通信

下层通信是指中继器与其下属表计之间的通信。目前采用的通信方式主要是RS485。

从图4中可见，中继器的下行通信接口通过RS485总线与直读表连接，同时中继器所提供的直流电源通过另一对导线与直读表连接。按照目前设计，考虑到中继器电源的容量，一台中继器所能连接的直读表数为≤100个。
为方便系统的组成及供电，往往在每栋楼或每个楼道配置一台中继器，以连接整个单元各层的直读表。RS485总线通信是一种比较成熟的通信方式，无论传输速率还是可靠性都很高。