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[摘要]：随着我国经济的发展，城镇燃气用户正在逐年增加，随之燃气公司的抄表计量也日渐复杂，随着计算机技术的综合发展，人们已经进入了信息化社会，而传统的手工抄表方式既费时费力，并且准确性与及时性都得不到很好的保障，给物业管理者与燃气用户带来了很大的不变，传统的抄表方式已经不适应社会发展的需要了。本文重点研究了城镇燃气远程抄表自动化的建设与实施
[关键词]：燃气 远程抄表 自动化 研究 实施
中图分类号：TQ541 文献标识码：TQ 文章编号：1009-914X（2012）32- 0112-01
随着我国燃气业的发展，城镇燃气用户也不断增加，但是随之而来的抄表收费问题也成为日常供气管理中的一项十分繁复的工作，入户抄表所需要的抄表人员比较多，劳动效率但不是很高，工作强度比较大，并且工作人员入户抄表时严重影响了住户安宁的生活气氛，如果设置室外燃气表箱，虽然从一定程度上抄表方便，但是燃气管线接点多，工程安装费用比较大， 潜在泄露点，存在安全隐患，并且日常维护的工作量大，且影响建筑物外观。因此，远程抄表自动化的研究就显得至关重要了。本文重点研究了两种不同的数据采集方式的燃气远程智能自动抄表系统，GPRS技术的远程智能抄表系统，分别是数位传感型抄表系统，脉冲计数型系统。
一、GPRS技術的远程智能抄表系统
1.系统构建
GPRS技术的远程智能自动化抄表系统需要一个与Internet连接的数据中心、还有与需要监控的设备相连的数据采集器和内置GPRS模块的微处理器。采集器就是将采集的数据传输给微处理器，而微处理器则通过GPRS模块登陆到GPRS网络上并且经过CGSN网关将数据传输到互联网上的数据中心，近而完成燃气用户有关燃气用量的数据传输。采集器一般位于城镇居民小区的信息中心，客户的燃气表使用数据首先通过ZigBee技术将数据传输到采集器，采集器再通过RS232接口与GPRS透明数据传输终端相连，实现燃气表数据与数据中心系统的实时在线连接，系统组成由无线远传IC卡抄控燃气表、逻辑加密IC卡、中间继电器、GPRS集成器、IC卡收费管理系统、稽查管理系统、TCP服务器、中心计算机（数据库管理系统）等部分组成。。
2.技术路线
根据远程智能抄表系统功能的要求，此系统主要的硬件系统应该有，燃气用户燃气表数据采集显示模块、楼座单元数据集中模块、ZigBee组成的无线数据传输网络、无线数据收发模块构成的“客户端”与无线数据收发模块、RS-232串口电路、计算机构成的“数据中心”等。燃气“客户端”与“数据中心”都是通过无线网络实现数据的交换。
3.数据通信方案
在远程智能自动化抄表系统中，燃气用户的燃气表的单元数据采集集中器与数据中心的计算机之间燃气数据的传输是通过GPRS通信方式实现无线数据传输的。而单元集中器与燃气使用户的通信基本上都属于多机通信。根据智能化抄表系统的特点，可以选用主从式通信方式，也就是单元数据采集集中器为主机，燃气使用用户的燃气表为从机，主机与从机之间通过无线数据传输网络实现数据的交换，主机发出的信息可以传送到各个从机，同时也可以指定某一个从机接收，但是从机发出的信息只能被主机接收。
4.计算机人机接口软件
数据中心的数据库服务器是采用SQL server2000，可以准确地负责存储所有的用户资料数据、燃气表运行数据与每一个监控终端的历史运行数据，并向数据中心与终端提供数据服务。数据操作终端就是通过局域网与数据库服务器、数据服务中心连接，完成燃气用户开户、传递参数、充值、监测、控制、查询、统计报表等各项操作，远程操作终端可以借助于GPRS模块与数据服务中心进行数据通信，由数据服务中心进行数据库相关的操作。
GPRS技术的远程智能抄表系统就是将非电量检测技术、无线数字传输技术、计算机网络技术结合在一起的高新技术产品，提高了燃气行业的信息化管理水平，解决目前抄表难度大、劳动强度高等问题。
二、基于Rs485/CAN总线构成的双层网络抄表系统
在众多的远程抄表系统中，此抄表系统通信数据可靠性高、建网成本比较低、系统扩展性能好而著称。这种抄表系统的集中抄表器及其通信协议的设计成为研究的重点，一方面它要完成用户信息的可靠采集，另一方面还要实现两边不同网络协议的转化。因此，集中抄表器设计的好坏就会直接影响到远程抄表系统能
否可靠运行。
1.集中抄表器的硬件设计
集中抄表器的核心处理模块主要由小区抄表器、RS485电平转换芯片、SJAl000总线控制器、总线驱动器82C250和高速光耦6N137五部分组成。小区抄表器的微处理器采用的是TI公司的MSP430F449超低功耗单片机作为核心处理器，它具有60K的片内FLASH，最低工作电压1.8V，能够很方便地实现数据的备份。小区抄表器主要就是对用户信息的可靠采集，同时将采集到的用户信息通过CAN总线准确、及时、可靠地发送到管理中心计算机。而用户信息采集器通过RS485总线和城镇小区抄表器相连。并且用户信息采集器主要安装在燃气用户的室内，接收耗能表送出的脉冲信号，实现对燃气用户费用的计量、数据处理、发送用户信息、显示用户状态、用户欠费处理和数据保存等功能。SJAl000是PHILIPs公司生产的CAN通信控制器， 它集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，能够很好的实现数据的透明传输、数据的打包、故障检测等功能。同时SJAl000内集成了控制、状态与命令等功能寄存器，还有接收和发送缓存器，并以接口芯片的控制方式与单片机连接，电路连接简单，软件操作方便。82C250是CAN控制器和物理总线之间的接口，为总线数据提供差动发送与差动接收。还有为了提高系统的抗干扰能力，又在SJAl000和82C250之间增加了光隔6N137。
2.集中抄表器的通信协议设计
2.1集中抄表器与用户信息采集器之间帧格式设计
由于集中抄表器与燃气用户信息采集器之间数据交换十分频繁，为了有效的利用数据帧，提高通信速率、减少通信中的误码率，集中抄表器与用户信息采集器之间的通信上行与下行数据采用了不同的帧格式。
2.2集中抄表器与管理中心计算机之间的软件设计
集中抄表器与数据管理中心计算机之间通过CAN总线连接，也就是集中抄表器通过中断方式接收到数据管理中心计算机的控制指令后，置通信处理标志位为A，主程序就会立刻调用通信处理子程序，并根据不同的命令作出相应的处理。CAN控制器的初始化就是CAN总线系统中极为重要的一部分，是远程抄表系统正常工作的前提。制器初始化设置是在控制寄存器中的复位请求位为高电平的状态下进行的。接收码寄存器和接收屏蔽码寄存器的设置用于标志符的确认。并且以中断的方式接收数据，也就是集中抄表器在接收到数据管理中心计算机发来的数据后，读取CAN中断寄存器的状态，根据判断是否接收。
三、结束语
城镇燃气远程抄表自动化的实施为燃气企业经营管理提供了可靠的保障，同时也减小了人员及人工的投入，但对于远程自动化抄表系统的建设，燃气公司应发挥其行业规范管理作用，凡是达不到相关技术要求的产品和企业一律不准从事该项建设。同时也应该做好房地产开发商和建设单位的宣传、协调工作，争取做到同步规划设计、同步实施。在满足客户要求的前提下，确保抄表自动化的先进性、功能扩展性、计量公平准确性，从而保障客户和公司的利益均不受侵害。
参考文献：
[1]徐春辉.远程抄表系统通讯接口的设计[J].华东交通大学学报，2005，22（2）.
[2]朴贞花.袁赓.燃气抄表自动化的实践[J].城市燃气，2005（4）
作者简介：
郭道新（1974.5—— ），男（汉族），山东济南，本科，主要研究方向：城镇燃气电气自动化。
[关键词]：燃气 远程抄表 自动化 研究 实施
中图分类号：TQ541 文献标识码：TQ 文章编号：1009-914X（2012）32- 0112-01
随着我国燃气业的发展，城镇燃气用户也不断增加，但是随之而来的抄表收费问题也成为日常供气管理中的一项十分繁复的工作，入户抄表所需要的抄表人员比较多，劳动效率但不是很高，工作强度比较大，并且工作人员入户抄表时严重影响了住户安宁的生活气氛，如果设置室外燃气表箱，虽然从一定程度上抄表方便，但是燃气管线接点多，工程安装费用比较大， 潜在泄露点，存在安全隐患，并且日常维护的工作量大，且影响建筑物外观。因此，远程抄表自动化的研究就显得至关重要了。本文重点研究了两种不同的数据采集方式的燃气远程智能自动抄表系统，GPRS技术的远程智能抄表系统，分别是数位传感型抄表系统，脉冲计数型系统。
一、GPRS技術的远程智能抄表系统
1.系统构建
GPRS技术的远程智能自动化抄表系统需要一个与Internet连接的数据中心、还有与需要监控的设备相连的数据采集器和内置GPRS模块的微处理器。采集器就是将采集的数据传输给微处理器，而微处理器则通过GPRS模块登陆到GPRS网络上并且经过CGSN网关将数据传输到互联网上的数据中心，近而完成燃气用户有关燃气用量的数据传输。采集器一般位于城镇居民小区的信息中心，客户的燃气表使用数据首先通过ZigBee技术将数据传输到采集器，采集器再通过RS232接口与GPRS透明数据传输终端相连，实现燃气表数据与数据中心系统的实时在线连接，系统组成由无线远传IC卡抄控燃气表、逻辑加密IC卡、中间继电器、GPRS集成器、IC卡收费管理系统、稽查管理系统、TCP服务器、中心计算机（数据库管理系统）等部分组成。。
2.技术路线
根据远程智能抄表系统功能的要求，此系统主要的硬件系统应该有，燃气用户燃气表数据采集显示模块、楼座单元数据集中模块、ZigBee组成的无线数据传输网络、无线数据收发模块构成的“客户端”与无线数据收发模块、RS-232串口电路、计算机构成的“数据中心”等。燃气“客户端”与“数据中心”都是通过无线网络实现数据的交换。
3.数据通信方案
在远程智能自动化抄表系统中，燃气用户的燃气表的单元数据采集集中器与数据中心的计算机之间燃气数据的传输是通过GPRS通信方式实现无线数据传输的。而单元集中器与燃气使用户的通信基本上都属于多机通信。根据智能化抄表系统的特点，可以选用主从式通信方式，也就是单元数据采集集中器为主机，燃气使用用户的燃气表为从机，主机与从机之间通过无线数据传输网络实现数据的交换，主机发出的信息可以传送到各个从机，同时也可以指定某一个从机接收，但是从机发出的信息只能被主机接收。
4.计算机人机接口软件
数据中心的数据库服务器是采用SQL server2000，可以准确地负责存储所有的用户资料数据、燃气表运行数据与每一个监控终端的历史运行数据，并向数据中心与终端提供数据服务。数据操作终端就是通过局域网与数据库服务器、数据服务中心连接，完成燃气用户开户、传递参数、充值、监测、控制、查询、统计报表等各项操作，远程操作终端可以借助于GPRS模块与数据服务中心进行数据通信，由数据服务中心进行数据库相关的操作。
GPRS技术的远程智能抄表系统就是将非电量检测技术、无线数字传输技术、计算机网络技术结合在一起的高新技术产品，提高了燃气行业的信息化管理水平，解决目前抄表难度大、劳动强度高等问题。
二、基于Rs485/CAN总线构成的双层网络抄表系统
在众多的远程抄表系统中，此抄表系统通信数据可靠性高、建网成本比较低、系统扩展性能好而著称。这种抄表系统的集中抄表器及其通信协议的设计成为研究的重点，一方面它要完成用户信息的可靠采集，另一方面还要实现两边不同网络协议的转化。因此，集中抄表器设计的好坏就会直接影响到远程抄表系统能
否可靠运行。
1.集中抄表器的硬件设计
集中抄表器的核心处理模块主要由小区抄表器、RS485电平转换芯片、SJAl000总线控制器、总线驱动器82C250和高速光耦6N137五部分组成。小区抄表器的微处理器采用的是TI公司的MSP430F449超低功耗单片机作为核心处理器，它具有60K的片内FLASH，最低工作电压1.8V，能够很方便地实现数据的备份。小区抄表器主要就是对用户信息的可靠采集，同时将采集到的用户信息通过CAN总线准确、及时、可靠地发送到管理中心计算机。而用户信息采集器通过RS485总线和城镇小区抄表器相连。并且用户信息采集器主要安装在燃气用户的室内，接收耗能表送出的脉冲信号，实现对燃气用户费用的计量、数据处理、发送用户信息、显示用户状态、用户欠费处理和数据保存等功能。SJAl000是PHILIPs公司生产的CAN通信控制器， 它集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，能够很好的实现数据的透明传输、数据的打包、故障检测等功能。同时SJAl000内集成了控制、状态与命令等功能寄存器，还有接收和发送缓存器，并以接口芯片的控制方式与单片机连接，电路连接简单，软件操作方便。82C250是CAN控制器和物理总线之间的接口，为总线数据提供差动发送与差动接收。还有为了提高系统的抗干扰能力，又在SJAl000和82C250之间增加了光隔6N137。
2.集中抄表器的通信协议设计
2.1集中抄表器与用户信息采集器之间帧格式设计
由于集中抄表器与燃气用户信息采集器之间数据交换十分频繁，为了有效的利用数据帧，提高通信速率、减少通信中的误码率，集中抄表器与用户信息采集器之间的通信上行与下行数据采用了不同的帧格式。
2.2集中抄表器与管理中心计算机之间的软件设计
集中抄表器与数据管理中心计算机之间通过CAN总线连接，也就是集中抄表器通过中断方式接收到数据管理中心计算机的控制指令后，置通信处理标志位为A，主程序就会立刻调用通信处理子程序，并根据不同的命令作出相应的处理。CAN控制器的初始化就是CAN总线系统中极为重要的一部分，是远程抄表系统正常工作的前提。制器初始化设置是在控制寄存器中的复位请求位为高电平的状态下进行的。接收码寄存器和接收屏蔽码寄存器的设置用于标志符的确认。并且以中断的方式接收数据，也就是集中抄表器在接收到数据管理中心计算机发来的数据后，读取CAN中断寄存器的状态，根据判断是否接收。
三、结束语
城镇燃气远程抄表自动化的实施为燃气企业经营管理提供了可靠的保障，同时也减小了人员及人工的投入，但对于远程自动化抄表系统的建设，燃气公司应发挥其行业规范管理作用，凡是达不到相关技术要求的产品和企业一律不准从事该项建设。同时也应该做好房地产开发商和建设单位的宣传、协调工作，争取做到同步规划设计、同步实施。在满足客户要求的前提下，确保抄表自动化的先进性、功能扩展性、计量公平准确性，从而保障客户和公司的利益均不受侵害。
参考文献：
[1]徐春辉.远程抄表系统通讯接口的设计[J].华东交通大学学报，2005，22（2）.
[2]朴贞花.袁赓.燃气抄表自动化的实践[J].城市燃气，2005（4）
作者简介：
郭道新（1974.5—— ），男（汉族），山东济南，本科，主要研究方向：城镇燃气电气自动化。