点击图片查看原图
热量表集抄与收费管理系统
——基于设备管理的抄表系统
目录
1. 为什么上抄表系统
2. 集抄系统应解决什么问题
3. 系统设计原则
4. 系统实现技术路线
5. 工程实施常见问题
6. 系统扩展
7. 增值服务
8. 工程业绩
9. 主要设备
引子
按用户需要供热，按热量计量是建筑节能的一项基本措施，是我国集中供热发展的趋势。由此带来的变化：
1、为什么上抄表系统
安装热量表不用于计量，是一种浪费；一旦按热量计量收费，就必须抄表；如果采用人工抄表，则面临以下问题：
1.1 数量多、劳动强度大、时间集中【一个供热公司的供热面积动辄几千万平米，热量表数以万、十万计；1 万支热量表抄一次表的劳动强度就相当于爬12 次泰山；集中供暖的4-5 个月内如果雇佣大量的临时抄表人员是有相当难度的。】
1.2 实时性差、计费相对比较复杂【人工抄收的热表数据时间一致性非常差，时间跨度大，只有采暖季前和采暖结束后的两次数据有价值，其他时间抄收的数据无任何价值，监控热表工况困难；计费方式需要逐一计算，人工抄表后及时计算机计算，也需要逐一录入，按各地主管部门的退费结算时间要求，时间很紧张】
1.3 数据多、*性强【热表数据包括累计热量、累计流量、瞬时流量、进水温度、回水温度、温差、热功率、工作时间、故障信息，各个参数之间关联性强】；热量表属新兴事物，且比较复杂，计量结果受仪表本身、使用和运行工况等多方面影响，尤其是遇到一些差异比较大的数据，单靠累计热量值是很难评估和解释的；一般抄表人员对热量表现场出现的故障也无法识别与处理，设备管理困难】
1.4 智能化热量表采用人工抄表只作为计量收费使用，无法为供热企业分析实际热负荷，按需供热减少运营成本提供数据支持。
1.5 人工抄表的其他问题：管道井的光线、安装位置等不便于抄表；漏抄、误抄、乱抄，丢户、丢面积，错收、漏收、重收等问题，造成亏损或纠纷，影响了企业形象与客户服务满意度；不利于现场和设备故障的及时发现与排除，增加管网损耗和事故隐患，影响供热质量和能源的浪费。必须要借助信息技术，实现自动抄。
2、集抄系统应解决什么问题
2.1 远程集抄。
实现热量表所有数据的快速、准确、远程、集中抄收，为供热企业提供个性化的表单工具自动形成各种管理、经营分析和上报报表，方便供热企业掌握辖区居民用户用热状况和企业经营情况。
2.2 计费管理。
灵活的计费费率设置，适应不同性质用户、不同房屋位置住户、不同供热方式、不同结算方式、不同缴费方式的收费管理方案。
2.3 设备管理。
实时监测热量表运行工况，通过故障解析、数据分析，诊断现场计量、采集、通讯设备工况，配套GIS 与短信管理，提高设备远程管理水平。
2.4 统计分析。
丰富的分析模板，进行各种组合横向、纵向的统计与对比分析，为社区、居民节能效果评估提供数据，为供热企业优化供热温度、流量以基本实现按需供热提供数据支持。
2.5 网页发布。
提供Web 数据发布功能，方便用户通过Internet、短信进行数据的浏览与查询。
2.6 解决的问题
现场丢失了90-99%的可利用运营数据
节能量无法验证，只能靠主观和经验
监控供热质量，减少因用户不满意供热质量造成的投诉或拒交热费
为粗放式、单纯依赖经验的主观管理向精细化、依托信息技术、智能控制技术和*决策系统的科学管理转变提供数据和系统支持。
3、系统设计原则
3.1 安全性：采取安全技术手段，通过对相关软硬件的选择、配置和配合，确保本系统符合行业标准，保证数据传输过程中的安全；
3.2 可靠性：系统运行架构采用主/备冗余热备份方式，实现系统在通信通道和端口故障时、网络系统某硬件故障时、某一计算机系统故障时，或运行节点切换等时候，不影响数据采集，不丢失数据，还能够完成正常的、完整的主站功能。
3.3 *性：选用具有当今国际*水平的软硬件平台，采用流行的系统总体架构，保证整个系统的*水平，使系统能够满足供热企业的5-10 年的系统*性的要求和发展的需要。
3.4 实时性：系统在网络通讯处理、数据采集、实时数据库刷新和历史数据库查询方面采用了*的快速算法，确保系统在大数据量、高变化率的前提下能够完全满足热力系统实时性的要求。
3.5 开放性：确保本系统符合监测管理信息系统、满足供热企业长远发展,该系统采用了以下*:
操作系统接口符合*；
数据库接口符合SQL 结构化查询语言标准；
人机界面符合Windows 标准；
计算机通信：TCP/IP、UDP、串行总线(M-BUS、485 总线等)；
3.6 可扩展性：主站系统的规模、容量、处理速度、CPU 等应有充足的裕度，在热量表用户增加时，不会使系统的性能有明显的下降，即系统随着功能和规模的扩展可以进行线性无缝扩充。
3.7 可维护性：系统采用面向对象语言设计，提供在线修改配置能力，确保系统操作员和维护人员可以安全方便地根据工作需要而进行的必要的系统使用和维护工作，从而提高系统可利用率。
3.8 运营成本的经济性：系统的通讯费用低，通讯系统稳定且可扩展性强，做到用户的使用成本低。
4、系统实现技术路线
4.1 远程集抄。
① 采用并发式多线程采集处理方式，快速连续抄收热量表数据。
② 建立以社区为单位的存储队列。
③ 以分钟为单位设置多种采集组合策略。
④ 可设置手动采集和定时巡检采集模式。
⑤ 可定时自动和手动系统校时，同步整个系统的时间。
⑥ 采用设备驱动方式，支持多种设备，新增设备只需要为其编写驱动即可完成数据采集，扩展兼容性强。
⑦ 基础数据查询功能【包括热量、累计流量、瞬时流量、供水温度、温差、热功率、工作时间、面积等】。
⑧ 提供灵活多样的报表功能，对报表标题、报表列数、报表合计值可根据需求自行定义；可导出Excel 报表。
4.2 计费管理。
① 灵活的计费费率设置，适应不同地区、不同用户、不同住户位置、不同年份及各种异常情况的收费管理方案；
② 费率模拟运算功能；
③ 预收费与计费结算、退费管理；
④ 每日热费计算与催费管理，欠费计息管理；
⑤ 热费查询；
⑥ 热表底数管理；
⑦ 支持营业厅收费、上门收费、银行代收、小区移动收费等多种收费管理模式。
4.3 设备管理。
① 实时采集热量表故障报警信息，解析判断流量传感器、温度传感器故障、电池电量不足等故障；
② 通过热量表的实时数据分析，判断热量表流量、温度异常及不正确安装等故障；
③ 建立守护进程，主动轮询判断各个采集数据服务的运行是否正常，一旦发现异常，自动进行故障报警【可设定短信报警】、记录并提示经验解决措施，同时尝试自动修复，恢复采集服务的正常运行；
④ 故障设备更换维护；
⑤ 配套GIS 信息系统，及时提供充分的设备信息。
4.4 统计分析。
① 不同供热区域供热面积的统计、比较，热负荷变化。
② 各级用户热能数据【热量、累计流量、工作时间、瞬时流量、供水温度、温差、面积、单耗等】的某时间段或不同时间段折线、柱状、饼图等形式的统计与对比分析。
③ 各级用户的管网热力损失分析【损耗率】等。
④ 核算单元经营分析【包括退费率、超费率、持平率；节约量、节能率；单位面积退费额、单位面积超出额等】。
4.5 基础数据维护。
① 设备档案管理，添加、修改、删除计量设备及附属信息【厂家、规格、协议，用户及相应楼宇信息】；采集设备及附属信息、通讯设备及附属信息等。
② 通讯网络基本信息配置，包括数据中心IP 及端口等信息。
③ 通讯设备管理，包括GPRS、网关、交换机、路由器等基本信息配置。
④ 操作用户、终端用户、厂家信息等基础信息的维护。
⑤ 系统功能列表、用户组、基本权限分配等功能。
⑥ 提供历史数据维护功能，可以根据权限进行历史数据删除等操作。
⑦ 对异常告警限值（次数）、控制、任务等参数的配置功能。
⑧ 维修设备记录功能，系统记录更换终端设备，或者修改设备关键参数、设计参数的更换维修记录。
4.6 系统架构
以数据中心服务器集群为核心的多级分布式系统。数据中心是整套系统中的核心部分，负责数据的采集、处理、存储、发布，是系统的数据提供者；主要由调度服务器、采集服务器、数据服务器、WEB 服务器四大类服务器组成。单台数据采集处理服务器的热量表设计容量为2～5 万只热量表。根据系统通讯及采集设备选型，选用以太网通讯、
具有存储和脱机运行功能的数据采集器，采集周期在10 分钟左右；选用GPRS 通讯、无存储功能的集中器，采集周期在2 小时以上。
4.7 通讯网络
方案一：3 级网络架构
由户至单元采用有线传输至集抄器；单元集抄器至换热站采用有线（网线/光纤）或无线（无线射频自组网）传输；换热站设置数据采集基站，通过采集基站将所有采集数据传至机房服务器；主站数据中心与换热站基站之间采用有线（ADSL、LAN）、3G 或GPRS* 虚拟组网方式传输。
方案二：2 级网络架构
由户至单元采用有线传输至集抄器； 单元集抄器至机房服务器采用无线
GPRS/CDMA/3G 方式传输。数据中心的各服务器集群之间采用千兆级Ethernet 连接，让服务器之间单独成组成服务集群网络，确保网络的可靠性以及服务器之间通讯稳定性。省市平台之间和数据发布服务器采用Internet 连接，只要机器能接入互联网，具有相应的权限功能就可以查询浏览数据。
4.8 数据库设计
系统采用SQL Server 或Oracle 关系型数据库，具有开放性数据接口，符合SQL 结构化查询语言标准。数据库设计采用多库分开、分表存储的方式，建立数据字典，挖掘关系型数据库确保集群支持，容错技术，增强对多重执行个体的支持，以及支持备份和恢复分析服务对象和数据。
4.9 安全管理
系统安全管理包括系统运行安全、系统数据安全（数据单元安全和数据库安全）、用户操作权限安全、口令管理的策略、模块操作权限控制和管理系统跟踪控制。
5、工程实施常见问题（略）
6、系统扩展（略）
供热计量温控一体化解决方案详见：http://wenku.baidu.com/view/48168bd2b9f3f90f76c61b18.html?st=1
7、增值服务
评估计量设备的准确度和稳定性
分析恶意盗热行为
收费测算、收费修正系数测算、热费结算与经营结算管理等
借助于跨学科的建筑、热工、采暖与计量技术，以及在业内的*经验和数据，协助热力公司进行数据分析和供热调节，以实现真正的系统节能。
8、业绩工程
8.1 热量表集抄系统
潍坊市热力公司泰安城区热电厂
德州市公共事业局滨州鑫诚热力公司
滕州市建设局招远玲珑热电厂
山东水利职业学院...
8.2 供热计量温控一体化节能系统（截止2012 年7 月）
M-BUS集中器
1、指标
供电：12VDC
上行：RS485
下行：M-BUS
波特率：2400bps
2、规格及图片
低功耗自组网无线模块
供电电源：12VDC或220VAC
通讯频率：2.4GHz
通讯方式：射频无线，发射功率100mW，接收灵敏度：-90dBm
通讯距离：视距200m,居住建筑物内20-50m，建筑物间70-120m
接口及通讯波特率：RS485接口，2400bps或9600bps
使用环境：温度-25℃～+75℃、湿度：<95%
自动组网、自动路由、自动修复、双通路传输，系统网络结构简单、性能稳定
无线自组网可以选择，无需缴纳公网运行费用
适用于各类RS485接口的仪表、温控器、控制器、采集器等设备间短距离无线自组网
GPRS 无线网关
供电电源：12VDC或24VAC或220VAC
负载能力：可连接256个点
通过GPRS与服务器通讯
GPRS 无线数传模块
高速传输：中国移动网络可提供20～40Kbps的稳定数据传输
自动拨号、*在线、按流量计费
组网简单、迅速、灵活：不依赖于运营商交换中心的数据接口设备，通过Internet网
络*随地的构建覆盖全中国的移动数据通信*网络。
支持TCP客户端、UDP服务器端、UDP客户端、UDP力创模式，UDP 宏电模式及SMS PDU Mode
等多种工作模式。
内置看门狗，具备异常重起。采用多种判断和纠错机制，保证DTU的长期稳定运行。
支持串口和在线参数配置，方便用户根据实际需要控制DTU运行。
远程读取信号强度，SIM卡卡号及模块状态
服务内容：
联系人李晓莹186 6340 8958 0634-6257829 6251399(fax)
Email:[email protected]
