有線AMR水表原理

在技術和結構上分成“機械水表”、“帶電子裝置水表”和“電子水表”三大類。帶電子裝置水表是以速度式或容積式機械水表為基表，增加電子部件，使其具有流量測量參數（如葉輪轉速）的傳感采集、運算處理以及數據交換等功能，以滿足用水量的自動抄讀和水費收繳管理等需要。

　　水表自動抄表系統(tǒng)由軟、硬件兩部分組成。硬件部分主要有：帶電子裝置水表、網絡設施、數據集抄裝置以及終端設備等，軟件部分主要有：嵌入式數據處理軟件、網絡管理軟件、數據傳輸及收費管理軟件等。

　　有線AMR水表原理

1.    采用的主要技術

　　我國自動抄表系統(tǒng)產品經過十幾年的發(fā)展、提高和改進，已初步形成了比較完整的產品技術體系。特別是在流量測量信號的傳感采集，數據傳輸的安全高效，以及產品的可靠性、壽命、性價比等方面均已取得長足進步。目前采用的主要技術及特征：

　　（1）信號傳感與采集技術

　　分線制脈沖傳感采集方式

　　通過水表葉輪或計數指針發(fā)訊，輸出與水流量成比例的脈沖信號；每個水表均需獨立設置外部專線，經戶外采集器對脈沖累加后求得實際用水量；鋪線工程量大，脈沖易受內部和外界干擾影響；線路故障或斷電可使信號中斷，數據恢復困難；使用可靠性低，安裝維護成本高；水表機械讀數與遠傳數據很難**。

　　總線制脈沖傳感采集方式

　　通過水表葉輪或計數指針發(fā)訊，輸出與水流量成比例的脈沖信號；表內設有計算機芯片和電池（也可用總線供電方式），內部累加并存儲脈沖數和實際用水量；測量時水流體的振動、沖擊等影響易使輸出脈沖計數不準；水表機械讀數與遠傳數據很難**。

　　總線制直讀傳感采集方式

　　字輪編碼方式：通過對機械計數器字輪位置的編碼，使字輪讀數與編碼輸出信號**；表內設有計算機芯片，但無須內置電源；戶外采集器采集信號時向水表供電，讀出用水（編碼）數據；可靠性高，成本低，電磁兼容性強；編碼器生產工藝要求較高。

　　圖像傳感方式：通過表外圖像傳感器將機械字輪讀數拍攝下來，利用總線將圖像信號傳輸到戶外采集器；水表內無電源，信號采集時向傳感器供電獲取讀數圖像；傳感器安裝方便；圖像數據及存儲量大，對傳輸和系統(tǒng)要求較高；圖像轉換和識別軟件復雜。

　?。?）數據傳輸與網絡技術

　　有線數據傳輸與組網方式

　　以RS485或M-BUS總線組成的若干級有線自組網為內網，以公用網（PSTN）或無線公用網（如：GSM、GPRS、CDMA等）、以及手抄器組成的有線網絡數據傳輸體系。區(qū)域內以有線網為主，區(qū)域外以公用網作為信息傳輸通道。技術比較成熟；區(qū)域內布線量大，安裝維護成本高。

　　以電力線作為信號傳輸載體的應用探索也在進行之中。

　　無線數據傳輸與組網方式

以短距、低功耗無線通信技術為主體構成數據傳輸體系。區(qū)域內參照無線傳感器網絡（WSN）的某些技術進行組網，區(qū)域外仍以公用網作為信息傳輸通道。區(qū)域內不需布線，安裝維護方便，組網成本低；數據易受電磁干擾影響，表內需自帶電源，網絡標準不統(tǒng)一；商業(yè)應用在技術上有待進一步成熟。

　　（3）網絡數據管理技術

　　數據傳輸通信協議

　　數據傳輸協議目前執(zhí)行建設部《戶用計量儀表數據傳輸技術條件》（CJ/T 188-2004）標準。“傳輸技術條件”規(guī)定了戶用儀表（包括水表等）集中抄表系統(tǒng)中物理層和數據鏈路層協議，對主站與從站之間的物理接口及其特性、信息交換幀的組成以及流量和差錯控制等作出了具體規(guī)定。

　　數據傳輸安全管理

　　數據發(fā)送前要求對數據進行加密，接收后對數據進行解密。采用電子密本（ECB）方式進行加密運算后發(fā)送數據，加密算法采用秘密密鑰的64bit分組的標準密碼算法。

　　（4）電源供電技術

　　表內供電方式

　　以高能鋰電池供電為主。帶電控閥水表為可靠關閥，一般采用兩節(jié)鋰電池分“強”、“弱”回路供電；也有采用超級電容器平時充電，關閥時放電等方式。

　　外部供電方式

　　由外部集中器或采集器通過總線向水表供電。集中器或采集器一般采用大容量電池或經交流電源變換成直流后獲取電能。

　　2．存在的主要問題

帶電子裝置水表的性能是制約水表自動抄表系統(tǒng)計量特性及其可靠性提升的關鍵因素。這方面的突破有待于機械水表以及傳感技術的完善和創(chuàng)新。