陈晓竹 陈宏盘 陈守仁
本文作者陈晓竹女士，中国计量学院计算机系讲师；陈宏盘先生，哈尔滨工业大学自动化仪表专业教授；陈守仁先生，教授。
关键词：水表 远程抄表系统 终端机 抄表器
一 前言
随着经济的发展，我国自来水表的数量不断扩大，但水表抄表及收费问题却成了困扰城市自来水公司的一大难题。目前，我国大多数城市均采用人工抄表收费的方式，由于需入户抄表，给用户和抄表人员均造成不便。市场上现已有两种水表远传系统投入试用：一种是IC卡式水表；另一种为三表(水、电、煤气)远传抄表系统。这两种产品，由于价格高、维护量大、需带电工作、易造成停电漏记，所以推广有一定的难度。
国外比较先进的抄表技术是采用无线遥控，在每个用户处装有一个无线收发装置，抄表时携带抄表器到测量点有效范围内遥测读取数据。这种方法虽先进，但成本也高。
因此，研制一套工作可靠、成本较低的电子远传系统，已成为有关企业关注的课题。
二 系统构成
1. 测量原理
近年来，水表的品种不断增加，常见的有湿式水表、干式水表、指针式水表、字轮式水表。其中家用自来水表普遍采用速度式湿式水表，这种水表工作可靠、安全，寿命较长(一般为5 年)，价格低，计量精确度较高，一般不需维护。
水表远程抄表系统的关键在于如何把水表的读数引出户外，这也是本系统的关键所在。为了能够充分利用现有技术，并克服湿式水表内不易进行电量转换的缺点，本系统选用干式字轮式水表，采用专利技术进行电量远传，因而不影响原干式水表的计量精确度和工作状态。
2. 系统结构
整个系统共包括读数机构、终端机、抄表器和主机4个部分，图1为系统的结构框图。
3. 系统工作过程
水表的类型选定之后，读数机构就是系统的关键，它把水表读数变成电量进行远传；终端机是集中读数的端口，多户居民可共用一台终端机，终端机平时无电不工作。抄表时，由工作人员携带抄表器，进行双机通信抄表，终端机与抄表器共用抄表器内电源，一次可读取全单元多用户的水表读数；每个抄表器可抄记近万户读数，抄表员将抄表器抄记的数据带回工作站，并将数据输入计算机，进而上网管理，这种方法特别适用于银行托管收费。随着经济的发展，可逐渐使用调制解调器或无线发射器取代手抄器而实现遥测。
a. 终端机的工作过程
终端机上留有多个端口，可采集多用户水表读数。终端机的原理框图如图2所示。用户水表的输出通过电阻电压转换电路变换成适合于A/D采集的电压信号，由多路开关控制，经A/D转换器转换为数字信号，并利用单片机的串行数据通信口进行数据传输。
b. 抄表器的工作过程
抄表器(见图3)也是由单片机控制的，它利用串口可以同终端机进行数据通信，把各用户水表读数读入抄表器，并通过液晶显示查询各用户水表读数。该功能可用于现场查询水表读数，但不允许改写现场读数。
抄表器还可以同计算机通信，把集中读取的水表读数输入计算机，实行计算机管理。
c. 计算机系统工作过程
计算机通过与抄表器的数据通信把用户的水表读数读入管理系统，进行上网管理，可查询、打印用户报表，并根据需要进行统计。报表格式见表所示。报表格式亦可根据用户要求进行修改。
三 系统的特点
(1) 水表选用干式字轮水表。
(2) 水表的改造费用少、工艺过程简单可靠。
(3) 不影响水表的正常读数，用户可自行监测，终端机读数与水表读数保持一致。
(4) 每个单元安装一台终端机，将各户水表的4根引线引至终端机，终端机平时不工作，只在抄表时由抄表器供电，瞬间工作。
(5) 集中抄表，一次可抄记整个单元的水表读数，大大提高工作效率。
(6) 抄表器上带液晶显示，可随时与水表上的实际显示数核对。抄表器上还带有串行口，可与微机通信送出读表结果。
(7) 水表、终端机基本不用维护。
(8) 价格便宜，适合推广使用。
(9) 系统设计合理，易于升级。
(10) 系统引入计算机管理，大大提高抄表员的工作效率；提高水表读数的客观性，减少读数过程的人为主观因素；提高管理的透明度、科学性。
四 结束语
CM-1型水表远传抄表系统，采用专利技术，结构合理、工作可靠、性价比较高，能实现用水量的远传计量及科学化管理，是目前适合我国国情较理想的集中户外读表系统，适于推广使用。
