自2010年我市推行供熱分戶計量政策以來,我公司響應國家節能減排號召,積極進行供熱分戶計量改造工作,目前已有超過10.4萬用戶實行了按表計費政策。在按表計費政策的推行過程中,部分小區因原安裝單位不再履行維保服務或者熱表廠家倒閉等原因,存在大量熱計量儀表遠傳缺失或遠傳故障等現狀,進行人工抄表則存在著人工成本過高、采集數據不及時、不準確等缺點,熱表數據實現統一集抄勢在必行。
1、改造方案比較
傳統采集方案:傳統熱量表數據遠傳系統一般采用熱表廠家自帶采集器,在樓宇之間進行布線采集,通過GPRS進行上傳,該方案存在后期維護困難、故障排查量大等缺點;
單戶物聯網采集方案:利用物聯網技術,將熱量表通過MBUS線或485線連接到物聯網傳輸模塊上,通過模塊內嵌的NBIOT物聯網卡直接進行數據傳輸,物聯網采集傳輸模塊大小為移動硬盤大小,可直接放入熱表箱中,物聯網傳輸模塊集成了數據采集模塊和NBIOT物聯網傳輸模塊;
本方案優點:一是施工方便,不使用市電,不需要布線;二是節省了采集器;三是故障排查方便;
本方案缺點:一是該設備尚無成熟產品,可靠性有待檢驗;二是需要定期更換電池(約2年),且信息費高,運維成本高;三是設備直接置于管道井或表箱內,不利于集中管理,特別是放置于管道井時,因無法封閉管理,存在被破壞的可能;四是存在信號不能完全覆蓋的可能性。
單元物聯網采集方案:在每個單元內布線,連接該單元內所有熱量表,在單元內安裝采集器,利用NBIOT物聯網卡,直接通過采集器上傳數據;
本方案的優點:一是僅在單元內施工布線,施工相對方便;二是由于每個采集器可支持多種熱表規約協議,下行抄表可擴展性較強,故障排查相對方便;
本方案缺點:一是使用的集中器數量較多;二是需要使用市電。
通過調研分析比較,參考改造的實際情況,單元物聯網采集方案綜合成本最低,折舊年限越長,優勢越明顯,在三種方案中經濟性最優,且技術相對成熟,后期維護成本低。
2、技術應用情況
目前我公司的熱量表遠傳系統處于單元物聯網采集方案的批量改造中,2018年完成16個小區8000余戶的熱量表集抄改造、2019年完成100余小區3萬余戶的熱量表集抄改造,計劃未來3年完成全部熱量表集抄改造。單元物聯網采集方案優勢較為明顯,下面主要針對單元物聯網采集方案的技術應用做一下介紹。
系統概況
用能信息與采集系統是一套統一的熱量表采集系統,可同時兼容多廠家熱量表、溫控閥、室溫采集器信息的遠程采集、以及溫控閥的遠程控制功能,同時采集系統預留接口,兼容已經實現熱量表數據采集的平臺數據交互。
邏輯結構
該系統的邏輯結構由主站、遠程通信、采集設備、本地通信、計量設備五大部分構成。
●主站層是由一系列軟、硬件構成的計算機網絡系統,是整個系統的管理與控制中心,管理著系統的數據傳輸、數據處理和數據應用以及系統的運行和安全,并統一管理與其它系統的數據集成和交換;
●遠程通信指是主站和采集設備的通信通道,可支持無線和有線的通信方式,包括NB-IOT/GSM/GPRS/4G無線通信方式、光纖以太網等通信方式;
●采集設備收集用戶計量設備的信息,處理和凍結有關數據,并實現與上層主站的交互,主要為可以抄讀熱量表和溫控閥的采集器;
●本地通信是指采集設備與計量設備之間的通信,包括RS-485、M-BUS等;
●計量設備子層實現熱能計量等功能,主要包括熱量表、溫控閥等設備。
物理結構
系統主要由主站服務器及網絡設備、應用客戶端、現場采集設備等組成。物理結構示意圖如下圖1所示:
圖1
●主站服務器及網絡主要由數據庫服務器、前置及應用服務器、交換機以及防火墻等網絡設備組成;
●應用客戶端主要由應用維護工作站、應用工作站等部分組成;
●現場采集設備主要由熱表采集集中器、熱表、溫控閥及溫濕度計等部分組成,熱表采集集中器采集各類熱表、溫控閥信息,并統一上傳到主站,在主站側實現熱表、溫控閥的遠程采集和溫控閥的遠程控制。
采集器技術要求