项目背景： 目前，我国城乡居民用户抄电表、水表和煤气表的方式基本上都是人工抄表，即由抄表人员每月逐户查抄水表、电表、煤气表。这种落后的方式，消耗大量的人力、物力，而且采集数据的时间跨度大、采集数据的准确度低。因此，国家有关部门规定以后将逐步以计算机为基础的自动抄表系统取代传统的人工抄表。 一、耗能表户外计量的必要性和可行性
1）必要性：目前我国普遍采用将冷水表、热水表、气表安装在用户室内，尤其是北方地区防冻的需要更是这样，电度表以前安装在室内，现在安装在楼道内。每月水表、气表、电表入户抄表收费给用户带来很多麻烦，给抄表人员带来烦脑，造成很多不必要纠纷。为了有效解决入户抄表收费存在的诸多弊端，提高效率，避免入户抄表引发的治安问题（如冒充收费人员入室抢劫）和杜绝拖欠费用。因此耗能表户外计量呼声越来越高，尤其对高层、豪华居住小区，耗能表户外计量是非常必要的，传统抄表方式已经不能适应今后住宅的发展要求。
2）可行性：随着电子技术、传感技术、自动控制技术和计算机技术的发展，耗能表户外计量已经开发出不少产品。主要分为三大类：IC卡类、电力载波、远传抄表三种户外计量方式。建设部《2000年小康型城乡住宅科技产业工程城市示范小区规划设计导则（修改稿）》中已经明确提出："推广应用户外计量（含水、电、暖、燃气表）技术"。在《中国住宅户年品发展纲要》中也明确提出：实现方便查表，不干扰住户，使大量人工查表工作逐步过渡到数字化传送，开发智能化的水、电、气、热计量装置及接口箱柜。智能化计量装置的开发要达到准确计量、抗干扰能力强、稳定性与耐久性好，使用安全，防盗等基本技术性能要求。目前耗能表户外计量自动抄表系统已经达到可实用的地步。
二、户外计量的三种方式 IC卡表、电力载波、远传抄表是目前国内外普遍采用的三种耗能户外计量的方式。
1. IC卡表自动抄表系统
a. IC卡表在我国使用状况 80年代，辽宁省从国外引进使用投币式预付费电度表，用户通过购买特制的硬币用电。但是不久，供电部门就将耗费巨资安装的设备全部拆除了，因为有人用冰把硬币冻成冰币后投入币箱，即可免费用电，又不留任何偷电证据。鉴于预付费系统所具有的显而易见的优越性，国内一直没有停止开发，不久磁卡式问世，因为存在失磁的缺点，很快就被淘汰。 近年来IC卡预付费系统开始出现，目前仅从IC卡在电预付领域的企业就多达290多家。此类用户在天津已有70万用户，南京有20万用户，北京有150万用户。然而在一片喜悦中，IC卡的一些致命的技术隐患将使IC卡的使用重演80年代辽宁的投币式预付系统的悲剧。有关部门已发布文件停止使用。
b. IC卡预付费系统的主要问题
① 技术不成熟 主要表现在它的控制部门质量不过关，经常出现误报警。即用户IC卡中还有足够的电量但在使用电时，表会产生报警，且停止供电，造成有卡却无法用电的现象。
② 利用IC卡预付费这种方式，只适合于散户，不便于物业管理。在美国、西欧等国家IC卡用于一些低档饭店、汽车旅馆中和一些流动性的场所。IC卡在国外至今仍未被广泛应用。
③ 将IC卡应用于家庭中，会有许多不妥之处，由原有入户查表改为坐堂收费，消费者却承担原本属于售卖方的劳动。若卡式表收费网点过少，用户交费必然不便，若过来，将耗费大量资金造成浪费，加重管理部门负担。
④ 随电子技术和微机的不断普及，IC卡质量不过关，很容易被解密，造成假卡情况，这样就给物业管理和国家带来巨大的损失。
⑤ 售后服务难以解决，若IC卡及智能表出现问题，必须要即时维修，这样物业管理和有关部门要投入很大的人力和物力，维修费用谁负担是一个比较难解决的矛盾。
⑥ IC卡表抗干扰能力弱，质量问题突出，特别是开放的读写窗口，易受外界攻击，造成控制系统失效，难以取证认定，极易发生用电纠纷。
⑦ 价格高、寿命短，综合效益差，使用风险大。
⑧ 难以适应电价变动的要求，在电价调整时可能影响社会稳定。
⑨ 难以上网抄读耗能表数据，更不能实现整个小区及城市水网、气网、电网的自动抄收银行收款。
⑩ 对于水、电、气管理部门难以动态管理。
2. 电力载波自动抄表系统
a. 电力载波的基本原理：把水表、电表、气表的数据通过采集终端设备将数据调制后，通过电力线传送，在接收端解调还原成数据信号，在同一台配电变压供电范围内用户统一编址，并由采集器巡回读写。电力载波重要优点利用电力线传输，节省资源。
b. 电力载波应用状况 为什么我国采用电力载波抄表系统迟迟问世呢？关键技术不能解决。由于国外公共电力网想当纯净，有专用滤波系统，保证数据在传输过程中不会受外界干扰。我国的电网在传输数据过程中，经常会受无线电信号、电磁信号、脉冲信号的干扰，导致传输数据错码、丢码的情况。在家用电器启动时，瞬间会产生极大的电压，产生许多脉冲信号，这些干扰信号都叠加在电网上，造成数据传输结果与原表的误差。要解决我国电网的纯净度，就需要相当大的投资，并且必须解决的许多关键性技术问题。抗干扰接收问题和信号处理问题，与我国电力线上的电磁干扰和负载变化产生干扰是电力载波抄表系统的难题。电力线各种干扰幅度很大，数据信号可能完全被淹没在噪声之中，另一个难题是在上位设备接收端要同时处理多个发送信息，这些信息相互混迭必须通过特定的方法提取。因此电力载波抄表系统在我国还不太适合。
3. 远传抄表系统
a. 基本工作原理：利用电子技术和传感技术，对传统电表、水表、气表加以改进，使其成为远传表，在户外装一套计量系统，将每一个计量表传感器传出的数据，送到每个表的采集器存储，经过函数变换送到智能电路单元，各单元通过数据总线并连，在数据总线上任何一点皆可以用装有接收卡的计算机直接对话，自动抄收三表数据。
（一）远传耗能表
本系统所采用的计量电、水、天燃气等耗能量的表具是一种既能直观显示相关能耗计量数据，又能产生相关能耗计量脉冲信号的新型计量表具，它实际上是一种加装了传感器的电表、水表、天燃气表等。而传感器实质上是一种基于磁电转换技术，光电转换技术的脉冲电路单元。例如，在普通转盘计数的水表（或天燃气表）中加装霍尔元件和磁铁，即可构成基于磁电转换技术的传感器。霍尔元件固定安装在计数转盘附近，永磁铁安装在计数盘（例如0.01立方米）位上，则根据洛仑磁公式 或 当转盘每转一圈，永磁铁经过霍尔元件一次即在信号端产生一个计量脉冲，对应0.01米3，其工作电压由采集器提供。在住宅耗能自动抄收系统中，各种用户耗能数据的采集以及数据信号的各种转换均由远传耗能表完成，这些表，在该系统中包括远传冷、热水表、远传电表、远传煤气表，远传耗能表一般是在保证计量的可靠性及准确性的前提下，在普通耗能表的基础上进行相应的改制得到的。
远传耗能表均为机械转盘式（也可以根据要求采用电子式耗能表，目前本公司采用电子式耗能表），将磁感应探头装在耗能表的某一刻度上，并通过磁屏蔽防止外界磁场的干扰后，便将一台一次表改制成远传耗能表。转轴的圈数通过探头组件的输出端送到用户部件，该数据通过一定的倍率计算便成为最终的耗能数据。 低温能量计和高温能量计与水表的传感器和进出水管内的温度传感器相连接，计量水表传感器输出脉冲数量和进出水的温差，用下式计算出实际耗费的能量： 耗费能量=|入水温度-出水温度|×水的比热×脉冲数 ×每个脉冲代表的流量数 系统的计费原理是通过测量流经空调/采暖设备的冷冻/热水流量和温差，得出每一个用户单位的实际耗冷/热量和公共区域耗冷/热量以及整座大厦/小区的总耗冷/热量，并计量整个空调（采暖）系统的用电量，从而最准确地计算出每月用户使用的空调/采暖费用。
（二）用户数据处理器（简称用户部件）
为了实现耗能数据的集中抄收，除了能将每一个表的数据转换成准确的电信号外，还需将其可靠地长时间储存并在需要时将其传送给管理层计算机，住宅耗能自动抄收系统中的用户部件便实现了这个功能，它用于接受耗能表数据。同时，通过系统总成，该数据也能被管理层计算机或便携式自动抄收仪所读写，一个用户部件对应一台耗能表；一般安装在耗能表的附近，集中安装的电表的用户部件也相应地集中安装。 用户部件内部有可充电电池作为后备电源，在外部电源停电的情况下，如蓄电池供电出现问题或者出现系统故障、总线断线等意外情况时，则由每个用户部件内的电池单独向用户部件及探头组件供电，可提供用户部件正常抄收、存储耗能表运行数据的工作时间为40天以上。
系统总成。系统总成内置备用电瓶及信号整形器，是提供住宅耗能自动抄收系统不间断电源及连接系统内各用户部件的终端装置。
· 接线盒。用于用户级总线的分支和接续。 耗能管理软件。用于对耗能数据的计算机储存、处理、分析的微机应用软件，有数据录入、数据查询、数据修改、数据通讯、数据打印和系统维护功能，在微机上运行该软件最终产生各用户耗能费用账单，可及时通过工资单或银行划收耗能费。
b) 远传抄表系统的特点
① 模块化开放型网络：系统连接采用总线方式，各用户并接在总线上，在网上任意一点都可抄读三表数据，便于整个小区及城市水网、气网、电网的自动抄收，银行划拨收款。可组成百万户以上的大网。
② 该系统具有独立的用户处理装置：各用户独立运行，不会因相互间的干扰及系统连接总线的短路或断路造成数据丢失和混乱，确保抄收及时，数据准确，保护箱与计算机抄表精度与原来（一次表）相同。
③ 网络传输为特殊的后坐基因函数传输：准确无误不怕任何脉冲叠加干扰是超群之处。
④ 网络具备报警功能：将老人救护、盗 、煤气泄漏，盗水气等报警集为一体，发生任一警型即报管理中心，以便及时处理。
⑤ 网络具有控制功能：如用户不交费，可通过网络控制断气、断电、断水，起卡表强制收费的同等作用。
⑥ 网络系统具有防断电功能：停电时，系统的备用电缆可确保本系统在72小时内安全可靠地工作。
⑦ 网能方便地利用公用电话网进行数据传输并可以通过市话用对家居进行控制。
⑧ 网能在小区内方便地利用有线电视网进行整个小区的通讯，不用再布线，从而价格仅为同样多功能的网络的1/2。
⑨ 在用户采集器中装有锂电池保证40天数据不丢失，锂电池保证用10年。 概 述
随着无线通信数字网络的发展，无线远程自动抄表已成为发展的必然趋势，其应用领域极为广阔。 TY-AMR1/CDMA或/GPRS多用途集中/远传抄表系统是辽宁万吉莱科技发展有限公司按国家建设部对新建和改建住宅逐步实行水、电、气三表出户统一管理，实现微机自动检测、计量和收费的要求而设计制造的。它既能满足新建智能小区和高层住宅水、电、热力表的自动抄表和集中管理，又能适应现有的居民区进行“三表出户”的改造。或解决高层住宅的集中抄表。 在计划范围内开展远程抄表工程项目，采用远传水表、电表、燃气表来计量用户使用资源用量，在收费控制中心实现远程抄表与监控。 针对实际需求，进行问题分析与需求分析，设计TY-AMR1/CDMA或/GPRS。智能抄表网络系统方案来实现这一需求。 TYAMR1/CDMA智能抄表网络系统具有抄读准确的系统特性，兼容性与扩展性也非常好，控制中心可以随时将监控数据（水、电、燃气量使用等）通过CDMA/GPRS无线网络上传到Internet，所以只要能够上Internet就能随时掌握表单元的数据，使决策变得非常方便。 数据传输的快速，对于一个5000户的小区，从数据连通到数据传输完成，只需要数分钟的时间，1000个小区要抄读完成，只需要十多个小时，这是50万户的城市容量，每户按3口人，总人口数150万，这是一个超大城市的人口量。 区域集中器（TY-QY0D/CDMA）具有定时抄表功能，可以根据实际需要，设置所有小区的统一的抄表时间，每个小区从表到区域集中器，是定时自动完成的。 TY-AMR1智能抄表网络系统是经过多年研发、生产、集成、使用、创造过程中，总结经验与教训，攻克了多项技术难关研制出来的新一代智能抄表网络系统。
TY-QY0D型集中器与主控机、服务器示意图（CDMA/GPRS方式）： 系统的组成智能抄表系统由下列六部分组成： 智能抄表网络系统软件； 管理计算机； 区域集中器TY-QY0D/CDMA； 智能数据网络节点； 隔离中继器； 译码总线制直读水、电、燃气表。 系统设计 假设有一个自动抄表系统工程共1000户，根据工程情况，配置方案如下。 1、每户配译码总线制直读水、电、燃气表各一只，共3000只； 2、根据户型结构分布情况统计技术指标，每个节点（单通道）带64个表单元，共48台； 3、根据实际情况每个隔离中继器向10个节点供电、防雷，共5台； 4、考虑到实际情况采用设备箱48个； 5、每小区需要区域集中器TY-QY0D/CDMA，共1台； 根据筹建的城市远程抄表工程的远程抄表系统应该选择抄表准确、结构简单，覆盖范围广，所以辽宁万吉莱科技发展有限公司设计的TY-AMR1/CDMA智能抄表网络系统。 这代表当今远程抄表的最新技术的智能抄表网络系统由译码总线制直读表（译码总线制直读水表、电表、气表、饮用水表）、TY-ZJ0C型智能数据网络节点、TY-ZJ0E型隔离中继器、TY-QY0D/CDMA区域集中器及加载了TY智能抄表网络系统管理软件的计算机组成。只要添加了TY-QY0D/CDMA区域集中器即可使智能抄表网络系统通过CDMA综合数据网络连接到Internet，所以Internet中的任一台计算机通过访问Internet都可实现对系统设备的管理。 TY-QY0D/CDMA型区域集中器可以取代处于系统中间层的任一台管理计算机，使系统直接连接到无线网络，处于城市任意位置的自来水公司、电力公司、燃气公司可以直接管理系统，这使得直接抄表到户的难题迎刃而解，因为无须再考虑距离远与近的问题。 远传表单元选择译码总线制直读表单元。表与节点之间，节点与接口之间，只需敷设一条四芯线即可，结构简单，使用、维护方便，采集数据准确。采用TYAMR1/CDMA智能抄表网络系统，保证远传系统的表的读数始终与其表盘读数一致。 选择TYAMR1/CDMA，就是选择了一种以远传抄表方式抄表到户的可行的系统集成方案。在目前，这也是最实用的方案。 TYAMR1/CDMA智能抄表网络系统，具有抄表准确、结构简单的显著技术特征。这主要体现在以下方面： 一、译码总线制直读表彻底解决抄表准确性的难题 1、正确的技术路线 译码总线制直读表单元设计原理是在每一位字轮上编码，对应每一位字轮，有一位译码器来识别该字轮的读数。与现在超市里普遍采用条码识别器识别条码来收款有相同的原理。这种编码是一种连续编码法，即出现字窗读数在两数字（例如3与4）之间，如果在低（个）位，即可以读成3，也可以读成4，如果在高位，则看低位是大于还是小于5，如果大于5，则读成3，如39，如果小于5，则读成4如40。 2、故障率低，使用寿命长 根据译码表的原理可知，译码表平时是不需要电源，表的内部不需要使用电池。在读表的时候，由系统送电到表里，译码器开始工作，将译出的读数由表内的电子单元送到系统，系统收到表读数后截断对表的供电。译码表平时不通电，内部器件的故障率大大降低，使用寿命更长。因为表不供电，也消除了雷电对表的影响。 3、抄表数据准确 独立性智能抄表网络系统核心工作单元——译码总线制直读表，直接输出表盘读数的加密数据信号【非脉冲表；不担心停电、断线】。译码总线制直读表出厂后无须人为设置读数【不存在人为读数误差】。外围设备与表之间只进行数据通讯，不参与表的数据处理；线路断开及短路不影响表的数据处理，如线路出现故障，排除后，表的读数即可输出【无须重新入户读数、置数】。智能数据网络节点自适应控制其管辖范围下的表，抄表时响应系统主机的只是全部节点和一个节点所管理的表【表间无串扰】。 表输出的是带校验码（16位的CRC码）的准确的表读数，如果表读数在传输过程中受到干扰，表读数在接收端不准确，那么校验码也会错误码，系统收到后能检验出来表读数已经歧变，系统再发指令到表，表可以再将表读数送出，保证系统读到的表读数不会因传输而发生错误。 4、唯一识别 表有唯一的地址，系统读数时才有唯一性，无论这只表在哪里，系统只认表地址，不会出现因接错线而读数混乱的情况。 优势 ： 辽宁万吉莱科技发展有限公司经过多年的市场调研，目前用户偷水、窃电、私自改动表的正常运转给国家带来的资源流失每年多达上亿元人民币。针对该情况本公司所研发的智能网络抄表系统可完全控制以上所述情况。 1、 取替抄表人员逐户抄表的繁琐，避免入户抄表引发的社会纠纷及治安问题（如冒充收费人员入室抢劫）。 2、 技术成熟，准确无误，不怕任何脉冲叠加干扰。。采用数字显示屏，另添加表的防盗技术。任何因素非法对表本身采取私自改动在中心都会有报警提示。避免了由于人为因素对电表非法改动造成的意外伤害。对于水表的始动流量在6升/小时（低于国家标准，国家标准12升/小时），解决滴漏的现象。同时对于煤气表的泄露也具有报警功能。避免了因泄露无人察觉造成的人身事故。降低了安全隐患。 3、 用户数据统一保存，统一管理。具有控制功能，如客户不交费，可通过网络控制断气、断电、断水。起卡表强制收费的同等作用。 4、 利润成本。假设一个1000户的小区，需要抄表员10人，每人月工资600元人民币，每户抄表时间5分钟。那么这10位抄表人员一年的工资是72，000元人民币，每月抄表用时间5000分钟，每年抄表时间是60000分钟。利用辽宁万吉莱科技发展有限公司的远传抄表系统。只需要一位抄表人员应用一台电脑进行抄表即可， 通过CDMA/GPRS远传数据，数据传输速度快，100户抄表时间不到1分钟。那么这位抄表员每年的工资是7，200元人民币。每月抄表时间是不到10分钟，每年抄表的时间不到120分钟。每年节省的成本64，800元。每年节省时间59820分钟。那么10000户，每年节省648，000元。节省时间598200分钟。100000户，每年节省6,480,000元。节省时间598200分钟。 | | 正常抄表系统 | 智能抄表网络系统 | 1000户 | 10人 | 600元/月 | 72,000元/年 | 1人 | 600元/月 | 7,200元/年 | 1万户 | 100人 | 600元/月 | 720,000元/年 | 10人 | 600元/月 | 72,000元/年 | 10万户 | 1000人 | 600元/月 | 7,200,000元/年 | 100人 | 600元/月 | 720,000元/年 |
总结 ：
对于管理部门来说，远程抄表一直是一件非常头疼的事情，需要投入大量的人力、物力和财力。因为数量众多，地理位置分散，给工作人员带来极大的不便。如今可利用CDMA\GPRS移动数据网络对各重要电力节点、大用户电表进行监控,自动读取相关数据并加以分析，还可进一步进行远程控制或设备维护，可减少人力资源、缩短修护时间并节省专线建设成本。 | 
