河北省四表集抄計量方案

1、測試平臺一、 概述選擇增加通信接口轉(zhuǎn)換器、升級無線模塊和更換雙模模塊和三種技術(shù)方案搭建四表合一采集測試平臺，其中前兩個方案在國網(wǎng)首批試點山東、北京等省公司已有運行經(jīng)驗。1. 用電信息采集模式：采集主站+I型集中器+電能表；2. 集中器下行通信方式：電力載波（窄帶）、微功率無線；3. 安裝位置：新建小區(qū)電水熱三表在樓道管井中，氣表在用戶廚房墻壁，同一單元同一樓層一般2-4戶。測試平臺建設(shè)工作包括兩個部分：實驗室室內(nèi)靜態(tài)測試平臺和科技園C座現(xiàn)場動態(tài)測試平臺。(一) 組網(wǎng)方案河北省電力公司采用國網(wǎng)I型集中器，與水表、電表、燃?xì)獗怼岜淼耐ㄓ嵎绞饺缦卤硭荆盒蛱栐O(shè)備名稱上行通訊方式下行通訊方式規(guī)約1集

2、中器GPRS/WCDMA/以太網(wǎng)載波上行QGDW-376.1+擴(kuò)展規(guī)約；下行CJ/T188-2004、DL/T645-1997/2007;2通訊接口轉(zhuǎn)換器載波RS485/Mbus/RFCJ/T188-20043水表Mbus/RF/CJ/T188-20044燃?xì)獗鞷F/CJ/T188-20045熱表Mbus/CJ/T188-2004(二) 通信協(xié)議說明l 集中器升級版在原電力上行協(xié)議Q/GDW376.1基礎(chǔ)上擴(kuò)展水、氣儀表數(shù)據(jù)通信協(xié)議 l 通訊接口轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)CJ/T188、DL/T645協(xié)議轉(zhuǎn)換 l 通訊接口轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)水、氣、熱表數(shù)據(jù)采集與凍結(jié) l 通訊接口轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)CJ/T188協(xié)議透傳 l

3、用電信息采集系統(tǒng)實現(xiàn)水、氣、熱表數(shù)據(jù)采集 二、 室內(nèi)靜態(tài)測試平臺為有效評價廠商提供的水氣熱三表、接口轉(zhuǎn)換器、無線升級模塊、雙模模塊和集中器擴(kuò)展程序是否能夠滿足國網(wǎng)公司關(guān)于四表合一采集的要求，搭建實驗室靜態(tài)測試平臺，開展水氣熱三表、接口轉(zhuǎn)換器、無線升級模塊、雙模模塊和集中器擴(kuò)展程序的功能檢測。（一） 增加通信接口轉(zhuǎn)換器在不改變原有電能表采集拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，只增加通信接口轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)采集新增水、氣、熱三表數(shù)據(jù)采集，接口轉(zhuǎn)換器通過載波或微功率無線完成數(shù)據(jù)上傳。通信接口轉(zhuǎn)換器與水、氣、熱三表通信方式可分為M-BUS和微功率兩種模式，其中氣表由于考慮安全使用和安裝位置，一般采用無線方式（微功率無線）。此

4、方式需要升級集中器的程序擴(kuò)展協(xié)議即可完成。建設(shè)1：電能表載波方式不變，氣表通過低功耗微功率無線、水熱表通過M-BUS總線與接口轉(zhuǎn)換器通信，接口轉(zhuǎn)換器與集中器采用載波方式通信。氣表通過電池供電、水熱表通過M-BUS供電、接口轉(zhuǎn)換器通過市電供電，集中器進(jìn)行軟件升級。建設(shè)2：電能表微功率方式不變，氣表通過低功耗微功率無線、水熱表通過M-BUS總線與接口轉(zhuǎn)換器通信，接口轉(zhuǎn)換器與集中器采用微功率無線方式通信。氣表通過電池供電、水熱表通過M-BUS供電、接口轉(zhuǎn)換器通過市電供電。靜態(tài)展臺配置清單：序號產(chǎn)品名稱數(shù)量型號說明1國網(wǎng)I型集中器1集中器DJGZ23-WFET1600(WFET-1600U-V4.0)

5、展廳2通信接口轉(zhuǎn)換器1數(shù)據(jù)采集器WMCJ-800U展廳3單相電表1國網(wǎng)單相表DDZY102-Z展廳4三相電表(安裝式電表)1三相電子式多功能表DTSD342-9z展廳5水表(RF)1無線水表LXSW-1525-W2W1-PHGCuLB1展廳6水表(M-bus)1光電直讀水表LXZD-Y3 展廳7氣表(RF)1無線燃?xì)獗鞿G-D-2.5展廳8熱量表(M-BUS)1超聲波熱量表WMLR-ZYF DN20展廳9電水氣熱一體化系統(tǒng)主站1展臺方案(1套)10鼓風(fēng)機(jī)2迷你鼓風(fēng)機(jī)11水泵1靜音水泵(金魚缸)12管材113演示電腦1（二） 升級無線模塊對采用微功率無線通信方式實現(xiàn)電能數(shù)據(jù)采集的臺區(qū)，可采用升級

6、電表無線模塊的方式實現(xiàn)水汽熱三表數(shù)據(jù)采集。水汽熱三表采用低功耗微功率無線模塊與電能表組成星狀網(wǎng)，電能表通過升級的無線模塊與集中器組成網(wǎng)狀網(wǎng)，完成水汽熱三表采集數(shù)據(jù)上傳。該方式同樣需要升級集中器的程序。建設(shè)：電能表微功率無線方式不變，但要其升級通信模塊，水氣熱三表通過低功耗微功率無線與電能表通信，電能表通過微功率無線與集中器通信。水氣熱三表通過電池供電，集中器進(jìn)行軟件升級。由于電表與水氣熱三表的微功率通信無法做到各個廠家互聯(lián)互通，至少開展兩個廠家設(shè)備測試。（三） 更換雙模模塊對采用載波通信方式實現(xiàn)電能數(shù)據(jù)采集的臺區(qū)，可采用更換雙模模塊的方式實現(xiàn)水汽熱三表數(shù)據(jù)采集。水汽熱三表采用低功耗微功率無線模

7、塊與電能表雙模模塊的微功率方式組成星狀網(wǎng)通信，電能表通過雙模模塊的載波方式與集中器進(jìn)行載波通信，從而完成水汽熱三表采集數(shù)據(jù)上傳。該方式同樣需要升級集中器的程序。建設(shè)：將電能表載波模塊更換為雙模通信模塊，水氣熱三表通過低功耗微功率無線與電能表通信，電能表通過載波與集中器通信。水氣熱三表通過電池供電，集中器進(jìn)行軟件升級。由于電表與水氣熱三表的微功率通信無法做到各個廠家互聯(lián)互通，至少開展兩個廠家設(shè)備測試。改進(jìn)：國網(wǎng)河北公司目前應(yīng)用的載波為窄帶載波，存在通信速率較低的問題，下一步研究采用寬帶載波加微功率無線模式。三、 現(xiàn)場動態(tài)測試平臺為有效檢測電水氣熱四表、接口轉(zhuǎn)換器、無線升級模塊、雙模模塊和集中器擴(kuò)

8、展程序在現(xiàn)場能夠正常運行，且與用電信息采集系統(tǒng)主站匹配應(yīng)用。在電科院科技園C座計量中心樓層建設(shè)現(xiàn)場動態(tài)測試平臺，實時監(jiān)測四表動態(tài)數(shù)據(jù)。（一） 通訊接口轉(zhuǎn)換器數(shù)量l 使用一個通訊接口轉(zhuǎn)換器；l 通信接口轉(zhuǎn)換器有2路M-bus，為便于調(diào)試維護(hù)，原則上水表、熱表各使用1路，不得混接；l 通信接口轉(zhuǎn)換器RF接入燃?xì)獗恚籰 通訊接口轉(zhuǎn)換器外接220V電源，在確定通訊接口轉(zhuǎn)換器安裝位置的同時需確認(rèn)供電電源及布線方案；（二） 計量儀表數(shù)量及安裝位置確定原則l 根據(jù)現(xiàn)場情況，加裝水氣熱表各一塊；（三） 電能表及集中器安裝鑒于四表合一采集主要針對的是居民用戶，因此參照科技園智能園區(qū)建設(shè)方案，選取了2-8樓西北側(cè)

9、配電間的走廊照明（單相）處安裝單相智能表（模塊可選）見附圖1，1樓西北側(cè)配電間的走廊照明總（三相）安裝集中器2臺（載波和微功率各1臺）、8樓北側(cè)配電間裝集中器2臺（載波和微功率各1臺）。（四） 水表安裝水表安裝在5-8樓西北側(cè)洗手間西面前出水管處，見附圖2。5、6、8層樓安裝M-BUS水表，7、8層安裝微功率水表。1) 無閥水表外形尺寸及接線說明產(chǎn)品型號LXZD-1525-Y3W-DHS1CuY1（銅殼無閥）LXZD-1525-Y3W-DHS1FeY1（鐵殼無閥）水表典型尺寸（mm）LDHhBDN15165G3/410435.585DN20195G1DN25225G1 1/4接線：M-Bus水

10、表通訊線可不分極性通過分線盒與通信接口轉(zhuǎn)換器連接。2) 安裝注意事項l 選擇水表口徑，應(yīng)根據(jù)用水量的大小以接近常用流量為宜。工作條件: a)流量范圍Q1Q4；b)計量介質(zhì)溫度：冷水表為0.1 30；c) 水壓:0.03MPa1.0MPa，水表禁止通入帶有腐蝕性的液體。l 水表安裝須根據(jù)水表標(biāo)度盤上的提示，有“H”標(biāo)識的為水平安裝，有“V”標(biāo)識的為垂直安裝，表殼箭頭與管道水流方向一致，水表上游應(yīng)裝有控制閥門便于水表的維修。l 水表安裝時，注意水表的連接長度，當(dāng)兩端管路間距超過水表連接長度時，應(yīng)修正管路間距，滿足水表連接長度，否則間距過大強行安裝將造成水表連接螺紋端斷裂或管接頭斷裂以及連接螺母的損

11、壞；若水表的兩端管路不在同一軸線上，應(yīng)通過其它途徑來修正使之與管路在同一軸線上。l 為使水表能長期正常工作，水表內(nèi)應(yīng)始終充滿水。如果空氣有可能進(jìn)入水表，應(yīng)在水表上游安裝放氣閥。l 應(yīng)防止安裝場所周圍環(huán)境的沖擊或振動導(dǎo)致水表損壞，還應(yīng)避免水表承受由管道和管件造成的過度應(yīng)力，必要時須將水表安裝在底座或托架上。應(yīng)防止極端水溫和極端氣溫?fù)p壞水表和防止外界環(huán)境腐蝕導(dǎo)致水表損壞。l 水表不應(yīng)直接與管道連接，水表與管道間應(yīng)通過連接管、密封墊圈、連接螺母連接，拆裝時，切不可用力硬扳，以免扭壞表殼。（五） 熱表安裝熱表安裝在5、7、8樓北側(cè)洗手間熱水器出水管處，見附圖3。5、8層樓安裝M-BUS熱表，7-8層安

12、裝微功率熱表。1) 結(jié)構(gòu)圖和安裝尺寸 1、管段 2、底座 3、螺釘 4、流量傳管器連接線 5、換能器（兩側(cè)各一個） 6、堵頭 7、配對溫度傳感器（PT1000） 8、按鍵 9、計算器 10、光電讀寫口 11、M-BUS通訊線公稱通徑DN20DN25DN32DN40外形尺寸L (mm長)130160180200L1(mm加接管總長)236292300324W (mm寬)110110110110H (mm高)9399114125連接方式螺紋1G1BG2B螺紋2G1B2) 熱量表安裝條件要求熱量表屬于比較貴重精密儀表，拿起放下時必須小心，禁止提拽表頭、傳感器線；禁止擠壓測溫探頭；嚴(yán)禁靠近較高溫度熱源

13、如電氣焊，防止電池爆炸傷人以及損壞儀表，要遠(yuǎn)離交流電和高頻輻射源最少0.5m以上，避開高溫輻射源，避免陽光直射。熱量表安裝時確認(rèn)熱量表的箭頭標(biāo)志與系統(tǒng)水流方向一致后，才可安裝。安裝時應(yīng)留有足夠的檢修空間。3) 熱量表安裝位置的要求 l 上圖中A 所示安裝方式是正確的，熱量表安裝在管道的下位，表的后端有背壓，不會產(chǎn)生氣泡影響測量精度，該圖為水平安裝方式。l 上圖中B 所示安裝方式是正確的，這種安裝位置也不會產(chǎn)生氣泡，道理與A 相同，該圖為垂直安裝方式。l 上圖中C 所示安裝方式是錯誤的，熱量表安裝在管道的上位，容易積存氣泡，影響測量精度。l 上圖中D 所示安裝方式是錯誤的，這種安裝位置為垂直安裝

14、上進(jìn)水方式，這種方式是不允許的，表的后端不存在背壓，可能造成管道中流體不能完全充滿的現(xiàn)象，從而影響測量精度。4) 熱量表安裝方式的要求圖5熱量表安裝在管道上，表的整體保持水平方式為最佳方式，最大傾斜角不超過30，這樣做主要是保證了換能器部位不在管道的上位，從而避免了該處積存氣泡現(xiàn)象的發(fā)生。5) 熱量表的安裝圖示紅色標(biāo)簽鉑電阻（溫度傳感器）安裝在熱量表的測溫孔內(nèi)； 藍(lán)色標(biāo)簽鉑電阻（溫度傳感器）安裝在回水的測溫座內(nèi)。 溫度傳感器安裝時應(yīng)小心謹(jǐn)慎，不可過度用力拽拉，固定螺栓也不可扭得過緊，防止扭壞螺紋。為了計量準(zhǔn)確，需要熱媒體（一般是水）較為均勻地通過熱量表的流量傳感器,所以表前后要有一段直管來使水

15、均勻開，表前直管段的長度至少要求大于管徑的8倍，表后直管段的長度至少要求大于管徑的6 倍，該直管段是指在過濾器與熱量表之間的管段。所有過濾器雜質(zhì)排放干凈，達(dá)到管道中無雜質(zhì)。系統(tǒng)加壓時整個系統(tǒng)管道無漏水情況發(fā)生，壓力試驗時請不要大于2.5MPa，確保流量在熱量表的流量范圍內(nèi)，流量范圍見技術(shù)參數(shù)。熱量表所在儀表箱或管道井中的空氣濕度不超過85%。安裝時必須按照管段上流量指示箭頭方向安裝。當(dāng)達(dá)到以上驗收要求時，熱計量系統(tǒng)可以驗收使用。（六） 氣表安裝由于流水線氣泵房供給的氣體壓力過大（超過0.5Mpa），而氣表的壓力值在10kPa左右，無法利用氣泵房氣體。通過與設(shè)備廠商討論，建議采用鼓風(fēng)機(jī)（見附圖4

16、）產(chǎn)生氣體的方式驅(qū)動氣表走字。安裝在北側(cè)洗手間。5-8層全部安裝微功率熱表，8樓安裝2臺。安裝尺寸1) 安裝尺寸(單位：mm)2) 安裝須知l 安裝燃?xì)獗砬?，?yīng)先排除管道內(nèi)的鐵渣、灰塵和水等雜物。l 燃?xì)獗響?yīng)遠(yuǎn)離明火至少1.5米，應(yīng)防雨、防潮并避免陽光長時間直射。l 燃?xì)獗響?yīng)直立安裝并按殼體上的箭頭方向正確聯(lián)接，安裝燃?xì)獗頃r施加給表接頭的力矩應(yīng)不超過80Nm。l 燃?xì)獗戆惭b好后，應(yīng)檢查聯(lián)接處的密封性，嚴(yán)禁明火檢漏。進(jìn)入燃?xì)獗韮?nèi)的壓力不得超過規(guī)定的最大壓力值。（七） 線纜規(guī)格及布線要求l 電線規(guī)格采集器/通訊接口轉(zhuǎn)換器電源線采用銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套軟電線（RVVP），護(hù)套顏色：黑色。額定

17、電壓為300/500V，每根線3芯，采用多股線，每芯截面積2.0mm2。M-BUS通信線采用銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套屏蔽軟雙絞電線電纜（RVVPS），額定電壓：300/500V，型號/規(guī)格：21.5 mm2，屏蔽密度80%，護(hù)套顏色：黑色。l 穿線強、弱電線纜不可穿放在同一線管內(nèi)。導(dǎo)線在管、槽內(nèi)不能有接頭和扭結(jié)，接頭設(shè)在接線盒（箱）內(nèi)。管內(nèi)導(dǎo)線包括絕緣層在內(nèi)的總截面積不應(yīng)大于管子內(nèi)空截面積的40%。導(dǎo)線穿入鋼管時，管口處裝設(shè)護(hù)線套保護(hù)導(dǎo)線；在不進(jìn)入接線盒（箱）的垂直管口，穿入導(dǎo)線后應(yīng)將管口密封。l 其他要求通信線(M-BUS總線)避免架空安裝。通信線(M-BUS總線)避免與輸電線路（如22

18、0v）平行安裝,如果須平行安裝時則要與輸電線有50cm以上的間距，不得與電源線同一條管、線槽內(nèi)。220V市電供電方式：電源須獨立設(shè)置，不得與路燈、室內(nèi)照明燈等設(shè)備共用，以避免無規(guī)則的停電；在電源處應(yīng)具有漏電保護(hù)開關(guān)。M-BUS通信線與智能水、熱表的連接長度不得超過1000m。（八） 施工主材清單序號產(chǎn)品名稱數(shù)量型號說明1國網(wǎng)I型集中器1集中器DJGZ23-WFET1600(WFET-1600U-V4.0)2通信接口轉(zhuǎn)換器1數(shù)據(jù)采集器WMCJ-800U3單相電表1國網(wǎng)單相表DDZY102-Z4三相電表(安裝式電表)1三相電子式多功能表DTSD342-9z5水表(RF)1無線水表LXSW-1525-W2W1-PHGCuLB16水表(M-bus)1光電直讀水表LXZD-Y3 7氣表(RF)1無線燃?xì)獗鞿G-D-2.58熱量表(M-BUS)1超聲波熱量表WMLR-ZYF DN209電水氣熱一體化系統(tǒng)主站110鼓風(fēng)機(jī)211