自動(dòng)抄表系統發(fā)展三部曲 (2004-04-12)
發(fā)布時(shí)間:2007-12-04
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第一階段:昨夜西風(fēng)凋碧樹(shù),獨上西樓,望斷天涯路?。?2~96年)
1.采樣方式:是采用脈沖方式采樣?還是機械位置方式采樣?如果是脈沖采樣,是采用磁敏傳感方式還是采用光電傳感方式?大家都在探索過(guò)程中沒(méi)有定論,這一個(gè)階段,大家認為什么方式都可以,因為沒(méi)有實(shí)際的案例,一致認為抄表系統實(shí)在是太簡(jiǎn)單了,市場(chǎng)是如此巨大,充滿(mǎn)了誘惑!
2.數據傳輸方式:485總線(xiàn),canbus總線(xiàn),電力線(xiàn)載波,LONWORKS,自制總線(xiàn),無(wú)線(xiàn)傳輸等等等等,五花八門(mén),不一而足??傊?,各家都在吹噓自己采用的方式才是最好的,事實(shí)上,家家都有一本難念的經(jīng)。
~搞485總線(xiàn)、canbus總線(xiàn)的人發(fā)現這種總線(xiàn)分支太多有很多問(wèn)題,通訊不可靠!
~搞電力線(xiàn)載波的發(fā)現這個(gè)東西真是霧里看花,看起來(lái)如此方便的東西搞的人一頭霧水,莫名其妙。在國外用的還可以的東西來(lái)到中國出現了嚴重的水土不服,基本上沒(méi)有一個(gè)成功的案例,抄表只能是斷斷續續。
~LONWORK總線(xiàn)總是讓人感覺(jué)是大馬拉小車(chē)。
~無(wú)線(xiàn)傳輸方式可望而不可及。
3.系統結構形式:
將采集模塊設在表內?還是將脈沖信號集中起來(lái),用一個(gè)集中的采集器進(jìn)行計數?供電如何解決?地址如何安排?協(xié)議如何處理?
一大堆的問(wèn)題擺在我們面前,大部分的公司在協(xié)議方面沒(méi)有進(jìn)行深入的研究,只是隨隨便便搞幾條命令。由于體積大,電源處理不方便,采集器設在表內很不現實(shí)。只好放在表外,集中采集,而且可以降低成本。
地址也沒(méi)有想得太長(cháng)遠,單字節就可以了。
在這段時(shí)間,慢慢地形成了目前已成為主流模式的集中抄表系統部分結構脈沖表+集中采集器
4.技術(shù)難點(diǎn)何在?
到底集中抄表系統能不能抄的準?當時(shí)似乎沒(méi)有人懷疑,不就是計個(gè)數嗎,能有多難?可是無(wú)情的事實(shí)一次一次地告訴業(yè)內人士,這個(gè)東西不是很準,甚至有很大的誤差。
技術(shù)難點(diǎn)何在?
可問(wèn)題究竟出在哪里呢?當時(shí)沒(méi)有幾個(gè)人搞的清楚,有的人開(kāi)始猜測:是干簧管不可靠造成的、是電源源供應不穩定造成的、是干擾造成的,甚至有人下了斷言,這種方式根本就不行。
5.市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)模式:
所有的業(yè)內人士都開(kāi)始尋找:我們的客戶(hù)在哪里?
是公用事業(yè)單位嗎?他們告訴你,這東西不錯,可是誰(shuí)掏錢(qián)哪?你自動(dòng)抄表了,我的抄表員失業(yè)了怎么辦?
是房地產(chǎn)公司嗎?這玩意我們又不用,是自來(lái)水公司、煤氣公司的事,關(guān)我們屁事,我們?yōu)槭裁椿ㄟ@個(gè)冤枉錢(qián)?
是物業(yè)管理公司嗎?好像有點(diǎn)希望,可是物業(yè)管理公司都是在房子建成之后才進(jìn)入,時(shí)機已經(jīng)過(guò)了。
第二階段:衣帶漸寬終不悔,為伊消得人憔悴(97~2001)
采樣方式:終于大家基本取得共識,采用磁敏傳感是一種比較便宜又可靠的方法,光電不方便,有些地方?jīng)]法安裝;位置采樣機械結構復雜,實(shí)現起來(lái)有一定困難,表廠(chǎng)當時(shí)還沒(méi)有認識到自動(dòng)抄表是一個(gè)有利可圖的市場(chǎng),也不是很配合。
傳輸方式:試來(lái)試去485成了主流,其他方式等于是中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導下的多黨民主。485方式下的分支問(wèn)題用集中器、HUB等逐漸解決掉了。這種方式成了唯一可以正常運轉的價(jià)格適中的方式。
系統結構:大家發(fā)現市場(chǎng)在艱難中慢慢在擴大,單字節地址往往不夠用了,可是又不想淘汰原來(lái)的設備和整個(gè)體系,怎么辦呢?再增加一個(gè)集中器吧,于是就增加了一個(gè)在今天看來(lái)莫名其妙的集中器。
系統的設計難點(diǎn)在這一時(shí)期終于基本上搞清楚了:電磁兼容。相對與這個(gè)問(wèn)題其他問(wèn)題都是從屬的。當然水表的水錘、倒流問(wèn)題也是相當嚴重的。而電表的瞬時(shí)功率脈沖和平均功率脈沖的不同步也被大家所關(guān)注。盡管很多廠(chǎng)家在這一時(shí)期產(chǎn)品做的還很不穩定,但是問(wèn)題基本上知道了。大家都在集中精力解決電磁兼容的問(wèn)題。解決的好與不好,各個(gè)廠(chǎng)家自己心中有數。
有些廠(chǎng)商則另辟蹊徑,因為電磁兼容問(wèn)題解決起來(lái)有些困難,他們再次想到(也許是受到英維斯公司的啟發(fā))了位置識別的方法,這個(gè)想法看起來(lái)還是蠻有吸引力的,因為機械位置識別的方法電磁兼容能力很高,不存在電子存儲數據的問(wèn)題,因此也就不存在由于干擾造成數據突變的問(wèn)題。也不存在UPS電源供電的問(wèn)題,以及脈沖線(xiàn)路短路、斷路造成的一系列問(wèn)題。大家想出了各種各樣的方式來(lái)識別位置,有電阻式的、紅外反射式的、條碼識別式的等等,并且開(kāi)始了在樓盤(pán)中的實(shí)地應用。應用的同時(shí)大家發(fā)現,這種方式有這種方式的問(wèn)題,對于機械加工精度要求較高,對于裝配精度要求也很高,批量生產(chǎn)一次通過(guò)率只能達到60%~70%(這說(shuō)明了一個(gè)問(wèn)題:檢驗無(wú)效,在這樣的合格率情況下,這次檢測是合格的產(chǎn)品,再次檢測時(shí)也許就是不合格的)。另外發(fā)生進(jìn)位時(shí)讀到的數據是亂數,為了降低成本,只在2~3個(gè)字輪上安裝了位置傳感裝置,其他數字仍然要靠電子計數來(lái)解決。綜合來(lái)看,這種方式還不夠成熟,有諸多問(wèn)題需要解決。事實(shí)上,是在電子難度與機械難度之間發(fā)生了轉換。
條條大路通羅馬,電子難度解決的好的產(chǎn)品不再考慮用機械的方式解決問(wèn)題,因為機械難度解決起來(lái)成本是非常高昂的,批量上不去也很難找到一些配件質(zhì)量好的企業(yè)合作。而且在國內,尤其在這樣一個(gè)市場(chǎng)沒(méi)有充分開(kāi)發(fā)的邊緣行業(yè)更是如此。
市場(chǎng)方面:八仙過(guò)海各顯其能,能夠攀上一個(gè)壟斷行業(yè)的自然是大喜過(guò)望,尤其是涉及到燃氣這樣一個(gè)關(guān)乎安全的行業(yè),比較容易將市場(chǎng)壟斷起來(lái),強力推行。某些壟斷企業(yè)發(fā)現,自動(dòng)抄表再加上安全監控是有價(jià)值的,系統本身可以作為一個(gè)重要的經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn),有利可圖。
地產(chǎn)公司逐步發(fā)現,原來(lái)自動(dòng)抄表系統也是有價(jià)值的,它可以作為一個(gè)智能化的賣(mài)點(diǎn),所以能夠攀上一些大地產(chǎn)公司的就去搞地產(chǎn)公司。
國務(wù)院的一些部委發(fā)現,這個(gè)東西有價(jià)值,我們可以給他們組織一幫人發(fā)證,比如搞一個(gè)“科技示范小區推薦產(chǎn)品”、比如搞一個(gè)“康居工程優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品”、推薦企業(yè)等等,就可以賺錢(qián)。
就是在這樣一種環(huán)境之下,在業(yè)界同仁的共同努力之下,自動(dòng)抄表系統逐步發(fā)展成為了一個(gè)行業(yè),盡管還是一個(gè)弱小的行業(yè)。建設部來(lái)了,城鎮司組織了一幫人高了一個(gè)標準、廚房衛生間委員會(huì )也組織了一幫人搞了一個(gè)標準。電力部來(lái)了,口氣更大,直接將IEC62056引進(jìn),稍加改動(dòng),要推出國家標準。
價(jià)格的競爭在這一時(shí)期呈現了向白熱化過(guò)渡的趨勢,這主要是由于產(chǎn)品和技術(shù)的同質(zhì)化。但是,在這一個(gè)時(shí)期,并沒(méi)有形成一種有效的可持續運轉的模式,在局部地區出現了市場(chǎng)被一些不顧質(zhì)量的商家嚴重破壞的現象。市場(chǎng)在迫切地期待這秩序,期待著(zhù)一種各方都能夠盈利的模式出現,保證這個(gè)行業(yè)的健康有序的發(fā)展。
總結一下這段時(shí)間的特點(diǎn):
1.技術(shù)逐步完善,出現新的方式
2.市場(chǎng)慢慢擴大,價(jià)值逐步被發(fā)掘出來(lái),但是仍未出現一種可持續運轉的模式
3.價(jià)格的競爭逐步出現白熱化
第三階段:眾里尋他千百度,驀然回首,那人卻在燈火闌珊處!2002~
在集中抄表系統主流模式形成之時(shí),已經(jīng)有人在悄悄地進(jìn)行著(zhù)新的模式的探討。
1.技術(shù)的落腳點(diǎn)??數碼表
搞過(guò)集中抄表系統的人都應該知道幾個(gè)難點(diǎn):
1)設計難:各個(gè)廠(chǎng)家的設備不一致,布線(xiàn)方法不同,設計院無(wú)法按照設計一種標準的設備來(lái)設計,比如象設計照明線(xiàn)路一樣。而且,由于集中抄表的終端是多口的,設計的好壞直接影響成本,由于廠(chǎng)家眾多,而且這些廠(chǎng)家沒(méi)有一家是成規模的,很難說(shuō)服設計院學(xué)習某種方式,如何搭配使用各種設備成為設計上的另外一個(gè)難點(diǎn)。
2)調試難:由于集中到采集器上的線(xiàn)路都是脈沖線(xiàn)路,只能靠線(xiàn)號來(lái)識別是誰(shuí)家的線(xiàn)路,因此在施工中會(huì )常常出現張冠李戴的現象。并且還不像電話(huà)接錯線(xiàn)一樣容易被發(fā)現。給調試造成了很大的困難。只有到了運行半年之后才會(huì )有部分問(wèn)題顯露出來(lái)。
3)扯皮難:由于表的供應商和系統的供應商分離,現階段對于表具沒(méi)有統一的標準可以遵循,系統的質(zhì)量和表具的質(zhì)量都是良莠不齊,經(jīng)常出現互相扯皮的現象,影響用戶(hù)最后的使用。
4)維護難:系統實(shí)在是太復雜了,不值幾個(gè)錢(qián)的東西搞得這樣復雜誰(shuí)來(lái)維護呢?
又是脈沖表、又是采集器、又是集中器、又是UPS電源、又是中繼器、又是電腦,聽(tīng)一聽(tīng)頭都大了,饒了我吧,我不會(huì )!
廠(chǎng)家:什么設備也不會(huì )長(cháng)生不老,我只能保證1~2年。
物業(yè)管理:我們這里只有電工,您那東西那么高級復雜,我們維護不了,再說(shuō) 了,也沒(méi)有人給我們錢(qián)呀。
公用事業(yè)單位:你看我們的抄表員能不能維修?
5)問(wèn)題多:由于系統環(huán)節繁多,導致系統出問(wèn)題的點(diǎn)比較多,又由于采用集中采集的特點(diǎn)一個(gè)地方出現問(wèn)題可能會(huì )導致一大片出問(wèn)題,因此問(wèn)題很多。比如:ups電源故障,可能會(huì )導致若干個(gè)采集器無(wú)法計數,可能就有好幾十戶(hù)或者上百戶(hù)人家需要重新抄表。
因此,業(yè)內的聰明人敏銳地意識到了這些問(wèn)題。一個(gè)嶄新的名詞出現了,而且這兩年來(lái)叫得很響:直讀表。這種表區別與以往的表的特點(diǎn)是讀出的就是數據,而不再是一個(gè)一個(gè)的脈沖,相當于把流量計和積算儀集成到一起。我認為叫做“數碼表”更為合適。
直讀表分為兩種,一種是脈沖計數式數據遠傳表,另一種是機械位置識別式直讀表。應該說(shuō)這兩種表均比分線(xiàn)制集中抄表系統有很大的優(yōu)越性,這兩種表互有優(yōu)缺點(diǎn)。
脈沖計數方式的數據遠傳表(以下簡(jiǎn)稱(chēng)計數直讀表),實(shí)際上是將數據采集模塊和遠程通訊模塊集成到表內,將脈沖計數值記錄到表內,外界需要讀取表讀數時(shí),接通通訊電源,按照通訊協(xié)議發(fā)出讀數命令即可讀取數據。這種表具一般提供485接口或M-Bus接口,在生產(chǎn)制造時(shí),已經(jīng)將初始值設定完畢。一般情況下不再需要設定初始值。
計數遠傳表優(yōu)點(diǎn):
(1) 電路結構簡(jiǎn)單,價(jià)格比較便宜。
(2) 對原表結構改動(dòng)小,不要求有很高的機械精度,安裝精度要求不高,因此成品率高。
(3) 體積小巧,非常容易嵌入表內。
(4) 可以記錄完整的表頭示數,甚至超出表頭示數。
計數遠傳表的缺點(diǎn):
(1) 內部有電源供電,電源的壽命是否能夠滿(mǎn)足要求成為質(zhì)量的關(guān)鍵。
(2) 對于電路的抗干擾性能要求較高。
機械位置識別式直讀表(簡(jiǎn)稱(chēng)位置直讀表)是在機械計數器字輪上安裝位置表征元件(有電阻式,光電反射式,條碼式等多種),在字輪的縫隙中安裝位置讀取電路,還有數據處理單元和通訊單元。當外界需要讀取數據時(shí),接通通訊電源,按照通訊協(xié)議發(fā)出讀數命令即可讀取數據。
位置直讀表優(yōu)點(diǎn):
(1) 平時(shí)根本無(wú)需電源,不用擔心電池壽命問(wèn)題。
(2) 理論上可與機械計數器同步,無(wú)相對誤差。
(3) 理論上抗干擾性好。
位置直讀表缺點(diǎn):
(1) 電路結構復雜,元件多,電路部分體積較大,成本較高,嵌入表也較困難。
(2) 對原表結構改動(dòng)較大,精度要求高,安裝精度要求高,因此準確度成本高,成品率低,長(cháng)期應用故障率高。
(3) 在字輪處于進(jìn)位狀態(tài)時(shí),有讀數盲區,這時(shí)讀到的將是亂數,需另一個(gè)集中器經(jīng)常讀取數據,系統之外的設備訪(fǎng)問(wèn)時(shí)實(shí)際讀取的是集中器中的數據。
(4) 為了降低成本,一般只在3個(gè)或2個(gè)低位字輪上安裝位置檢測單元,其它高位數據還需要外部設備如集中器或上位管理機進(jìn)行識別處理,并仍然需要設置初始值。
通過(guò)上述比較我們發(fā)現,事實(shí)上計數直讀表與位置直讀表互有優(yōu)缺點(diǎn),兩者的技術(shù)實(shí)現難點(diǎn)是在電子難度與機械難度方面進(jìn)行了交換。計數直讀表的實(shí)現難度是電子方面的低功耗和抗干擾性;位置直讀表的實(shí)現難度是零件精度和安裝精度。
由于電子技術(shù)的迅速發(fā)展,尤其是低功耗、高電磁兼容能力的芯片技術(shù)的一日千里的發(fā)展已經(jīng)使2-3年前有難度的問(wèn)題變得容易解決,而且是低成本來(lái)解決。由于內部采用無(wú)干擾的電池供電,只要在硬件方面采取有效的隔離措施,軟件方面采用冗余校驗的方法,計數直讀表的可靠性完全值得信賴(lài)的。目前已經(jīng)有企業(yè)(例如深圳天行健電子有限公司 www.fairsky.com.cn)看到了它的優(yōu)越性和市場(chǎng)前景,率先開(kāi)發(fā)出了能夠嵌入表內的計數抄表模塊CCM用于遠程自動(dòng)抄表;
相對來(lái)講位置直讀表的諸多缺點(diǎn)是很難解決的,如進(jìn)位時(shí)的檢測盲區是原理性問(wèn)題,而外部再加一個(gè)設備,一方面系統復雜了,另一方面同時(shí)也帶來(lái)了電子實(shí)現難度。機械準確度提高帶來(lái)的成本提高是相對大的。市場(chǎng)上的諸多位置直讀表已經(jīng)由于準確度達不到要求出現了很多問(wèn)題,而且當某位出現問(wèn)題時(shí),系統在短期內是難以識別的。
換句話(huà)說(shuō),就目前直讀表的市場(chǎng)售價(jià)而言,很難達到可靠性所要求的準確度。
但是不管采用何種方式,業(yè)界已經(jīng)取得了共識,表具必須具備直接輸出數據的功能,系統采用總線(xiàn)制結構。分線(xiàn)制系統一定是江河日下了。
2.行業(yè)布局
如果按照以上的發(fā)展途徑,業(yè)內將出現三類(lèi)企業(yè):
1)嵌入式模塊廠(chǎng)商:最終要看這些廠(chǎng)商能否將自己的產(chǎn)品設計成為一種芯片,足夠小,足夠穩定,足夠簡(jiǎn)單,足夠便宜。
2)數碼遠傳表廠(chǎng):數碼遠傳表將成為未來(lái)的主流表具,最起碼是半壁江山,沒(méi)有哪個(gè)表廠(chǎng)會(huì )視而不見(jiàn),傳統的表廠(chǎng)如不改造被淘汰的時(shí)間是可以預見(jiàn)的,一定會(huì )涌現出大批新型的表廠(chǎng),專(zhuān)門(mén)從事數碼表的生產(chǎn)。他們的任務(wù):將傳統表和嵌入式模塊組裝在一起。
3)系統集成商:系統集成商的風(fēng)險小多了,都是一樣的布線(xiàn)方式,設備都非常少,除了數碼表,就是轉換器,再沒(méi)有別的東西了,好設計、好施工、好維護。關(guān)鍵是數據的錯誤跟它基本上沒(méi)有什么關(guān)系了,一句話(huà)??找廠(chǎng)家。集成商的任務(wù):把表具的引線(xiàn)與總線(xiàn)聯(lián)起來(lái),OK!
3.市場(chǎng)的變化
由于數碼表的出現,會(huì )使自動(dòng)抄表這樣的技術(shù)引起行業(yè)的重視,列入行業(yè)采購的范圍,從而大大促進(jìn)行業(yè)向正規化、中心化發(fā)展。因為表具歷來(lái)是受到行業(yè)的監管的,從安裝到維護全程有人負責,有經(jīng)費進(jìn)行維護。數碼表不再是一種與表分離的系統,而是表的一種。采購這種表是體現了三個(gè)代表重要思想的精神。
4.星星之火,可以燎原
數碼表?yè)拇罅Πl(fā)展將會(huì )自然的要求全市聯(lián)網(wǎng),從而逐步將我們這個(gè)行業(yè)變成一個(gè)象賣(mài)大米、賣(mài)豆油一樣的主流行業(yè)。同仁們,不要瞧不起大米豆油,那是主流行業(yè),而我們目前還是邊緣行業(yè)。
總結:數碼表成為必然趨勢,它的出現將對市場(chǎng),行業(yè)布局有深遠的影響。