有线AMR水表原理

在技术和结构上分成“机械水表”、“带电子装置水表”和“电子水表”三大类。带电子装置水表是以速度式或容积式机械水表为基表，增加电子部件，使其具有流量测量参数（如叶轮转速）的传感采集、运算处理以及数据交换等功能，以满足用水量的自动抄读和水费收缴管理等需要。

　　水表自动抄表系统由软、硬件两部分组成。硬件部分主要有：带电子装置水表、网络设施、数据集抄装置以及终端设备等，软件部分主要有：嵌入式数据处理软件、网络管理软件、数据传输及收费管理软件等。

　　有线AMR水表原理

1.    采用的主要技术

　　我国自动抄表系统产品经过十几年的发展、提高和改进，已初步形成了比较完整的产品技术体系。特别是在流量测量信号的传感采集，数据传输的安全高效，以及产品的可靠性、寿命、性价比等方面均已取得长足进步。目前采用的主要技术及特征：

　　（1）信号传感与采集技术

　　分线制脉冲传感采集方式

　　通过水表叶轮或计数指针发讯，输出与水流量成比例的脉冲信号；每个水表均需独立设置外部专线，经户外采集器对脉冲累加后求得实际用水量；铺线工程量大，脉冲易受内部和外界干扰影响；线路故障或断电可使信号中断，数据恢复困难；使用可靠性低，安装维护成本高；水表机械读数与远传数据很难**。

　　总线制脉冲传感采集方式

　　通过水表叶轮或计数指针发讯，输出与水流量成比例的脉冲信号；表内设有计算机芯片和电池（也可用总线供电方式），内部累加并存储脉冲数和实际用水量；测量时水流体的振动、冲击等影响易使输出脉冲计数不准；水表机械读数与远传数据很难**。

　　总线制直读传感采集方式

　　字轮编码方式：通过对机械计数器字轮位置的编码，使字轮读数与编码输出信号**；表内设有计算机芯片，但无须内置电源；户外采集器采集信号时向水表供电，读出用水（编码）数据；可靠性高，成本低，电磁兼容性强；编码器生产工艺要求较高。

　　图像传感方式：通过表外图像传感器将机械字轮读数拍摄下来，利用总线将图像信号传输到户外采集器；水表内无电源，信号采集时向传感器供电获取读数图像；传感器安装方便；图像数据及存储量大，对传输和系统要求较高；图像转换和识别软件复杂。

　　（2）数据传输与网络技术

　　有线数据传输与组网方式

　　以RS485或M-BUS总线组成的若干级有线自组网为内网，以公用网（PSTN）或无线公用网（如：GSM、GPRS、CDMA等）、以及手抄器组成的有线网络数据传输体系。区域内以有线网为主，区域外以公用网作为信息传输通道。技术比较成熟；区域内布线量大，安装维护成本高。

　　以电力线作为信号传输载体的应用探索也在进行之中。

　　无线数据传输与组网方式

以短距、低功耗无线通信技术为主体构成数据传输体系。区域内参照无线传感器网络（WSN）的某些技术进行组网，区域外仍以公用网作为信息传输通道。区域内不需布线，安装维护方便，组网成本低；数据易受电磁干扰影响，表内需自带电源，网络标准不统一；商业应用在技术上有待进一步成熟。

　　（3）网络数据管理技术

　　数据传输通信协议

　　数据传输协议目前执行建设部《户用计量仪表数据传输技术条件》（CJ/T 188-2004）标准。“传输技术条件”规定了户用仪表（包括水表等）集中抄表系统中物理层和数据链路层协议，对主站与从站之间的物理接口及其特性、信息交换帧的组成以及流量和差错控制等作出了具体规定。

　　数据传输安全管理

　　数据发送前要求对数据进行加密，接收后对数据进行解密。采用电子密本（ECB）方式进行加密运算后发送数据，加密算法采用秘密密钥的64bit分组的标准密码算法。

　　（4）电源供电技术

　　表内供电方式

　　以高能锂电池供电为主。带电控阀水表为可靠关阀，一般采用两节锂电池分“强”、“弱”回路供电；也有采用超级电容器平时充电，关阀时放电等方式。

　　外部供电方式

　　由外部集中器或采集器通过总线向水表供电。集中器或采集器一般采用大容量电池或经交流电源变换成直流后获取电能。

　　2．存在的主要问题

带电子装置水表的性能是制约水表自动抄表系统计量特性及其可靠性提升的关键因素。这方面的突破有待于机械水表以及传感技术的完善和创新。