远传直读式水表技术规范

1远传直读式水表技术规范1范围本标准规定了远传直读式水表的术语和定义、技术要求、安装、维护及故障处理、检验、标志、包装、运输及贮存、HSE要求等。本标准适用于远传直读式水表的采购、施工设计、安装维护、验收和质量监督检验。2规范性引用文件下列文件中对本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB/T197普通螺纹公差GB/T778.1—2007封闭满管道中水流量的测量饮用冷水水表和热水水表第1部分：规范GB/T778.3—2007封闭满管道中水流量的测量饮用冷水水表和热水水表第3部分：试验方法和试验设备GB4793.1测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求GB50168电缆线路施工及验收规范CECS303住宅远传抄表系统应用技术规程CJ/T188户用计量仪表数据传输技术条件CJ/T224电子远传水表JB/T9329仪器仪表运输、运输贮存基本环境条件和试验方法JG/T162住宅远传抄表系统JJG162冷水水表检定规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1远传直读式水表基表加装电子直读装置组成的、由电子直读装置直接读取基表的机械指示数据或信息，并保持一致性，能传输基表计量水的实际体积流量数据或待处理信息的智能水表。3.2基表用于计量水量的速度式水表和容积式水表。3.3直读装置远传水表中的机电转换单元，具有采用电子组件执行水流量信号的转换、数据处理与信息存储、信号远程传输等特定功能。远传装置可做成独立的单元，能单独进行试验。3.4计数直读计数直读是将采集脉冲的芯片装在每只水表上，通过电池保持其工作，将记录和累积的数据存储于芯片中，从芯片读出的数据就是表盘同步数据的直读方式。3.5集中器用于多个采集器和／或远传表与主站间，实现数据采集、传输和储存等功能的电子装置。3.6M-BUS总线M-BUS经由两条无极性传输线来同时供电和传输串行数据，各子站（以不同的ID确认）并联在M-BUS总线上。3.7主站具有选择单个或多个从站（如集中器），并与从站进行信息交换的设备。可以是计算机或其它数据终端。3.8远传抄表系统由远传表、采集器或/和集中器、主站、通信网络和软件组成，实现自动抄表的系统。4技术要求4.1表体结构4.1.1结构件4.1.1.1远传直读式水表的直读装置不应改变水表的性能，连接螺纹或法兰应符合GB/T778.1的要求。4.1.1.2水表检定标记应设在明处，无需拆卸水表即能看到。4.1.1.3水表应配置可以封印的防护装置。4.1.1.4远传直读式水表的结构尺寸应符合GB778.1—2007中4.2.2的规定。4.1.2材料远传直读式水表的制造材料的强度和耐用度应满足水表的特定使用要求，不受正常温度范围内水温3变化的影响。水表内所有涉水部分的材料，包括密封、防腐、隔离以及磁电等材料，应采用无毒、无污染、无生物活性的材料制造。整体水表的制造材料应能抗内、外部腐蚀，或进行适当的表面防护处理。4.1.3外观和封印4.1.3.1外观远传直读式水表外观应满足以下要求：a）远传直读式水表外观应光洁美观，不应有毛刺、凹痕、划伤、裂纹、锈蚀、霉斑、螺纹损伤和涂层剥落等现象。b）涂镀层应颜色均匀，不应有皱纹、流痕、针孔、起泡等缺陷。c）显示的数字应醒目、整齐，表示功能的文字符号和标志应完整、清晰、端正。d）读数装置上的防护玻璃应有良好的透明度，不应有使读数畸变等妨碍读数的缺陷。4.1.3.2封印远传直读式水表采用机械或电子封印进行防护。当机械封印不能阻止对确定的测量结果有影响的访问时，应采用电子封印。4.1.4观察窗远传直读式水表指示装置应避免形成水汽冷凝或标示盘积垢。4.2运行参数4.2.1密封性等级远传直读水表最大允许工作压力不应小于1.0MPa，承受试验静水压后不应渗漏或损坏。4.2.2压力损失远传直读式水表在额定工作条件下的最大压力损失应不超过0.063MPa，其中包括作为水表部件的过滤器或滤网。4.2.3耐久性应根据水表的常用流量（Q3）和过载流量（Q4）模拟GB/T778.3—2007中表1列出的工作条件，证明水表能够满足相应耐久性要求。4.2.4工作温度冷水表工作温度按GB/T778.3—2007中5.4.1表5的范围选取，温度等级宜为T30或T50。4.2.5外壳防护直读装置的外壳防护等级应达到IP68等级的要求，除不应浸入灰尘外，还应满足长期浸入水中的防水要求。4.2.6适用环境远传直读式水表安装环境应符合CJ/T224的规定，在建筑物内的环境应为B级，安装在户外的环境应为C级。4.2.7适应电磁环境远传直读式水表适电磁环境符合CJ/T224的规定，应为E1级。4.3计量要求4.3.1计量特性4.3.1.1水表按常用流量Q3(m3/h)及Q3与最小流量Q1的比值标志。4.3.1.2流量测量范围由Q3/Q1的比值确定，并符合GB/T778.3—2007中5.1.2的要求。4.3.1.3常用流量（Q3）与过载流量(Q4)的关系：Q4/Q3=1.25。4.3.1.4分界流量(Q2)与最小流量(Q1)的关系：Q2/Q1=1.6。4.3.3最大允许误差低区的最大允许误差为±5%；高区的最大允许误差当水温≤30℃时为±2%，水温＞30℃时为±3%；使用中的最大允许误差为上述最大允许误差的2倍。4.3.4零流量积算读数流量为零时，水表的积算读数应无变化。4.4直读装置性能要求4.4.1机电转换误差远传直读式水表的机电转换误差不应超过±1最小转换分度值，单位为m3。4.4.2数据处理与信息储存直读装置应具备数据处理和信息储存的功能。每只水表可脱离总线独立工作，在外部停电、水表断线、水表挪位等情况下，水表计数均不得受影响。直读装置存储的信息至少包括：累积水量、水表标识（如表编号、类型等）、工作状态信息。4.4.3数据传输4.4.3.1直读装置应具备通讯接口，接口应符合本标准相关条款的要求。4.4.3.2水表的输出参数应包括实时时间、结算日期累积量、当前日期累积量。4.4.3.3水表显示的单位为m3。4.4.4直读装置可靠性在规定的使用条件下，直读装置的平均无故障工作时间（MTBF）不应小于4000h。4.4.5数据安全性4.4.5.1直读装置应具备数据安全性保护功能。4.4.5.2当其它设备通过接口与水表交换信息时，水表的计量性能、存储的数据信息和参数不应受到影响和改变。4.4.5.3直读装置应具有非正常中断保护功能，在任何情况下，直读装置存储、记录的水量数据以及运行参数不应因非法操作和干拢而发生改变，外部电源中断或通信失败不应丢失内存数据，恢复后能正常工作。4.4.5.4直读装置应有防雷击保护措施。4.4.6电源4.4.6.1直读装置的电源包括外部电源以及内部可更换或不可更换的电源。采用内置可更换电池时，电池正常使用时间应不低于6年。4.4.6.2远传直读式水表所用电池应有电池电压状态的输出参数。54.5通讯接口4.5.1接口形式远传直读式水表的通讯接口应采用M-BUS物理接口。4.5.2接口要求每只远传水表空闲状态下从接口上获取不大于2mA的电流，接口的连接方式为无极性。4.5.3通讯方式采用主从结构的半双工通讯方式。4.5.4通讯协议上行通信协议应符合中原油田的《水电气远程集中抄表系统集中器上行技术规范》和《一卡制收费系统数据交互技术规范》。下行通信协议详见附录A。4.5.5M-BUS接口的数据传输状态远传水表应通过接口电压电平的变化识别信息，传号接口电压应不大于42V，空号接口电压比传号时接口电压小于10V，且应大于12V；远传水表应通过电流大小的变化传送信息，传号时传号电流为0mA～2mA，空号时空号电流在传号电流的基础上增加11mA～20mA。空闲时，远传水表应保持传号状态。4.6远传系统4.6.1系统结构远传直读式水表抄表系统宜采用示意图1所示结构。水表直接并联在总线上，再将总线接到集中器上，集中器通过总线并联起来后接到GPRS发射器上，各小区内宜通过有线连接，小区与主站宜通过无线传输。……图1远传直读式水表抄表系统结构4.6.2功能要求4.6.2.1抄收功能系统应将远传表的数据经集中器传输到主站，并对数据进行处理、存储，按操作员的命令显示和打印出各用户月计费清单，当规定时间内收不到数据时，应有记录并报警。集中器上行信道下行信道下行信道……远传水表远传水表远传水表集中器主站一卡通抄表收费系统远传水表4.6.2.2设置功能系统应具有设置日期、时间、设备参数等初始参数和抄收间隔、抄收周期参数的功能，且这些参数可以远程设置。4.6.2.3安全控制功能系统中各设备应具有完善的操作安全权限管理功能和防止人为破坏与误操作的锁定功能。4.6.2.4其它功能系统应具有自校时、自诊断、发布冻结命令等功能。4.6.3系统抄表准确度抄表系统读出的用户用水量V1与用户水表基表读出的用户用水量V0的差值应满足式1的要求：∣(V11－V01)－(V10－V00)∣≤0.05%(V01－V00)＋1×10-α＋γ×10-β…(1)式中:V11——试验结束时刻t＝t1，系统读出的用水量V1的值；V01——试验结束时刻t＝t1，水表基表读出的用户用水量V0的值；(V11－V01)——试验结束时刻t＝t1，系统读出的用水量与水表基表读出的用水量的差；V10——试验开始时刻t＝t0，系统读出的用水量V1的值；V00——试验开始时刻t＝t0，水表基表读出的用户用水量V0的值；(V10－V00)——初始化结束时刻t＝t0，系统读出的用水量与水表基表读出的用水量的差；(V01－V00)——试验期间，即t＝t1－t0，水表基表读出的用户用水量V0的值；0.05%——水表基表的累积误差系统；α——实际抄读用户水表基表读数的小数位数；β——实际水读数的小数位数；γ——系统误差，γ＝0。4.6.4数据抄读总差错率系统对水表数据抄读的总差错率应满足式2的要求。ηe＝(m1/m)×100%≤0.3%…(2)式中:ηe——系统数据抄读总差错率；m1——不满足4.6.3要求的数据个数；m——抄读到的数据总个数。4.6.5传输介质传输介质满足CECS303的要示,水表到集中器之间距离200m内宜用截面积大于2×0.75mm2铜芯双绞屏蔽线，200m外宜用截面积大于2×1mm2铜芯双绞屏蔽线。主干M-BUS总线应选用截面积大于2×0.75mm2的铜芯双绞屏蔽线；信号线要求100m电阻小于3.6Ω。4.7集中器4.7.1功能要求4.7.1.1抄表功能应具备各种类型远传直读式水表的信号采集和传输的功能。74.7.1.2数据处理功能应具备对采集的数据进行排序、存储、信号转发等功能。4.7.1.3通信功能集中器应完成收集、集合数据，具有与主站双向通信的功能，并应将故障信息上报给主站。4.7.1.4设置功能应具有设置集中器的地址、远传水表信息、脉冲常数、初始值等参数的功能。4.7.1.5设备故障记录功能当发生下列情况之一是，集中器应有记录功能：a)有故障检测功能的远传表发生断路或短路故障时；b)集中器的采集信道或通信信道发生故障时；c)集中器工作所需的电源发生故障时。4.7.1.6电源转换功能采用市电供电的集中器应配置电源转换模块。当市电断电时，应能自动转换到备用电源；当市电恢复时，应能自动转换到市电供电状态。4.7.2外观要求外观不应有明显缝隙，表面应无缺损、涂层完整。应有清楚的铭牌，电气接线、输入端子、输出端子应完好，并有明显标注。可更换电池供电的，应标明电池接线柱的极性及电压额定值。4.7.3抄收协议要求应采用可抄收M-BUS协议水表的集中器。4.7.4兼容扩展要求集中器应留多种通信协议，方便兼容和扩展。4.7.5集中器主要技术参数需满足表1的要求。表1集中器技术参数要求技术名称参数要求工作温度-10℃～+50℃工作相对湿度40%～90%工作电源DC12V或AC220V接口特性串口符合EIARS-232/485/422协议电气接口DB9