远传抄表系统通信协议目前存在的问题及解决方案

远传抄表系统通信协议目前存在的问题及解决方案

□ 西安旌旗电子股份有限公司 李金玲

摘要：远传抄表系统是实现能源计量信息化的重要手段，是智慧城市建设的基石。本文讲述了我国目前远传抄表行业存在的问题，并提出了解决方案，给出了成功的案例。

关键词：远传抄表系统；采集设备；主站；通信规约

一、远传抄表系统概述

远传抄表系统是公共行业服务信息化的重要途径，是提高城市公用行业管理水平，推动互联网+战略、移动互联网、云计算、大数据与现代制造业相结合的重要切入点。将人工抄表升级为远程自动抄表，可为企业降低人工成本提高直接经济效益，大幅节约使用者的时间成本，更是“互联网+”公共服务信息化和智慧城市建设的重要载体。在可以预见的将来，远传抄表系统必将取代传统的人工抄表模式，这也是科学技术进步的必然趋势。公用事业能源计量信息化管理的需求也越来越迫切.。

二、远传抄表系统目前存在的问题

建设部标准JG/T 162-2009 《住宅远传抄表系统》也称为2.0版标准，是国际上首个涵盖水、电、气、热四表集抄的行业标准，在国内公用能源计量领域，该标准具有较高的理论水平和一定的前瞻性。2.0版标准对水表、气表、热表、电表等产品提出了要求，又对远传抄表系统提出了技术要求，是表具生产及系统集成商产品研制、生产、检测的参考标准，是建筑工程市场对远传抄表系统产品在土建设计、采购施工时的依据，同时也为自来水、燃（煤）气、热力、电力公司（局）等部门的行业管理和业务指导提供依据，在当时推动了行业的发展。

随着信息技术的迅速发展和远传抄表系统的不断推广应用，住宅远传抄表系统在使用中也出现一些问题和不足。生产企业各自为政，造成各厂家设备难以互通互换，严重制约行业发展。具体来说，存在以下几方面的问题：

1、缺乏通信协议的顶层设计

目前，与远传抄表系统主站和集中器有关的标准仅有JG/T 162-2009 《住宅远传抄表系统》，与表端有关的规约标准包括建设部颁布的适用于水电气热表的表端规约CJ/T 188-2004《户用计量仪表数据传输技术条件》和由国家电网公司（原电力部）制定的用于电表的通信规约：DL/T 645-1997《多功能电能表通讯规约》、DL/T 645-2007《多功能电能表通讯规约》，国家电网公司的这两个规约虽然名称一样，但是数据帧结构差异很大。

上述几个标准目前是远传抄表系统设计的主要依据。也就是说，信息采集系统的现场监控层，即数量庞大的智能水表，燃气表、热量表和电表设计制造标准和通信规约已经标准化。目前， 国内大部分制造商都是按照这个标准设计制造智能计量仪表。

在这些规约中，只涉及了智能表计部分，对远传抄表系统的核心——主站与采集终端的上行通信协议没有统一的规范。

随着远传抄表系统的陆续实施，各实施单位各自对原来的接口规范不断进行总结整理和完善，基于上述规范的用户越来越多。在一些大型的共同参与的系统建设中，已经可以实现集中器、表计、系统的互联互通。

但是，目前的问题是：这些规范都是厂家企业标准的层级，厂家各自的理解、扩展比较随意。所以整个市场产品的互联互通总是难度很大。对远传抄表系统而言，不同厂家之间不能兼容，管理部门若采用了某一厂商的产品和系统就很难再用其它厂商的产品，这将给管理部门带来很大的困扰，同时也阻碍了产业的发展，现阶段迫切需要行业统一的通信规约及技术规范。

2、各行业重复投资，资源浪费

远传抄表系统主要的目的是解决准确抄表和正确收费问题，及时获得相应的水、电、气、热的使用与收费信息，提高城市公用事业的管理水平。因为缺乏主站与采集终端的上行通信协议，使得远传抄表系统在实现水、电、气、热建立统一抄表平台、加强信息化建设方面的难度很大；远传抄表系统没有统一的设计、施工和验收规范，对远传抄表系统企业的研发和生产指导意义有限。又因为水、电、气、热分属不同行业，各行业都建设了自己专属的远程通信信道和本地通信信道，这些信道之间不能兼容，造成了同一个建筑有多个集抄系统的现象，资源浪费严重。

规范远传抄表系统的主站与采集终端的上行通信协议，使其能够支撑较大数据量，结构规范，易于扩展对外接口；也可为用户和制造商提供统一的技术规范，让用户不再纠结于产品的兼容性，让制造商有法可依。另一方面，远传抄表系统的快速健康发展，将为创建节约型社会添砖加瓦，会产生更多的经济效益和社会效益，可使四表集抄达到事半功倍的效果。

三、远传抄表系统存在问题的解决方案

根据国内的科研进展、技术水平和生产实际情况，制定一个切实可行的远传抄表系统主站与采集终端的上行通信协议，达到保持远传抄表系统技术的旺盛生命力的目的，对解决行业的设计、施工和验收问题、指导远传抄表系统企业的研发和生产都有重要意义。结合目前智能计量产业已有产品的实际情况、同时考虑到今后技术和应用发展的需求，以及标准本身发展的规律，通过对行业主要企业的相关企业标准的梳理、剪裁、统一解释，来规范、指导国内远传抄表系统的应用。

1、建立和完善标准体系

为了实现上述目标，需要对现行的JG/T 162-2009 《住宅远传抄表系统》进行补充和完善。补充和完善的主要内容应该是主站与采集终端的上行通信协议。住宅远传抄表系统主站与采集终端通信协议是智能计量的系列标准及规范的核心内容之一，适用于计量信息采集系统中的主站和数据采集层。该部分内容主要规范智能计量信息采集系统的主站和集中器之间进行数据传输的帧格式、数据编码及传输规则。 可用于点对点、多点共线及一点对多点的通信方式，适用于主站对集中器执行主从问答方式以及集中器主动上传方式的通信。

已经颁布的行业标准CJ/T188-2004《户用计量仪表数据传输技术条件》和DL/T 645-1997《多功能电能表通讯规约》、DL/T 645-2007《多功能电能表通讯规约》对现场监控设备的通信规约提出了要求。远传抄表系统主站与采集终端通信协议可以与上述两个标准一起构成系列标准，对构建计量信息采集系统进行指导和规范。

2、统一通信规约的应用案例

以统一通信规约为前提，国内有多个成功的案例：华北油田三表远抄系统：2008年，华北油田相通信公司等部门为了实现水表、电表、气表等表具计量的智能化、人性化、信息化管理，在国内无成功案例借鉴的情况下,结合华北油田实际,自主设计了《华北油田三表远抄系统通信规约》。该规约统一了水表、电表、气表与集中器,集中器与系统平台之问在数据传输上的信息传输格式,具有数据传输格式统一，系统操作性强，适用范围大，灵活机动的特点。通过反复的试验测试，在实际环境应用后取得了很好的效果，实现了水、电、气表远程集抄系统“四统一”的目的，这是国内最早实现多表集抄大规模应用的典型案例。

3、智能水计量产业联盟

智能水计量产业联盟是行业知名企业自发组织成立的非盈利性质的技术标准联盟，其宗旨是“为用户提供互通互换的智能水计量产品”，由从事智能水计量产品及系统研究、开发、生产、服务的骨干企业、科研院所和服务机构等组成，以规范共性技术标准、推进产业链配套、各厂商设备互联互通互换为目标，营造公平、公正、良性竞争的产业环境，减少社会资源浪费，促进行业健康发展。

推动联盟各个厂家产品的规范性和兼容性， 满足供水用户用水信息采集系统和中国智能水网建设的需要，促进联盟系统经营管理水平和优质服务水平的不断提高，形成了智能水计量产业联盟的上行技术规范。统一数据传输的帧格式、数据编码及传输规则，并且对命令的应用进行统一的解释。智能水计量产业联盟成立至今，已经实现了联盟成员之间产品的互联互通，为规范住宅远传抄表系统主站通信规约进行了实战演练。

4、国家电网公司

作为《电力用户用电信息采集系统》系列标准之一，规定了采集主站的通讯协议。主要引用Q/GDW 376—2012《电力用户用电信息采集系统通信协议》该协议规定了电力用户用电信息采集系统主站和采集终端之间进行数据传输的帧格式、数据编码及传输规则。

该协议适用于点对点、多点共线及一点对多点的通信方式，适用于主站对终端执行主从问答方式以及终端主动上传方式的通信。可适用于电力用户信息采集系统中采集器的制造、检验、使用和验收。

以上几个案例，既包括三表（四表）集抄的应用（中石油三表集抄系统），也包括行业大规模应用（智能水计量产业联盟、国网公司）。其核心都是系统主站和采集设备之间具有详细通信规约，这也是《住宅远传抄表系统》急需补充和完善的部分。

2015年以来，国家发改委推进“四表合一采集”，进行远程抄表，“继而开展代抄、代收，不断创新商业合作模式”， “四表合一采集”将水、气、热行业最底层，先进的智能计量设备的数据采集及通信技术都管控起来，增设跨行业数据交换一个环节，使住宅远传抄表系统具有了更广阔的应用前景。在此之际，住建部推进《住宅远传抄表系统》的3.0版本 ，在国际上首次规范了水、电、气、热四表集抄抄表系统的通信架构和通信规约，对解决各行业集抄系统及诸多行业计量管理及技术难题提出了具体的指导意见，在国际上也具有明显的技术先进性。

3.0版本标准具备为公众、企业和政府提供服务的功能，探讨了需要解决的关键技术问题，将抄表的对象将从自来水、供热、电力、燃气抄表的基础上扩展到中水、中央空调循环水的抄表。同时，也吸引自来水公司、燃气公司、供热公司等参与标准编制工作，以期尽可能多地参与智慧城市的示范项目。

同时，远传抄表技术与互联网结合，将远传抄表技术融入到居民的日常生活中，帮助公共管理部门改变管理模式，改善服务管理，为百姓提供更好的服务。符合我国的实际情况和技术发展的需要，技术要求合理，标准有可操作性，并具有一定的开放性，可以作为产品的考核依据，能够起到促进产品技术进步的目的规范和推动国内远传抄表行业的发展，新标准出台后将指导远传抄表系统企业的研发和生产。

综上所述，通过建立技术标准的形式，可以达到规范共性技术标准、推进产业链配套、各厂商设备互通互换等目标，为营造公平、公正、良性竞争产业环境，减少社会资源浪费，促进行业健康发展添砖加瓦。

DOI：10.16116/j.cnki.jskj.2017.06.007