自动抄表系统发展三部曲 (2004-04-12)
发布时间:2007-12-04
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第一阶段:昨夜西风凋碧树,独上西楼,望断天涯路!(92~96年) 1.采样方式:是采用脉冲方式采样?还是机械位置方式采样?如果是脉冲采样,是采用磁敏传感方式还是采用光电传感方式?大家都在探索过程中没有定论,这一个阶段,大家认为什么方式都可以,因为没有实际的案例,一致认为抄表系统实在是太简单了,市场是如此巨大,充满了诱惑! 2.数据传输方式:485总线,canbus总线,电力线载波,LONWORKS,自制总线,无线传输等等等等,五花八门,不一而足。总之,各家都在吹嘘自己采用的方式才是最好的,事实上,家家都有一本难念的经。 ~搞485总线、canbus总线的人发现这种总线分支太多有很多问题,通讯不可靠! ~搞电力线载波的发现这个东西真是雾里看花,看起来如此方便的东西搞的人一头雾水,莫名其妙。在国外用的还可以的东西来到中国出现了严重的水土不服,基本上没有一个成功的案例,抄表只能是断断续续。 ~LONWORK总线总是让人感觉是大马拉小车。 ~无线传输方式可望而不可及。 3.系统结构形式: 将采集模块设在表内?还是将脉冲信号集中起来,用一个集中的采集器进行计数?供电如何解决?地址如何安排?协议如何处理? 一大堆的问题摆在我们面前,大部分的公司在协议方面没有进行深入的研究,只是随随便便搞几条命令。由于体积大,电源处理不方便,采集器设在表内很不现实。只好放在表外,集中采集,而且可以降低成本。 地址也没有想得太长远,单字节就可以了。 在这段时间,慢慢地形成了目前已成为主流模式的集中抄表系统部分结构脉冲表+集中采集器 4.技术难点何在? 到底集中抄表系统能不能抄的准?当时似乎没有人怀疑,不就是计个数吗,能有多难?可是无情的事实一次一次地告诉业内人士,这个东西不是很准,甚至有很大的误差。 技术难点何在? 可问题究竟出在哪里呢?当时没有几个人搞的清楚,有的人开始猜测:是干簧管不可靠造成的、是电源源供应不稳定造成的、是干扰造成的,甚至有人下了断言,这种方式根本就不行。 5.市场营销模式: 所有的业内人士都开始寻找:我们的客户在哪里? 是公用事业单位吗?他们告诉你,这东西不错,可是谁掏钱哪?你自动抄表了,我的抄表员失业了怎么办? 是房地产公司吗?这玩意我们又不用,是自来水公司、煤气公司的事,关我们屁事,我们为什么花这个冤枉钱? 是物业管理公司吗?好像有点希望,可是物业管理公司都是在房子建成之后才进入,时机已经过了。 第二阶段:衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴(97~2001) 采样方式:终于大家基本取得共识,采用磁敏传感是一种比较便宜又可靠的方法,光电不方便,有些地方没法安装;位置采样机械结构复杂,实现起来有一定困难,表厂当时还没有认识到自动抄表是一个有利可图的市场,也不是很配合。 传输方式:试来试去485成了主流,其他方式等于是中国共产党领导下的多党民主。485方式下的分支问题用集中器、HUB等逐渐解决掉了。这种方式成了唯一可以正常运转的价格适中的方式。 系统结构:大家发现市场在艰难中慢慢在扩大,单字节地址往往不够用了,可是又不想淘汰原来的设备和整个体系,怎么办呢?再增加一个集中器吧,于是就增加了一个在今天看来莫名其妙的集中器。 系统的设计难点在这一时期终于基本上搞清楚了:电磁兼容。相对与这个问题其他问题都是从属的。当然水表的水锤、倒流问题也是相当严重的。而电表的瞬时功率脉冲和平均功率脉冲的不同步也被大家所关注。尽管很多厂家在这一时期产品做的还很不稳定,但是问题基本上知道了。大家都在集中精力解决电磁兼容的问题。解决的好与不好,各个厂家自己心中有数。 有些厂商则另辟蹊径,因为电磁兼容问题解决起来有些困难,他们再次想到(也许是受到英维斯公司的启发)了位置识别的方法,这个想法看起来还是蛮有吸引力的,因为机械位置识别的方法电磁兼容能力很高,不存在电子存储数据的问题,因此也就不存在由于干扰造成数据突变的问题。也不存在UPS电源供电的问题,以及脉冲线路短路、断路造成的一系列问题。大家想出了各种各样的方式来识别位置,有电阻式的、红外反射式的、条码识别式的等等,并且开始了在楼盘中的实地应用。应用的同时大家发现,这种方式有这种方式的问题,对于机械加工精度要求较高,对于装配精度要求也很高,批量生产一次通过率只能达到60%~70%(这说明了一个问题:检验无效,在这样的合格率情况下,这次检测是合格的产品,再次检测时也许就是不合格的)。另外发生进位时读到的数据是乱数,为了降低成本,只在2~3个字轮上安装了位置传感装置,其他数字仍然要靠电子计数来解决。综合来看,这种方式还不够成熟,有诸多问题需要解决。事实上,是在电子难度与机械难度之间发生了转换。 条条大路通罗马,电子难度解决的好的产品不再考虑用机械的方式解决问题,因为机械难度解决起来成本是非常高昂的,批量上不去也很难找到一些配件质量好的企业合作。而且在国内,尤其在这样一个市场没有充分开发的边缘行业更是如此。 市场方面:八仙过海各显其能,能够攀上一个垄断行业的自然是大喜过望,尤其是涉及到燃气这样一个关乎安全的行业,比较容易将市场垄断起来,强力推行。某些垄断企业发现,自动抄表再加上安全监控是有价值的,系统本身可以作为一个重要的经济增长点,有利可图。 地产公司逐步发现,原来自动抄表系统也是有价值的,它可以作为一个智能化的卖点,所以能够攀上一些大地产公司的就去搞地产公司。 国务院的一些部委发现,这个东西有价值,我们可以给他们组织一帮人发证,比如搞一个“科技示范小区推荐产品”、比如搞一个“康居工程优质产品”、推荐企业等等,就可以赚钱。 就是在这样一种环境之下,在业界同仁的共同努力之下,自动抄表系统逐步发展成为了一个行业,尽管还是一个弱小的行业。建设部来了,城镇司组织了一帮人高了一个标准、厨房卫生间委员会也组织了一帮人搞了一个标准。电力部来了,口气更大,直接将IEC62056引进,稍加改动,要推出国家标准。 价格的竞争在这一时期呈现了向白热化过渡的趋势,这主要是由于产品和技术的同质化。但是,在这一个时期,并没有形成一种有效的可持续运转的模式,在局部地区出现了市场被一些不顾质量的商家严重破坏的现象。市场在迫切地期待这秩序,期待着一种各方都能够盈利的模式出现,保证这个行业的健康有序的发展。 总结一下这段时间的特点: 1.技术逐步完善,出现新的方式 2.市场慢慢扩大,价值逐步被发掘出来,但是仍未出现一种可持续运转的模式 3.价格的竞争逐步出现白热化 第三阶段:众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处!2002~ 在集中抄表系统主流模式形成之时,已经有人在悄悄地进行着新的模式的探讨。 1.技术的落脚点??数码表 搞过集中抄表系统的人都应该知道几个难点: 1)设计难:各个厂家的设备不一致,布线方法不同,设计院无法按照设计一种标准的设备来设计,比如象设计照明线路一样。而且,由于集中抄表的终端是多口的,设计的好坏直接影响成本,由于厂家众多,而且这些厂家没有一家是成规模的,很难说服设计院学习某种方式,如何搭配使用各种设备成为设计上的另外一个难点。 2)调试难:由于集中到采集器上的线路都是脉冲线路,只能靠线号来识别是谁家的线路,因此在施工中会常常出现张冠李戴的现象。并且还不像电话接错线一样容易被发现。给调试造成了很大的困难。只有到了运行半年之后才会有部分问题显露出来。 3)扯皮难:由于表的供应商和系统的供应商分离,现阶段对于表具没有统一的标准可以遵循,系统的质量和表具的质量都是良莠不齐,经常出现互相扯皮的现象,影响用户最后的使用。 4)维护难:系统实在是太复杂了,不值几个钱的东西搞得这样复杂谁来维护呢? 又是脉冲表、又是采集器、又是集中器、又是UPS电源、又是中继器、又是电脑,听一听头都大了,饶了我吧,我不会! 厂家:什么设备也不会长生不老,我只能保证1~2年。 物业管理:我们这里只有电工,您那东西那么高级复杂,我们维护不了,再说 了,也没有人给我们钱呀。 公用事业单位:你看我们的抄表员能不能维修? 5)问题多:由于系统环节繁多,导致系统出问题的点比较多,又由于采用集中采集的特点一个地方出现问题可能会导致一大片出问题,因此问题很多。比如:ups电源故障,可能会导致若干个采集器无法计数,可能就有好几十户或者上百户人家需要重新抄表。 因此,业内的聪明人敏锐地意识到了这些问题。一个崭新的名词出现了,而且这两年来叫得很响:直读表。这种表区别与以往的表的特点是读出的就是数据,而不再是一个一个的脉冲,相当于把流量计和积算仪集成到一起。我认为叫做“数码表”更为合适。 直读表分为两种,一种是脉冲计数式数据远传表,另一种是机械位置识别式直读表。应该说这两种表均比分线制集中抄表系统有很大的优越性,这两种表互有优缺点。 脉冲计数方式的数据远传表(以下简称计数直读表),实际上是将数据采集模块和远程通讯模块集成到表内,将脉冲计数值记录到表内,外界需要读取表读数时,接通通讯电源,按照通讯协议发出读数命令即可读取数据。这种表具一般提供485接口或M-Bus接口,在生产制造时,已经将初始值设定完毕。一般情况下不再需要设定初始值。 计数远传表优点: (1) 电路结构简单,价格比较便宜。 (2) 对原表结构改动小,不要求有很高的机械精度,安装精度要求不高,因此成品率高。 (3) 体积小巧,非常容易嵌入表内。 (4) 可以记录完整的表头示数,甚至超出表头示数。 计数远传表的缺点: (1) 内部有电源供电,电源的寿命是否能够满足要求成为质量的关键。 (2) 对于电路的抗干扰性能要求较高。 机械位置识别式直读表(简称位置直读表)是在机械计数器字轮上安装位置表征元件(有电阻式,光电反射式,条码式等多种),在字轮的缝隙中安装位置读取电路,还有数据处理单元和通讯单元。当外界需要读取数据时,接通通讯电源,按照通讯协议发出读数命令即可读取数据。 位置直读表优点: (1) 平时根本无需电源,不用担心电池寿命问题。 (2) 理论上可与机械计数器同步,无相对误差。 (3) 理论上抗干扰性好。 位置直读表缺点: (1) 电路结构复杂,元件多,电路部分体积较大,成本较高,嵌入表也较困难。 (2) 对原表结构改动较大,精度要求高,安装精度要求高,因此准确度成本高,成品率低,长期应用故障率高。 (3) 在字轮处于进位状态时,有读数盲区,这时读到的将是乱数,需另一个集中器经常读取数据,系统之外的设备访问时实际读取的是集中器中的数据。 (4) 为了降低成本,一般只在3个或2个低位字轮上安装位置检测单元,其它高位数据还需要外部设备如集中器或上位管理机进行识别处理,并仍然需要设置初始值。 通过上述比较我们发现,事实上计数直读表与位置直读表互有优缺点,两者的技术实现难点是在电子难度与机械难度方面进行了交换。计数直读表的实现难度是电子方面的低功耗和抗干扰性;位置直读表的实现难度是零件精度和安装精度。 由于电子技术的迅速发展,尤其是低功耗、高电磁兼容能力的芯片技术的一日千里的发展已经使2-3年前有难度的问题变得容易解决,而且是低成本来解决。由于内部采用无干扰的电池供电,只要在硬件方面采取有效的隔离措施,软件方面采用冗余校验的方法,计数直读表的可靠性完全值得信赖的。目前已经有企业(例如深圳天行健电子有限公司 www.fairsky.com.cn)看到了它的优越性和市场前景,率先开发出了能够嵌入表内的计数抄表模块CCM用于远程自动抄表; 相对来讲位置直读表的诸多缺点是很难解决的,如进位时的检测盲区是原理性问题,而外部再加一个设备,一方面系统复杂了,另一方面同时也带来了电子实现难度。机械准确度提高带来的成本提高是相对大的。市场上的诸多位置直读表已经由于准确度达不到要求出现了很多问题,而且当某位出现问题时,系统在短期内是难以识别的。 换句话说,就目前直读表的市场售价而言,很难达到可靠性所要求的准确度。 但是不管采用何种方式,业界已经取得了共识,表具必须具备直接输出数据的功能,系统采用总线制结构。分线制系统一定是江河日下了。 2.行业布局 如果按照以上的发展途径,业内将出现三类企业: 1)嵌入式模块厂商:最终要看这些厂商能否将自己的产品设计成为一种芯片,足够小,足够稳定,足够简单,足够便宜。 2)数码远传表厂:数码远传表将成为未来的主流表具,最起码是半壁江山,没有哪个表厂会视而不见,传统的表厂如不改造被淘汰的时间是可以预见的,一定会涌现出大批新型的表厂,专门从事数码表的生产。他们的任务:将传统表和嵌入式模块组装在一起。 3)系统集成商:系统集成商的风险小多了,都是一样的布线方式,设备都非常少,除了数码表,就是转换器,再没有别的东西了,好设计、好施工、好维护。关键是数据的错误跟它基本上没有什么关系了,一句话??找厂家。集成商的任务:把表具的引线与总线联起来,OK! 3.市场的变化 由于数码表的出现,会使自动抄表这样的技术引起行业的重视,列入行业采购的范围,从而大大促进行业向正规化、中心化发展。因为表具历来是受到行业的监管的,从安装到维护全程有人负责,有经费进行维护。数码表不再是一种与表分离的系统,而是表的一种。采购这种表是体现了三个代表重要思想的精神。 4.星星之火,可以燎原 数码表据的大力发展将会自然的要求全市联网,从而逐步将我们这个行业变成一个象卖大米、卖豆油一样的主流行业。同仁们,不要瞧不起大米豆油,那是主流行业,而我们目前还是边缘行业。 总结:数码表成为必然趋势,它的出现将对市场,行业布局有深远的影响。