技术规范标准远传直读式水表技术规范.docx
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技术规范标准远传直读式水表技术规范
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。
3.6
M-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
14.1表体结构
24.1.1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。
34.1.2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。
44.1.3外观和封印
54.1.3.1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。
64.1.3.2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。
74.1.4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
84.2.1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。
94.2.2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。
104.2.3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。
114.2.4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。
124.2.6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。
134.2.7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。
4.5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。
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。
4.7.1.2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接口
传输介质
铜芯屏蔽双绞线
传输距离
＞1200m
4.8可靠性要求
4.8.1远传直读水表应具有中原油田技术监督处颁发的计量器具使用许可证。
4.8.2系统无累计误差。
4.9兼容性要求
远传直读式水表计量数据应可通过模块传输到供水信息系统，可利用有线或无线等网络传输数据。
直读水表的数据兼容性应满足CJ/T188标准的要求，远传系统兼容性应满足供水信息系统和收费系统的数据兼容要求，并符合中原油田《水电气远程集抄系统数据接口规范》和《供水集抄系统集中器下行数据通讯标准》。
4.10软件要求
4.10.1远传直读式水表的系统软件应具备用户表具管理、采集数据管理、计费管理、系统参数设置、故障报警、系统运行监控与自检维护等功能。
4.10.2远传直读式水表的操作应用软件应可方便抄读水表内部记录的数据、信息，并下载到相应存储设备中。
4.10.3涉及计量准确性的软件设置功能，应提供明确的说明资料，并经试验验证，确保其稳定可靠。
4.10.4设置软件应采用权限和密码分级管理体系，具备设备验证功能，并能记录操作人员、操作时间、操作项目等信息，能备份被改写的内容。
4.10.5软件和操作应用软件应成熟、完整；操作应用软件应满足用户使用要求，软件要有良好的向下兼容性。
4.10.6远传直读式水表嵌入式软件中不应留有后门，任何内部参数改动均应在授权方式下进行。
软件研发管理应具备相关安全监督及防范机制，防止出现软件泄密带来的安全隐患。
4.11系统安全要求
4.11.1设备电气安全
产品的绝缘电阻、冲击电压、交流电压应分别符合GB4793.1的规定。
4.11.2系统数据安全
远传抄表系统的数据安全性应符合CJ/T188—2004第7章的规定。
4.11.3系统断电
当交流供电的系统，电源瞬时断电时，设备不应出现误计数，断电后不少于48h系统应正常计数，不应丢失数据。
恢复供电后，系统仍能正常工作，系统时钟正常。
4.11.4系统开路、短路
系统中信道在任意位置开路、短路时，主站应发出报警信号。
5安装及调试
见附录C。
6维护保养及故障处理
6.1维护保养事项
6.1.1使用中的水表，因管道内杂物、铁锈等堵塞，引起误差变化，可到有资质的水表检定机构对基表进行检定。
6.1.2使用过程中应定期巡视和检查，巡视和检查周期应不大于30天。
6.1.3远传直读式水表使用中应每月抽查检测远传数据的准确度，抽查水表数量不小于远传水表总数的5‰。
6.2故障处理
远传直读式水表的故障处理参见附录C的说明。
7检定
7.1资料验收
所有远传直读式水表应由厂家提供合格证和出厂检验证书。
7.2水表检定
7.2.1远传直读式水表在安装使用前必须进行首次检定。
7.2.2远传直读式水表检验应由取得县级以上质量技术监督部门授权的法定计量检定机构或专项授权计量检定机构执行。
7.2.3水表检验检定执行JJG162的相关规定。
7.2.4水表检定周期执行检定规程和国家有关规定。
7.2.5经检定符合规程要求的水表应随表附带检定证书、检定合格证。
7.3判定
7.3.1当检验结果有一项或一项以上技术指标不符合本标准的规定时，应进行复验，复验结果仍不符合规定时，则判定该批产品为不合格品。
7.3.2当供需双方对产品质量发生异议时，由双方协商选定仲裁单位，按本标准进行复检。
8标志
远传直读式水表应清晰、永久性地外壳、指示装置度盘或一个铭牌上集中或分散标志以下内容：
（a）产品名称及型号；
（b）制造厂名或注册商标；
（c）计量等级，水表代号和压力损失；
（d）计量单位符号；
（e）制造年月和编号；
（f）流向箭头、公称口径；
（g）制造计量器具许可证标志和编号；
（h）最大允许温度超过30℃时，应标明；
（i）最大允许压力超过1MPa时，应标明；
（j）安装方式（V表示垂直安装，H表示水平安装）；
（k）安装环境：
B类或C类；
（l）电磁环境：
E1。
9包装、运输和贮存
9.1包装
远传直读式水表包装储运图示标志应符合GB/T191的要求。
9.2运输
产品在运输过程中应避免撞击，要防潮、防淋、防止包装破损，且符合JB/T9329的要求
9.3贮存
9.3.1贮存环境
产品应贮存在环境干燥、通风好且空气中不含腐蚀性介质的室内场所，并满足以下要求：
（a）环境温度5℃～50℃；
（b）相对湿度不大于90%；
（c）层迭高度不超过5层。
9.3.2贮存时间
远传直读水表贮存时间不超过6个月，超过6个月后使用前应重新进行性能检查。
10HSE要求
10.1远传直读式水表的安装、维护及使用要符合中原油田HSE体系管理要求。
10.2远传直读式水表的安装施工方案应包括HSE内容，并应经相关部门审核通过方可组织实施。
10.3远传直读式水表的安装施工需按程序和要求办理相关手续。
10.4远传直读式水表安装施工应做好现场风险识别和防控措施。
10.5废旧水表由管理单位统一回收并做好记录。
附录A
（资料性附录）
远传直读式水表下行通信协议
A.1概述
1.1数据传输
1.1.1通讯方式
应采用半双工通讯方式。
1.1.2字节格式
每字节含8位二进制码，传输时加上一个起始位（0）、偶校验位（E）和一个停止位
（1），共11位。
其字节传输序列如图A1。
D0是字节的最低位，D7是字节的最高位，先传低位，后传高位。
传送方向
起始位8位数据偶校验位停止位
图A1字节传输序列
1.1.3帧格式应符合表A1的规定。
表A1帧格式
名称
代码
帧起始符
68H
仪表类型
T
地址域
A0
A1
A2
A3
A4
A5
A6
控制码
C
数据长度域
L
数据域
DATA
名称
代码
校验码
CS
结束符
16H
1.1.4仪表类型及其代码应符合表A2的规定。
表A2仪表类型及其代码
仪表类型
代码
仪表
10H~19H:
水表
10H
冷水水表
11H
生活热水水表
12H
直饮水水表
13H
中水水表
14~19H
其他类型水表
1.1.5地址域（AO〜A6）由七个字节组成，每个字节为2位BCD码格式。
地址长度为14位十进制数，低地址在前，高地址在后。
其中A5、A6为厂商代码。
当地址为AAAAAAAAAAAAAAH时，为广播地址。
广播地址只能应用于点对点的通讯中。
4.5.4.1.6控制码（C）的格式按图A2所示。
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
图A2控制码格式
注1：
D7：
传送方向
0——由主站发出的控制帧
1——由从站发出的应答倾
注2：
D6：
从站应答标志
0——从站正确应答
1——从站异常应答
注3：
D5：
后续帧标志
0——无后续数据帧
1——有后续数据帧
注4：
D4〜DO：
00000：
保留
00001：
读数据
00010：
读后续数据
00100：
写数据
00011：
读地址（表号）
10101：
写地址（表号）
1.1.7数据长度（L）为数据域的字节数，用十六进制表示。
读数据时L小于或等于64H，写数据时L小于或等于32H，L等于零表示无数据域。
1.1.8数据域（DATA），其结构随控制码的功能改变。
1.1.9校验码（CS）为一个字节，从帧起始符开始到校验码之前的所有各字节进行二进制算术累加，不计超过FFH的溢出值。
1.2传输要求
1.2.1前导字节：
在发送帧信息之前，应先发送2〜4个字节FEH。
1.2.2传输次序：
所有多字节数据域均先传送低位字节，后传送高位字节。
1.2.3传输响应：
被请求的饮用水电子远传水表接收到命令后作出响应：
a）收到命令帧后的响应延时Td：
20ms≤Td≤500ms；
b）字节之间停顿时间：
Tb：
Tb≤500ms。
1.2.4差错控制：
饮用水电子远传水表检测到校验和、偶校验位或格式出错，均应放弃该信息帧，不予响应。
1.2.5传输速率
通讯波特率默认为4800bps（可定制）。
校验码（CS）符合CJ/T188-2004，即从起始符（0x68）开始到校验码之前的所有字节和的模256。
A.2控制帧
由主叫发往被叫的控制帧以SND_为前缀，由被叫发往主叫的控制帧以RSP_为前缀。
集中器与表计之间的通讯包含以下几个命令帧，如下：
1读表计数据：
SND_SU
2置表底数：
SND_UD_DT
3读表计地址：
SND_UD_RAD
4设置表计地址：
SND_UD_AD
5写阀门控制：
SND_UD_CTR
6出厂启用：
SND_UD_EN
7取消启用：
SND_UD_UEN
8阀门测试：
SND_UD_TST
9读版本号：
SND_UD_VER
A.3表计地址及数据编码格式
表计地址编码格式（采用BCD码）：
A0—生产流水号最低字节；
A1—生产流水号次高字节；
A2—生产流水号最高字节；
A3—表计生产月份；
A4—表计生产年份；
A5—生产厂商代码低字节；
A6—生产厂商代码高字节；
或根据条码识别
表计数据编码格式（采用BCD码）：
如表计数据是123456.78，则数据编码如下：
D0—0x78；
D1—0x56；
D2—0x34；
D3—0x12；
表类型代码说明：
水表为：
10
传输要求：
集中器在发送命令帧之前先发送4字节0xfe；在集中器发出命令帧到表计应答时间<1秒，其它符合CJ/T188-2004。
A.4数据传输协议
4.1读表计数据
集中器——>表计
控制码（CTR_0）：
01h；
数据长度：
L=03h；
数据标识（DI0DI1）：
901Fh；
序列号
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