摘要：分析了人工抄表收費方式存在的問題、幾種計量收費方式的特點。研究了自動抄表系統(tǒng)的構(gòu)成、燃?xì)獗砼c采集器(集中器)之間的數(shù)據(jù)傳輸方式、集中器與燃?xì)夤竟芾碇行闹g的數(shù)據(jù)傳遞方式，提出適用于各種用戶類型的自動抄表模式。
關(guān)鍵詞：自動抄表系統(tǒng)；燃?xì)獗恚患衅?；燃?xì)夤竟芾碇行?；?shù)據(jù)傳輸
Application of Automatic Meter Reading to Gas Charge System
ZHANG Tao
Abstract：The problems with manual meter reading charge mode and the characteristics of several metering charge modes are analyzed. The composition of automatic meter reading system and the data transmission modes between gas meter and collector(concentrator)and between concentrator and management center of gas company are studied. The automatic meter reading mode suitable for different users is put forward.
Key words：automatic meter reading system；gas meter；concentrator；management center of gas company；data transmission
1 概述
1.1 傳統(tǒng)的人工抄表收費方式存在的問題
燃?xì)庠诔鞘薪ㄔO(shè)中應(yīng)用越來越廣泛，用戶種類和數(shù)量迅猛增長，用氣結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)多元化。要實現(xiàn)對燃?xì)獾暮侠砝茫細(xì)獾挠嬃渴召M管理工作非常重要。傳統(tǒng)的抄表收費方式存在的弊病日益突出，主要包括：入戶難；管理費用、人員開支過高；抄表人員勞動強度大，收費部門工作負(fù)擔(dān)重；數(shù)據(jù)實時性不好，不能動態(tài)、及時反映使用情況的變化，管網(wǎng)調(diào)控能力差；按月抄表得來的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對于燃?xì)夤具M(jìn)行更深層次的分析和管理決策(如規(guī)劃、儲備和調(diào)度等)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因此，自動抄表系統(tǒng)和IC卡預(yù)售系統(tǒng)等應(yīng)運而生了。
1.2 幾種計量收費方式的特點
① 自動抄表系統(tǒng)的優(yōu)點：安全性強，各種有效的措施可以避免數(shù)據(jù)遭到非法修改；實時性強，便于及時了解運行情況和發(fā)現(xiàn)安全隱患；可靠性強，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)正確；可安全監(jiān)控，可以采集數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程控制閥門開關(guān)，避免氣費的拖欠；時鐘性強，通過管理中心設(shè)置，可以實現(xiàn)分時付費；采集的數(shù)據(jù)完整準(zhǔn)確，提高了信息化管理水平，使燃?xì)夤玖私飧黝愑脩魧θ細(xì)獾南M情況，更準(zhǔn)確地調(diào)整儲備和供給方案，制定管理政策等。缺點：前期投入相對較大。由于該種方式具有很大的優(yōu)越性，目前在國外已得到廣泛的應(yīng)用。
② IC卡預(yù)售方式的優(yōu)點：前期投入??；避免氣費的拖欠。缺點：實時性差，雖然IC卡的回讀功能可將各類用戶表的歷史使用情況回傳給燃?xì)夤镜墓芾硐到y(tǒng)，但只有用戶購氣才能回傳數(shù)據(jù)，不能達(dá)到安全監(jiān)控的目的；雖然CPU卡具備密鑰系統(tǒng)，安全性能好，但邏輯加密卡安全性差；當(dāng)IC卡控制模塊安裝在切斷閥上，與流量計之間通過脈沖傳遞用氣信息時，往往流量計氣量的增加值大于IC卡控制模塊中氣量的減少值，而且這種差異隨著用氣量的增加而累積，有時兩者相差很大。這是由電路匹配不當(dāng)和各種干擾問題造成的，給燃?xì)夤驹斐山?jīng)濟(jì)損失，引起的糾紛更令人頭痛。由于發(fā)達(dá)國家有很好的信用機制，因此這種方式在國外使用很少，不宜實現(xiàn)分時付費。當(dāng)燃?xì)鈨r格上漲，用戶大量囤氣時，會給燃?xì)夤編頁p失。
③ 自動抄表預(yù)付費系統(tǒng)
以上2種收費方式各有優(yōu)缺點，由于自動抄表系統(tǒng)具有更明顯的技術(shù)優(yōu)勢，在歐美發(fā)達(dá)國家發(fā)展迅速，成為趨勢。但I(xiàn)C卡預(yù)售系統(tǒng)可以避免欠費，這在我國是不容忽視的優(yōu)點。綜合2種方式，形成一種全新的自動抄表預(yù)付費系統(tǒng)。該系統(tǒng)在自動抄表系統(tǒng)基礎(chǔ)上，融合新的預(yù)付費運行模式，實現(xiàn)集自動抄表、遠(yuǎn)程監(jiān)控和預(yù)付費于一體的營銷管理系統(tǒng)。
由購買氣量改為預(yù)存費用，預(yù)存費用的數(shù)值保存在燃?xì)夤镜臄?shù)據(jù)管理中心，以便根據(jù)燃?xì)鈨r格實時調(diào)整，避免燃?xì)鈨r格上漲前用戶囤氣給燃?xì)夤編頁p失。此方式綜合了國外的先進(jìn)技術(shù)和我國的國情，將成為我國城鎮(zhèn)燃?xì)饩用裼脩?、商業(yè)用戶今后計量收費的發(fā)展趨勢。對于其他不適合預(yù)付費方式的城鎮(zhèn)燃?xì)庥脩簦窈蟀l(fā)展的趨勢是自動抄表。
2 自動抄表系統(tǒng)的構(gòu)成
2.1 自動抄表系統(tǒng)的組成
自動抄表系統(tǒng)的組成見圖1。
燃?xì)馐召M系統(tǒng)中，自動抄表系統(tǒng)將會得到廣泛使用，數(shù)據(jù)信息在以下幾個部門和設(shè)備之間傳遞：燃?xì)獗?、集中?或手持抄表器)、燃?xì)夤镜臄?shù)據(jù)管理中心、燃?xì)夤镜臄?shù)據(jù)服務(wù)器、燃?xì)夤镜牟僮鹘K端和銀行。
2.2 適于自動抄表的燃?xì)獗?/span>
① 按輸出信號方式分類
a. 輸出脈沖式
將代表燃?xì)饬髁康臋C械字輪轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為脈沖信號，供數(shù)字電路采集。特點：燃?xì)獗硐蛲獠坎杉鬏敵雒}沖時，匹配不當(dāng)或遇到干擾均會多計或少計，且誤差一直累計，不會修正；燃?xì)獗硐騼?nèi)部采集電路輸出脈沖，可靠性就會大大加強。
b. 字輪編碼式
字輪編碼式燃?xì)獗硎窃谌細(xì)獗淼臋C械計數(shù)器上，即字輪0～9每一位數(shù)字輪上都安裝多只光電傳感器，這些傳感器通過組合編碼將相應(yīng)的10個數(shù)字(0～9)對應(yīng)傳出，以數(shù)字信號形式通過有線或無線的方式傳遞給集中器或手持抄表器。
特點：能直接讀出用氣量數(shù)據(jù)，讀出的數(shù)據(jù)與數(shù)碼輪上表示的數(shù)據(jù)完全一致；不受外界干擾，價格相對便宜。但是它存在臨界問題：因數(shù)碼輪之間存在進(jìn)位間隙，當(dāng)數(shù)碼輪發(fā)生進(jìn)位時，特別是發(fā)生多位同時進(jìn)位時，會產(chǎn)生數(shù)碼輪數(shù)字排列不在一條水平直線上的現(xiàn)象，必須通過程序判斷數(shù)值的真實性，但是隨著字輪的繼續(xù)運轉(zhuǎn)，數(shù)碼輪的位置會自動校正，即使先前出現(xiàn)偏差，之后也會糾正。
② 按接口種類分類
a. 脈沖傳輸接口
發(fā)送和接收方波脈沖信號。特點：電平、脈沖寬度以及占空比都需匹配好，否則將會出現(xiàn)嚴(yán)重的傳遞誤差，抗干擾和功耗也是要考慮的重要因素。
b. 紅外通信接口
在燃?xì)獗砩习惭b紅外通信接口，紅外通信的實質(zhì)是對二進(jìn)制數(shù)字信號進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)，利用紅外信道進(jìn)行傳輸，紅外通信接口就是針對紅外信道的調(diào)制解調(diào)器。紅外線信號最大傳輸距離可達(dá)8m。特點：傳輸距離短，抗污能力差。
c. 無線短波數(shù)字接口
在燃?xì)獗砩习惭b無線短波數(shù)字接口，實現(xiàn)短距離微功率無線通信技術(shù)。
d. RS485/232通信接口
智能燃?xì)獗硗ǔ＞邆銻S485或RS232接口，通過敷設(shè)專線實現(xiàn)數(shù)字信號傳遞。特點：傳遞安全可靠；必須敷設(shè)專線，不適合老用戶的改造。
e. 圖像傳輸接口
圖像傳輸接口是在燃?xì)獗頇C械字輪顯示窗外面加上一個小型攝像頭，將字輪顯示數(shù)值拍攝成圖像，將圖像信號傳給微機，再經(jīng)過圖像轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。優(yōu)點：圖像掃描式遠(yuǎn)傳表讀取數(shù)據(jù)直觀、可靠，完全與數(shù)碼輪數(shù)字一致，避免發(fā)生糾紛。缺點：由于傳遞的是圖像，其傳送的數(shù)據(jù)量大，傳輸時間長，價廉物美的16位單片機不能勝任此項工作，必須使用價格較高的微型計算機，成本高。
2.3 集中器
集中器是一個以單片機為中心的小型處理系統(tǒng)，采用微處理設(shè)計，內(nèi)置通信模塊。負(fù)責(zé)接受從管理中心發(fā)來的各種指令，經(jīng)判斷后發(fā)送至對應(yīng)的采集器中；收集采集器上傳的數(shù)據(jù)并發(fā)送至管理中心；具有協(xié)議檢查功能，用來判斷集中器和上位機之間通信所采用的協(xié)議是否相同；校時功能，管理中心可定時對集中器自動校時，以保證集中器時間準(zhǔn)確，同時集中器可對所管理的燃?xì)獗斫y(tǒng)一校時，以確保時間一致。
① 固定的集中器
從采集器到集中器通過有線方式，如有線寬帶方式、電力載波方式和RS485總線方式、RS232總線方式。
② 移動的集中器(手持抄表器)
從采集器到集中器通過無線方式，如無線短波方式和紅外方式(也稱光電方式)。
③ 具備路由器功能的集中器
在高層居民用戶中，各層間通過接力式的路由方式將數(shù)據(jù)集中至集中器或采集器。一般通過GPRS傳送數(shù)據(jù)時，該裝置安裝于樓房的頂層；通過手持抄表器采集數(shù)據(jù)時，該裝置安裝于樓房的一層。此種方式克服了點對點采集方式受傳輸距離的影響。
2.4 燃?xì)夤緮?shù)據(jù)管理中心
燃?xì)夤緮?shù)據(jù)管理中心是遠(yuǎn)程智能抄表和安全監(jiān)控系統(tǒng)的中心，承擔(dān)整個系統(tǒng)的管理，包括燃?xì)獗頂?shù)據(jù)抄錄、燃?xì)獗硗〝嚯娍刂频?，具體包括檔案管理、集中器管理、上傳數(shù)據(jù)的管理和控制數(shù)據(jù)抄錄、閥門開關(guān)等管理功能。
系統(tǒng)需要建立操作規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書，對管理中心操作員的操作權(quán)限和日常工作進(jìn)行規(guī)定。
2.5 數(shù)據(jù)服務(wù)器
將所有燃?xì)獗淼男畔ⅲㄈ細(xì)獗硭鶎賳挝幻Q或戶主姓名、地址、燃?xì)獗矸N類、燃?xì)獗硇吞枴①M率、序列號、安裝時間等檔案數(shù)據(jù)輸入至數(shù)據(jù)服務(wù)器。由數(shù)據(jù)管理中心采集上來的大量實時記錄數(shù)據(jù)也源源不斷地輸入到數(shù)據(jù)服務(wù)器。
2.6 操作終端
通過專線實現(xiàn)與數(shù)據(jù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)管理中心連接，完成自動抄表中的各項操作(如數(shù)據(jù)傳遞、查詢、控制、報表繪制等)，分為數(shù)據(jù)庫操作管理和控制管理。數(shù)據(jù)庫操作管理主要包括數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)維護(hù)、表具故障白檢。控制管理主要包括管理中心執(zhí)行數(shù)據(jù)抄錄和通斷氣操作控制，對集中器下的所有燃?xì)獗磉M(jìn)行抄錄，抄錄燃?xì)獗肀淼?、時間及狀態(tài)，也可實時抄錄單表數(shù)據(jù)，并可通過控制燃?xì)獗黹y門控制燃?xì)夤?yīng)。
3 燃?xì)獗砼c采集器(集中器)間的數(shù)據(jù)傳輸
3.1 RS232方式和RS485方式
這2種方式均需要抄表系統(tǒng)單獨敷設(shè)專用線路，依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是JG/T 162-2004《住宅遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)數(shù)據(jù)專線傳輸》，其中RS485總線使用最廣泛。優(yōu)點：數(shù)據(jù)安全可靠，有標(biāo)準(zhǔn)可依，比較適用于新建居民小區(qū)。缺點：傳輸距離短，1000m左右；需在建筑物內(nèi)敷設(shè)專用線路，施工工程量較大，改造費用較高，不適合老居民用戶。
3.2 脈沖傳輸方式
脈沖式遠(yuǎn)傳表是將燃?xì)獗磉h(yuǎn)傳的信號以脈沖(或開關(guān)量)的形式發(fā)出，每一個脈沖信號代表一定的用氣量數(shù)值，由數(shù)據(jù)采集器實時在線累計存貯。系統(tǒng)要對累計的脈沖數(shù)進(jìn)行換算處理后，才能得到燃?xì)獗淼挠脷饬繑?shù)值。外部采集器在采集累計脈沖的過程中，會出現(xiàn)誤計現(xiàn)象，造成接收到的數(shù)據(jù)與燃?xì)獗砩鲜局禂?shù)不一致，另外，由于脈沖信號易受干擾，也會造成誤差。
3.3 電力載波方式
電力線載波是將遠(yuǎn)端采集器采集的信號通過低壓載波傳輸至集中器。依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是DL/T 698—1999《低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)技術(shù)條件》。傳輸介質(zhì)：同一變壓器同相220V線路；傳輸距離：500～1000m。
優(yōu)點：整個系統(tǒng)不需要布線，采用電話中繼方式的特點是造價低，采用無線中繼方式的特點是靈活方便、運行成本低。
缺點：由于電力線(220V)是非通信用線路，其干擾和衰減都很大，因此，電力線載波數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率高；燃?xì)夤臼褂秒娏€需要與供電公司協(xié)調(diào)。
3.4 無線短波方式
無線短波方式是利用無線電技術(shù)進(jìn)行近距離的信號傳輸。在由電池供電的具有無線數(shù)傳模塊的燃?xì)獗?或采集器)與具有無線數(shù)傳模塊的集中器(或手持抄表器)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的定時定量發(fā)送。設(shè)定好無線遠(yuǎn)傳的數(shù)據(jù)間隔后，在其喚醒期間，將燃?xì)獗淼挠嬃繑?shù)據(jù)、安全使用記錄等數(shù)據(jù)通過無線數(shù)傳模塊發(fā)送到集中器，再將集中器(或手持抄表器)中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)管理中心電腦系統(tǒng)中。傳輸方式符合信息產(chǎn)業(yè)部《微功率(短距離)無線電設(shè)備管理暫行規(guī)定》的要求。
數(shù)據(jù)管理中心的命令也可通過集中器的無線數(shù)傳模塊，發(fā)送到燃?xì)獗?或采集器)。所使用的波段無需付費，但要向無線電管理局申請。根據(jù)《微功率(短距離)無線電設(shè)備的技術(shù)要求》可知：通常470～510MHz頻段可作為民用無線電計量儀表的使用頻段。
優(yōu)點：由于免去了在現(xiàn)有建筑物中布置信號線的麻煩，適用于各種環(huán)境，適用于新舊居民小區(qū)；實時性比較好；因為是燃?xì)夤咀约航ňW(wǎng)，所以省去了后期的使用費用；降低了系統(tǒng)功耗和管理費用，大大減少了人工勞動，提高了自動化程度。
缺點：通常數(shù)傳電臺的使用距離在500m以內(nèi)，再遠(yuǎn)就不適用了；無需申請的頻段存在任何人都可以去占用的問題，可能會受到干擾，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可靠性差，需要通過程序判斷對錯。
分類：點抄方式和集抄方式。早期采用的點抄方式由集中器或手持抄表器依次與燃?xì)獗淼臄?shù)傳模塊進(jìn)行傳輸。這種方法對高層住戶不適用，抄表員仍需上樓，但不入戶。后來出現(xiàn)的集抄方式是指所用的燃?xì)獗肀旧砭邆渲欣^器和集中器功能，若通過手持抄表器抄表，各樓層的燃?xì)獗硪来味〞r將數(shù)據(jù)信息傳遞給一層住戶的燃?xì)獗?，然后由手持抄表器讀?。蝗敉ㄟ^具備GPRS功能的集中器抄表，則各樓層燃?xì)獗硪来螌?shù)據(jù)信息定時傳遞給頂層住戶的燃?xì)獗恚缓笥杉衅髯x取并發(fā)送出去。相比點抄方式，集抄方式具有可靠性高、方便快捷的優(yōu)點。
3.5 小區(qū)局域網(wǎng)方式
小區(qū)局域網(wǎng)是在一個相對有限的地理范圍內(nèi)，由一組微機、服務(wù)器、打印機和類似的設(shè)備連接組成的網(wǎng)絡(luò)。用戶的計算機需安裝網(wǎng)卡并接入到樓內(nèi)的交換機，再通過專線與城域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)相連。小區(qū)局域網(wǎng)接入是一種成熟的本地有線寬帶接入方式，它通過網(wǎng)線高速傳輸數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了千兆到小區(qū)，百兆到大樓，十兆到桌面的傳播速率。這種接入方式不需申請電話線，二者分屬不同的網(wǎng)絡(luò)，獨立運行，小區(qū)局域網(wǎng)對原有電話線路沒有任何干擾，用戶可以同時上網(wǎng)和使用電話。目前廣泛采用的專線為Lon總線、CAN總線。
3.6 有線寬帶方式
① 電話線ADSL有線寬帶方式
ADSL(非對稱數(shù)字用戶線)是DSL(數(shù)字用戶線)技術(shù)的一種，使用這種技術(shù)，可在普通銅線電話用戶線傳送語音信號的同時，將一組一般的電話線變成高速的數(shù)字線路，ADSL能夠向終端用戶提供8Mb/s的下行傳輸速率和1Mb/s的上行傳輸速率，比傳統(tǒng)的28.8kb/s模擬調(diào)制解調(diào)器快將近200倍，這也是傳輸速率為128kb/s的ISDN(綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng))所無法比擬的。ADSL可以使使用電話和上網(wǎng)同時進(jìn)行，不互相干擾。通過ADSL能對遠(yuǎn)程的抄表系統(tǒng)實施功能操作，取得測量結(jié)果并對抄表系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、實時監(jiān)控和故障判斷。
ADSL作為主流有線寬帶接入方式，其特點有：
a. 速率高。ADSL能夠向終端用戶提供8Mb/s的下行傳輸速率和1Mb/s的上行傳輸速率。相比之下，傳輸速率僅為56kb/s的傳統(tǒng)電話撥號方式只能是窄帶。
b. 費用低。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國各大城市ADSL的包月費為40～200元(不含其他使用費用)。
c. ADSL使話音和數(shù)據(jù)在不同的通路上運行，使用電話與傳輸數(shù)據(jù)互不干擾。
d. 必須在整個小區(qū)內(nèi)布線，它的終端和管理微機需要220V交流電，并提供遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通信；電話網(wǎng)通信是電路交換，抄錄一個采集器，就必須完全占用一條電話線路，如果同一時間必須抄錄多個采集器，就需配置多條電話線路，若集中抄表的規(guī)模很大，系統(tǒng)的管理難度較大。
② ISDN方式
ISDN(綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò))是基于公共電話網(wǎng)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)，它能夠利用普通的電話線雙向傳送高速數(shù)字信號，廣泛進(jìn)行各項通信業(yè)務(wù)，包括話音、數(shù)據(jù)、圖像等。因為它幾乎綜合了目前各單項業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的功能，所以被形象地稱作“一線通”。ISDN是對稱性網(wǎng)絡(luò)傳輸，傳輸速率達(dá)128kb/s。
4 集中器與管理中心間的數(shù)據(jù)傳遞方式
集中器與燃?xì)夤緮?shù)據(jù)管理中心之間的數(shù)據(jù)傳遞方式包括GPRS/SMS、GSM/SMS短消息、有線寬帶方式和DDN專線。其中有線寬帶方式見前文。
4.1 GPRS的特點
GPRS(通用分組無線業(yè)務(wù))采用與GSM(全球移動通信系統(tǒng))相同的頻段、頻帶寬度、無線調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)和TDMA幀結(jié)構(gòu)。在GSM上構(gòu)建GPRS，硬件無需改動，只需軟件升級。
GPRS自動抄表系統(tǒng)見圖2[1]。
特點：
① 實時|生強
GPRS具有實時在線特性，延時僅600～1200ms，無需輪詢就可以同步接收、處理多個數(shù)據(jù)采集點的數(shù)據(jù)，可很好地滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集和傳輸實時性的要求。
② 可遠(yuǎn)程控制
通過GPRS雙向系統(tǒng)可實現(xiàn)對儀表設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，如參數(shù)調(diào)整、開關(guān)控制等操作。
③ 安全性強
保密性好，安全可靠?？蔀閷⒁M(jìn)行無線通信的數(shù)據(jù)加密，并在無線終端和網(wǎng)絡(luò)之間建立一條高度可靠且加密的邏輯鏈路，保證數(shù)據(jù)在無線環(huán)境中安全傳輸。
④ 建設(shè)成本低
采用GPRS的無線公網(wǎng)平臺，只需安裝好設(shè)備就可以，不需要為自動抄表進(jìn)行專門布線，前期投資少、見效快，后期升級、維護(hù)成本低。
⑤ 集抄范圍廣
GPRS覆蓋范圍廣，在無線GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍之內(nèi)，都可以完成對集抄的控制和管理。而且，擴(kuò)容無限制，接入地點無限制。
⑥ 傳輸容量大、速度快
數(shù)據(jù)中心要和集中器保持實時連接。由于數(shù)據(jù)采集點多，需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量巨大，GPRS技術(shù)能滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰PRS實際數(shù)據(jù)傳輸速率為20～170kb/s，并且可根據(jù)管理中心下發(fā)的命令改變傳輸數(shù)據(jù)的速率，以適應(yīng)不同的用戶需要。
⑦ 通信費用低
采用包月或按流量計費方式，運營成本低。GPRS和SMS短消息之間自動切換，在某些地區(qū)只有SMS覆蓋，GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時，自動切換至SMS來傳輸數(shù)據(jù)。
4.2 GSM/SMS短消息的特點
GSM標(biāo)準(zhǔn)中定義的點-點短消息服務(wù)使得短消息能在移動臺和短消息服務(wù)中心之間傳遞。這些服務(wù)中心是通過稱為SMS-GMSC的特定MSC同GSM網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的。GSM中唯一不要求建立端-端業(yè)務(wù)路徑的業(yè)務(wù)就是短消息。系統(tǒng)認(rèn)為不同的消息彼此獨立，消息的傳輸總是由處于GSM外部的短消息服務(wù)中心(SMSC)進(jìn)行中繼，消息有目的地或起源地，但只與用戶和SMSC有關(guān)，與其他GSM基礎(chǔ)設(shè)施無關(guān)。這種方式是前述GPRS方式的初級階段，在GSM網(wǎng)絡(luò)沒有升級為GPRS的區(qū)域可以使用。
此外，隨著其他3G技術(shù)的引入，GSM/GPRS空中接口可以升級為TD-SCDMA或WCDMA，傳輸速率將得到大幅度提升。而原來采用CDMA技術(shù)的2G系統(tǒng)可以升級為CDMA2000 EV-DO，以支持更高的速率。本質(zhì)上，這些技術(shù)沒有差別，主要應(yīng)考慮滿足所需速率時其網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域、資費和終端的成本。
① 優(yōu)點
a. 通信距離遠(yuǎn)。
b. 一般應(yīng)用于中低數(shù)據(jù)交換量的無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)，其低廉的價格與便利的維護(hù)(無須雇傭?qū)I(yè)維修人員)完全可以彌補其運行費用較高的缺陷。
② 缺點
a. 通信時間延遲。采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，即數(shù)據(jù)不是直接被發(fā)送到目標(biāo)接受方，而是先發(fā)送到中國移動的短消息中轉(zhuǎn)服務(wù)器中排隊等待，然后被發(fā)送到目標(biāo)接受方，這樣就會產(chǎn)生時間延遲，甚至在數(shù)據(jù)傳輸高峰時，會延遲幾個小時。短消息通信時間短則數(shù)秒，長則數(shù)分鐘，不能應(yīng)用于實時性要求高的系統(tǒng)中。
b. 單次通信數(shù)據(jù)量受限制。受短消息通信機制的限制，一條短消息有效數(shù)據(jù)載荷較小，這在要求大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)南到y(tǒng)中應(yīng)用很不利。
c. 通信資費較高。當(dāng)數(shù)據(jù)量較大時，費用問題較為突出，雖然和無線運營商的談判可以一定程度上降低單條費用，但在通信頻率較高的應(yīng)用中運營費用仍居高不下。
4.3 DDN專線
DDN專線(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)專線)是利用物理實線作為數(shù)字信道傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，是隨著數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一種新型網(wǎng)絡(luò)。它的傳輸媒介有光纖、數(shù)字微波、衛(wèi)星信道以及用戶端可用的普通電纜和雙絞線。利用數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)信號與利用傳統(tǒng)的模擬信道相比，具有傳輸質(zhì)量高、速度快(傳輸速率可達(dá)64kb/s至2Mb/s)、帶寬利用率高等優(yōu)點。
特點：
① DDN專線接入能提供高性能的點-點通信，通信保密性強，特別能滿足金融、保險等保密性要求高的客戶需要。
② DDN專線接入還適用于20/80業(yè)務(wù)規(guī)則的大中型企業(yè)，即80%的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)(Intranet)內(nèi)傳輸，只有20%的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)(Intranet)與外部網(wǎng)絡(luò)(這里主要指Internet)之間傳輸。
③ DDN專線接入傳輸質(zhì)量高，通信速率可根據(jù)用戶需要在N×64kb/s(N=1～32)范圍內(nèi)選擇，網(wǎng)絡(luò)時間延遲小。
④ DDN專線信道固定分配，充分保證了通信的可靠性，保證用戶使用的帶寬不受其他客戶影響。
⑤ 對稱性。數(shù)據(jù)上行速度與下行速度相同。
⑥ 費用高。
5 銀行與數(shù)據(jù)管理中心的數(shù)據(jù)傳遞
由于銀行與數(shù)據(jù)管理中心之間的數(shù)據(jù)傳遞量大，對安全性和傳輸速度也有較高的要求，因此通常采用DDN專線方式。
6 各類用戶自動抄表模式
各類用戶自動抄表模式見圖3～6。
6.1 居民用戶
特點：用戶數(shù)量大，單個用戶的用氣量少。普通居民用戶數(shù)量十分龐大，集中分布，其耗氣量不超過4m3/h。帶有壁掛爐的高檔住宅或別墅分布較分散，其耗氣量不超過10m3/h。
① 無局域網(wǎng)的居民用戶
根據(jù)其特點，建議采用圖3所示的自動抄表模式。
② 有局域網(wǎng)或有線寬帶的居民用戶
根據(jù)其特點，建議采用圖4所示的自動抄表模式。
6.2 商業(yè)、采暖用戶
特點：商業(yè)用戶主要包括酒店、餐廳等，常年用氣，用戶分散，流量通常在500m3/h以下。采暖、制冷用戶主要是季節(jié)性用氣大戶，而且在采暖、制冷期實行不同的燃?xì)鈨r格機制，流量通常為500～5000m3/h。此類用戶的數(shù)量比居民用戶少得多，但用氣量卻遠(yuǎn)大于居民用戶。建議采用圖5所示的自動抄表模式。
6.3 集中供熱、發(fā)電、工業(yè)等大用戶
特點：集中供熱、發(fā)電、工業(yè)用戶一般用氣量很大，用戶數(shù)量少，其設(shè)備是否能安全可靠運行關(guān)系重大，流量通常在5000m3/h以上，而且用氣有一定的規(guī)律，資金充足。建議采用圖6所示的自動抄表模式。
參考文獻(xiàn)：
[1] 姜開山，胡波，馬立元，等.GPRS遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)應(yīng)用實踐[M].北京：中國電力出版社，2007.
(本文作者：張濤 北京市公用事業(yè)科學(xué)研究所 北京 100011)
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