MBUS/485有線(xiàn)遠傳自動(dòng)抄表方案
發(fā)布時(shí)間：2020/06/28 點(diǎn)擊量：
一、產(chǎn)品的概述： 目前M-BUS和RS-485兩種總線(xiàn)的抄表方式在集中抄表領(lǐng)域被廣泛使用。
M-BUS是一種歐洲標準的2線(xiàn)總線(xiàn)，專(zhuān)門(mén)為消耗測量?jì)x器和計數器傳送信息的數據總線(xiàn)而設計的，它的信息傳送量是專(zhuān)門(mén)滿(mǎn)足其應用而限定好的，它具有使用價(jià)格低廉的電纜而能夠長(cháng)距離傳送的特點(diǎn)，所以M-BUS總線(xiàn)在集中抄表領(lǐng)域正在被越來(lái)越廣泛的采用。
RS485總線(xiàn)最初都是由電子工業(yè)協(xié)會(huì )（EIA）制訂并發(fā)布的，作為工業(yè)標準，以保證不同廠(chǎng)家產(chǎn)品之間的兼容，允許多個(gè)發(fā)送器連接到同一條總線(xiàn)上，同時(shí)增加了發(fā)送器的驅動(dòng)能力，和沖突保護特性，擴展了總線(xiàn)共模范圍，用戶(hù)又可以建立自己的高層通訊協(xié)議。正因為RS-485的遠距離、多節點(diǎn)、可以自行定義協(xié)議以及傳輸線(xiàn)成本低的特性，使得RS485成為工業(yè)應用中數據傳輸中廣泛應用，因此在集中抄表領(lǐng)域也被廣泛的采用。
二、M-BUS總線(xiàn)通訊設備及系統構成：
a.節點(diǎn)通訊設備：智能電表，水表，燃氣表，熱量表，家庭自動(dòng)化設備終端，火災報警，聯(lián)動(dòng)設備，手動(dòng)報警按鈕，網(wǎng)絡(luò )顯示器，網(wǎng)絡(luò )儀表設備，控制設備，溫度探測器，溫度控制器等。
b.信號采集器（有線(xiàn)或 無(wú)線(xiàn)）向上連接集中器，向下連接MBUS總線(xiàn)的節點(diǎn)通訊設備。
c.集中器（GPRS或網(wǎng)口）：向上連接計算機（或手持式抄表設備），向下連接采集器。
三、抄表對比：M-BUS與RS485兩種總線(xiàn)抄表方案的比較：
1.傳送速度和通訊距離： 根據RS485總線(xiàn)結構理論，在理想環(huán)境的前提下，RS485總線(xiàn)傳輸距離可以達到1200米。其條件是通訊材優(yōu)質(zhì)達標，波特率為9600，只負載一臺RS485設備，才能使得通訊距離達到1200 米。但是在集中抄表領(lǐng)域通常采用的波特率為1200，所以通常RS485總線(xiàn)實(shí)際穩定的通訊距離往往達不到1200米。如果負載RS485設備多，線(xiàn)材過(guò)細，轉換器品質(zhì)不良，設備防雷保護復雜和波特率的提高等等因素都會(huì )降低通訊設
M-BUS傳輸距離會(huì )和網(wǎng)絡(luò )分布線(xiàn)路情況，電纜長(cháng)度和截面積以及傳送速度有關(guān)，終端的數量可以通過(guò)調整作為互感器的數字遠程控制器而提高。在集中抄表方案中通常采用的波特率為4800，因此M-BUS在抄表領(lǐng)域中的傳輸距離符合下表。在實(shí)際的遠程抄表方案的應用中，M-BUS總線(xiàn)的可靠通訊長(cháng)度為1000米，已經(jīng)可以滿(mǎn)足小區的集中抄表需求。
2.線(xiàn)纜要求和通訊電平： RS485不具有節點(diǎn)供電能力，通信線(xiàn)由兩根具有不同極性的屏蔽雙絞線(xiàn)和兩條另外供電的兩條電纜，總共四條線(xiàn)組成的，RS485收發(fā)器在規定的共模電壓-7V至+12V之間，它是通過(guò)兩根通性線(xiàn)之間的電壓差的方式來(lái)傳遞信號，因此稱(chēng)之為差分電壓傳輸。由于RS485總線(xiàn)必須為四線(xiàn)，而且對雙絞線(xiàn)的要求很高，無(wú)疑在集中抄表中加大成本。
M-BUS使用的是無(wú)極限的普通RV1.5雙絞線(xiàn)，下行傳輸是電壓信號，上行傳輸是電流信號。不但傳輸信號抗干擾性強，而且與RS485相比節約大量的線(xiàn)材費用，同樣在布線(xiàn)中接線(xiàn)方便，避免了因極性引起的錯接。并且當總線(xiàn)有電時(shí)，終端從總線(xiàn)取電，總線(xiàn)可以為每個(gè)終端提供穩壓電源。當總線(xiàn)掉電時(shí)，終端可以獲得總線(xiàn)掉電信號，同時(shí)將供電電源切換為后備電池。這樣不但節約了大量的成本，減少的布線(xiàn)難度，因此在集中抄表的應用中更加穩固可靠。
3.負載個(gè)數： 其 負載數量要根據RS485轉換器內芯片的型號和RS485設備芯片的型號來(lái)判斷，只能按照指標較低的芯片來(lái)確定其負載能力一般485芯片負載能力有三個(gè)級別：32臺，128臺和256臺。此外理論上的標稱(chēng)往往實(shí)際達不到的。通訊距離越長(cháng)，波特率越高，線(xiàn)經(jīng)越細，線(xiàn)材質(zhì)量越差，轉換器品質(zhì)越差，轉換器電能供應不足（無(wú)源轉換器）防雷保護越強，這些都會(huì )降低真實(shí)負載數量。如果想要增加節點(diǎn)數或者增大節點(diǎn)數或者增大負載個(gè)數，那么必須采用RS485集線(xiàn)器來(lái)拓展網(wǎng)絡(luò )距離或節點(diǎn)數。
M-BUS的負載數量依賴(lài)于電源的容量，理論上只要電源的容量足夠大，負載數量是不受限制的。但是在實(shí)際操作中，電源容量是有限的，因此M-BUS的負載最多可以達到水表約500只，電表300只。
4.拓撲結構： 由于rs485網(wǎng)絡(luò )的規范是1200米通訊長(cháng)度，32個(gè)節點(diǎn)數，限定了一條RS485總線(xiàn)只可能進(jìn)行星形連接，串行連接或者一些比較單一的連接方式，所以RS485其實(shí)是適用于拓撲結構相對固定或者已知的工作現場(chǎng)。但是在集中抄表的實(shí)際環(huán)境中，要求的拓撲結構往往未知，而且連接結構比較復雜，連接方式要求多樣，因此RS485的本身的局限性是并不適應集中抄表的復雜環(huán)境的。
由于M-BUS通訊方式不用區分極性，因此M-BUS可按照任意拓撲結構布線(xiàn)施工，并且支持級聯(lián)。所以針對集中抄表環(huán)境中未知的拓撲結構，M-BUS可以展現出優(yōu)于RS485適應未知拓撲結構的能力，而且連接的任意節點(diǎn)故障不受影響系統的正常工作，系統可靠性也大大加強，并且施工成本和難度大大下降，因此M-BUS總線(xiàn)是十分適合于在集中抄表領(lǐng)域使用。
四、
五、
六、
七、可參考說(shuō)明書(shū)內容
M-BUS是一種歐洲標準的2線(xiàn)總線(xiàn)，專(zhuān)門(mén)為消耗測量?jì)x器和計數器傳送信息的數據總線(xiàn)而設計的，它的信息傳送量是專(zhuān)門(mén)滿(mǎn)足其應用而限定好的，它具有使用價(jià)格低廉的電纜而能夠長(cháng)距離傳送的特點(diǎn)，所以M-BUS總線(xiàn)在集中抄表領(lǐng)域正在被越來(lái)越廣泛的采用。
RS485總線(xiàn)最初都是由電子工業(yè)協(xié)會(huì )（EIA）制訂并發(fā)布的，作為工業(yè)標準，以保證不同廠(chǎng)家產(chǎn)品之間的兼容，允許多個(gè)發(fā)送器連接到同一條總線(xiàn)上，同時(shí)增加了發(fā)送器的驅動(dòng)能力，和沖突保護特性，擴展了總線(xiàn)共模范圍，用戶(hù)又可以建立自己的高層通訊協(xié)議。正因為RS-485的遠距離、多節點(diǎn)、可以自行定義協(xié)議以及傳輸線(xiàn)成本低的特性，使得RS485成為工業(yè)應用中數據傳輸中廣泛應用，因此在集中抄表領(lǐng)域也被廣泛的采用。
二、M-BUS總線(xiàn)通訊設備及系統構成：
a.節點(diǎn)通訊設備：智能電表，水表，燃氣表，熱量表，家庭自動(dòng)化設備終端，火災報警，聯(lián)動(dòng)設備，手動(dòng)報警按鈕，網(wǎng)絡(luò )顯示器，網(wǎng)絡(luò )儀表設備，控制設備，溫度探測器，溫度控制器等。
b.信號采集器（有線(xiàn)或 無(wú)線(xiàn)）向上連接集中器，向下連接MBUS總線(xiàn)的節點(diǎn)通訊設備。
c.集中器（GPRS或網(wǎng)口）：向上連接計算機（或手持式抄表設備），向下連接采集器。
三、抄表對比：M-BUS與RS485兩種總線(xiàn)抄表方案的比較：
1.傳送速度和通訊距離： 根據RS485總線(xiàn)結構理論，在理想環(huán)境的前提下，RS485總線(xiàn)傳輸距離可以達到1200米。其條件是通訊材優(yōu)質(zhì)達標，波特率為9600，只負載一臺RS485設備，才能使得通訊距離達到1200 米。但是在集中抄表領(lǐng)域通常采用的波特率為1200，所以通常RS485總線(xiàn)實(shí)際穩定的通訊距離往往達不到1200米。如果負載RS485設備多，線(xiàn)材過(guò)細，轉換器品質(zhì)不良，設備防雷保護復雜和波特率的提高等等因素都會(huì )降低通訊設
M-BUS傳輸距離會(huì )和網(wǎng)絡(luò )分布線(xiàn)路情況，電纜長(cháng)度和截面積以及傳送速度有關(guān)，終端的數量可以通過(guò)調整作為互感器的數字遠程控制器而提高。在集中抄表方案中通常采用的波特率為4800，因此M-BUS在抄表領(lǐng)域中的傳輸距離符合下表。在實(shí)際的遠程抄表方案的應用中，M-BUS總線(xiàn)的可靠通訊長(cháng)度為1000米，已經(jīng)可以滿(mǎn)足小區的集中抄表需求。
2.線(xiàn)纜要求和通訊電平： RS485不具有節點(diǎn)供電能力，通信線(xiàn)由兩根具有不同極性的屏蔽雙絞線(xiàn)和兩條另外供電的兩條電纜，總共四條線(xiàn)組成的，RS485收發(fā)器在規定的共模電壓-7V至+12V之間，它是通過(guò)兩根通性線(xiàn)之間的電壓差的方式來(lái)傳遞信號，因此稱(chēng)之為差分電壓傳輸。由于RS485總線(xiàn)必須為四線(xiàn)，而且對雙絞線(xiàn)的要求很高，無(wú)疑在集中抄表中加大成本。
M-BUS使用的是無(wú)極限的普通RV1.5雙絞線(xiàn)，下行傳輸是電壓信號，上行傳輸是電流信號。不但傳輸信號抗干擾性強，而且與RS485相比節約大量的線(xiàn)材費用，同樣在布線(xiàn)中接線(xiàn)方便，避免了因極性引起的錯接。并且當總線(xiàn)有電時(shí)，終端從總線(xiàn)取電，總線(xiàn)可以為每個(gè)終端提供穩壓電源。當總線(xiàn)掉電時(shí)，終端可以獲得總線(xiàn)掉電信號，同時(shí)將供電電源切換為后備電池。這樣不但節約了大量的成本，減少的布線(xiàn)難度，因此在集中抄表的應用中更加穩固可靠。
3.負載個(gè)數： 其 負載數量要根據RS485轉換器內芯片的型號和RS485設備芯片的型號來(lái)判斷，只能按照指標較低的芯片來(lái)確定其負載能力一般485芯片負載能力有三個(gè)級別：32臺，128臺和256臺。此外理論上的標稱(chēng)往往實(shí)際達不到的。通訊距離越長(cháng)，波特率越高，線(xiàn)經(jīng)越細，線(xiàn)材質(zhì)量越差，轉換器品質(zhì)越差，轉換器電能供應不足（無(wú)源轉換器）防雷保護越強，這些都會(huì )降低真實(shí)負載數量。如果想要增加節點(diǎn)數或者增大節點(diǎn)數或者增大負載個(gè)數，那么必須采用RS485集線(xiàn)器來(lái)拓展網(wǎng)絡(luò )距離或節點(diǎn)數。
M-BUS的負載數量依賴(lài)于電源的容量，理論上只要電源的容量足夠大，負載數量是不受限制的。但是在實(shí)際操作中，電源容量是有限的，因此M-BUS的負載最多可以達到水表約500只，電表300只。
4.拓撲結構： 由于rs485網(wǎng)絡(luò )的規范是1200米通訊長(cháng)度，32個(gè)節點(diǎn)數，限定了一條RS485總線(xiàn)只可能進(jìn)行星形連接，串行連接或者一些比較單一的連接方式，所以RS485其實(shí)是適用于拓撲結構相對固定或者已知的工作現場(chǎng)。但是在集中抄表的實(shí)際環(huán)境中，要求的拓撲結構往往未知，而且連接結構比較復雜，連接方式要求多樣，因此RS485的本身的局限性是并不適應集中抄表的復雜環(huán)境的。
由于M-BUS通訊方式不用區分極性，因此M-BUS可按照任意拓撲結構布線(xiàn)施工，并且支持級聯(lián)。所以針對集中抄表環(huán)境中未知的拓撲結構，M-BUS可以展現出優(yōu)于RS485適應未知拓撲結構的能力，而且連接的任意節點(diǎn)故障不受影響系統的正常工作，系統可靠性也大大加強，并且施工成本和難度大大下降，因此M-BUS總線(xiàn)是十分適合于在集中抄表領(lǐng)域使用。
四、
五、
六、
七、可參考說(shuō)明書(shū)內容