MBUS/485有線遠(yuǎn)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(biāo)準(zhǔn)的2線總線，專門為消耗測量儀器和計(jì)數(shù)器傳送信息的數(shù)據(jù)總線而設(shè)計(jì)的，它的信息傳送量是專門滿足其應(yīng)用而限定好的，它具有使用價(jià)格低廉的電纜而能夠長距離傳送的特點(diǎn)，所以M-BUS總線在集中抄表領(lǐng)域正在被越來越廣泛的采用。
RS485總線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(biāo)準(zhǔn)，以保證不同廠家產(chǎn)品之間的兼容，允許多個(gè)發(fā)送器連接到同一條總線上，同時(shí)增加了發(fā)送器的驅(qū)動(dòng)能力，和沖突保護(hù)特性，擴(kuò)展了總線共模范圍，用戶又可以建立自己的高層通訊協(xié)議。正因?yàn)镽S-485的遠(yuǎn)距離、多節(jié)點(diǎn)、可以自行定義協(xié)議以及傳輸線成本低的特性，使得RS485成為工業(yè)應(yīng)用中數(shù)據(jù)傳輸中廣泛應(yīng)用，因此在集中抄表領(lǐng)域也被廣泛的采用。
二、M-BUS總線通訊設(shè)備及系統(tǒng)構(gòu)成：
a.節(jié)點(diǎn)通訊設(shè)備：智能電表，水表，燃?xì)獗?，熱量表，家庭自?dòng)化設(shè)備終端，火災(zāi)報(bào)警，聯(lián)動(dòng)設(shè)備，手動(dòng)報(bào)警按鈕，網(wǎng)絡(luò)顯示器，網(wǎng)絡(luò)儀表設(shè)備，控制設(shè)備，溫度探測器，溫度控制器等。
b.信號(hào)采集器（有線或 無線）向上連接集中器，向下連接MBUS總線的節(jié)點(diǎn)通訊設(shè)備。
c.集中器（GPRS或網(wǎng)口）：向上連接計(jì)算機(jī)（或手持式抄表設(shè)備），向下連接采集器。
三、抄表對比：M-BUS與RS485兩種總線抄表方案的比較：
1.傳送速度和通訊距離： 根據(jù)RS485總線結(jié)構(gòu)理論，在理想環(huán)境的前提下，RS485總線傳輸距離可以達(dá)到1200米。其條件是通訊材優(yōu)質(zhì)達(dá)標(biāo)，波特率為9600，只負(fù)載一臺(tái)RS485設(shè)備，才能使得通訊距離達(dá)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總線實(shí)際穩(wěn)定的通訊距離往往達(dá)不到1200米。如果負(fù)載RS485設(shè)備多，線材過細(xì)，轉(zhuǎn)換器品質(zhì)不良，設(shè)備防雷保護(hù)復(fù)雜和波特率的提高等等因素都會(huì)降低通訊設(shè)
M-BUS傳輸距離會(huì)和網(wǎng)絡(luò)分布線路情況，電纜長度和截面積以及傳送速度有關(guān)，終端的數(shù)量可以通過調(diào)整作為互感器的數(shù)字遠(yuǎn)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(yuǎn)程抄表方案的應(yīng)用中，M-BUS總線的可靠通訊長度為1000米，已經(jīng)可以滿足小區(qū)的集中抄表需求。
2.線纜要求和通訊電平： RS485不具有節(jié)點(diǎn)供電能力，通信線由兩根具有不同極性的屏蔽雙絞線和兩條另外供電的兩條電纜，總共四條線組成的，RS485收發(fā)器在規(guī)定的共模電壓-7V至+12V之間，它是通過兩根通性線之間的電壓差的方式來傳遞信號(hào)，因此稱之為差分電壓傳輸。由于RS485總線必須為四線，而且對雙絞線的要求很高，無疑在集中抄表中加大成本。
M-BUS使用的是無極限的普通RV1.5雙絞線，下行傳輸是電壓信號(hào)，上行傳輸是電流信號(hào)。不但傳輸信號(hào)抗干擾性強(qiáng)，而且與RS485相比節(jié)約大量的線材費(fèi)用，同樣在布線中接線方便，避免了因極性引起的錯(cuò)接。并且當(dāng)總線有電時(shí)，終端從總線取電，總線可以為每個(gè)終端提供穩(wěn)壓電源。當(dāng)總線掉電時(shí)，終端可以獲得總線掉電信號(hào)，同時(shí)將供電電源切換為后備電池。這樣不但節(jié)約了大量的成本，減少的布線難度，因此在集中抄表的應(yīng)用中更加穩(wěn)固可靠。
3.負(fù)載個(gè)數(shù)： 其 負(fù)載數(shù)量要根據(jù)RS485轉(zhuǎn)換器內(nèi)芯片的型號(hào)和RS485設(shè)備芯片的型號(hào)來判斷，只能按照指標(biāo)較低的芯片來確定其負(fù)載能力一般485芯片負(fù)載能力有三個(gè)級別：32臺(tái)，128臺(tái)和256臺(tái)。此外理論上的標(biāo)稱往往實(shí)際達(dá)不到的。通訊距離越長，波特率越高，線經(jīng)越細(xì)，線材質(zhì)量越差，轉(zhuǎn)換器品質(zhì)越差，轉(zhuǎn)換器電能供應(yīng)不足（無源轉(zhuǎn)換器）防雷保護(hù)越強(qiáng)，這些都會(huì)降低真實(shí)負(fù)載數(shù)量。如果想要增加節(jié)點(diǎn)數(shù)或者增大節(jié)點(diǎn)數(shù)或者增大負(fù)載個(gè)數(shù)，那么必須采用RS485集線器來拓展網(wǎng)絡(luò)距離或節(jié)點(diǎn)數(shù)。
M-BUS的負(fù)載數(shù)量依賴于電源的容量，理論上只要電源的容量足夠大，負(fù)載數(shù)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(fù)載最多可以達(dá)到水表約500只，電表300只。
4.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)： 由于rs485網(wǎng)絡(luò)的規(guī)范是1200米通訊長度，32個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)，限定了一條RS485總線只可能進(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?fù)浣Y(jié)構(gòu)相對固定或者已知的工作現(xiàn)場。但是在集中抄表的實(shí)際環(huán)境中，要求的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)往往未知，而且連接結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，連接方式要求多樣，因此RS485的本身的局限性是并不適應(yīng)集中抄表的復(fù)雜環(huán)境的。
由于M-BUS通訊方式不用區(qū)分極性，因此M-BUS可按照任意拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)布線施工，并且支持級聯(lián)。所以針對集中抄表環(huán)境中未知的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，M-BUS可以展現(xiàn)出優(yōu)于RS485適應(yīng)未知拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的能力，而且連接的任意節(jié)點(diǎn)故障不受影響系統(tǒng)的正常工作，系統(tǒng)可靠性也大大加強(qiáng)，并且施工成本和難度大大下降，因此M-BUS總線是十分適合于在集中抄表領(lǐng)域使用。
四、
五、
六、
七、可參考說明書內(nèi)容
M-BUS是一種歐洲標(biāo)準(zhǔn)的2線總線，專門為消耗測量儀器和計(jì)數(shù)器傳送信息的數(shù)據(jù)總線而設(shè)計(jì)的，它的信息傳送量是專門滿足其應(yīng)用而限定好的，它具有使用價(jià)格低廉的電纜而能夠長距離傳送的特點(diǎn)，所以M-BUS總線在集中抄表領(lǐng)域正在被越來越廣泛的采用。
RS485總線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(biāo)準(zhǔn)，以保證不同廠家產(chǎn)品之間的兼容，允許多個(gè)發(fā)送器連接到同一條總線上，同時(shí)增加了發(fā)送器的驅(qū)動(dòng)能力，和沖突保護(hù)特性，擴(kuò)展了總線共模范圍，用戶又可以建立自己的高層通訊協(xié)議。正因?yàn)镽S-485的遠(yuǎn)距離、多節(jié)點(diǎn)、可以自行定義協(xié)議以及傳輸線成本低的特性，使得RS485成為工業(yè)應(yīng)用中數(shù)據(jù)傳輸中廣泛應(yīng)用，因此在集中抄表領(lǐng)域也被廣泛的采用。
二、M-BUS總線通訊設(shè)備及系統(tǒng)構(gòu)成：
a.節(jié)點(diǎn)通訊設(shè)備：智能電表，水表，燃?xì)獗?，熱量表，家庭自?dòng)化設(shè)備終端，火災(zāi)報(bào)警，聯(lián)動(dòng)設(shè)備，手動(dòng)報(bào)警按鈕，網(wǎng)絡(luò)顯示器，網(wǎng)絡(luò)儀表設(shè)備，控制設(shè)備，溫度探測器，溫度控制器等。
b.信號(hào)采集器（有線或 無線）向上連接集中器，向下連接MBUS總線的節(jié)點(diǎn)通訊設(shè)備。
c.集中器（GPRS或網(wǎng)口）：向上連接計(jì)算機(jī)（或手持式抄表設(shè)備），向下連接采集器。
三、抄表對比：M-BUS與RS485兩種總線抄表方案的比較：
1.傳送速度和通訊距離： 根據(jù)RS485總線結(jié)構(gòu)理論，在理想環(huán)境的前提下，RS485總線傳輸距離可以達(dá)到1200米。其條件是通訊材優(yōu)質(zhì)達(dá)標(biāo)，波特率為9600，只負(fù)載一臺(tái)RS485設(shè)備，才能使得通訊距離達(dá)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總線實(shí)際穩(wěn)定的通訊距離往往達(dá)不到1200米。如果負(fù)載RS485設(shè)備多，線材過細(xì)，轉(zhuǎn)換器品質(zhì)不良，設(shè)備防雷保護(hù)復(fù)雜和波特率的提高等等因素都會(huì)降低通訊設(shè)
M-BUS傳輸距離會(huì)和網(wǎng)絡(luò)分布線路情況，電纜長度和截面積以及傳送速度有關(guān)，終端的數(shù)量可以通過調(diào)整作為互感器的數(shù)字遠(yuǎn)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(yuǎn)程抄表方案的應(yīng)用中，M-BUS總線的可靠通訊長度為1000米，已經(jīng)可以滿足小區(qū)的集中抄表需求。
2.線纜要求和通訊電平： RS485不具有節(jié)點(diǎn)供電能力，通信線由兩根具有不同極性的屏蔽雙絞線和兩條另外供電的兩條電纜，總共四條線組成的，RS485收發(fā)器在規(guī)定的共模電壓-7V至+12V之間，它是通過兩根通性線之間的電壓差的方式來傳遞信號(hào)，因此稱之為差分電壓傳輸。由于RS485總線必須為四線，而且對雙絞線的要求很高，無疑在集中抄表中加大成本。
M-BUS使用的是無極限的普通RV1.5雙絞線，下行傳輸是電壓信號(hào)，上行傳輸是電流信號(hào)。不但傳輸信號(hào)抗干擾性強(qiáng)，而且與RS485相比節(jié)約大量的線材費(fèi)用，同樣在布線中接線方便，避免了因極性引起的錯(cuò)接。并且當(dāng)總線有電時(shí)，終端從總線取電，總線可以為每個(gè)終端提供穩(wěn)壓電源。當(dāng)總線掉電時(shí)，終端可以獲得總線掉電信號(hào)，同時(shí)將供電電源切換為后備電池。這樣不但節(jié)約了大量的成本，減少的布線難度，因此在集中抄表的應(yīng)用中更加穩(wěn)固可靠。
3.負(fù)載個(gè)數(shù)： 其 負(fù)載數(shù)量要根據(jù)RS485轉(zhuǎn)換器內(nèi)芯片的型號(hào)和RS485設(shè)備芯片的型號(hào)來判斷，只能按照指標(biāo)較低的芯片來確定其負(fù)載能力一般485芯片負(fù)載能力有三個(gè)級別：32臺(tái)，128臺(tái)和256臺(tái)。此外理論上的標(biāo)稱往往實(shí)際達(dá)不到的。通訊距離越長，波特率越高，線經(jīng)越細(xì)，線材質(zhì)量越差，轉(zhuǎn)換器品質(zhì)越差，轉(zhuǎn)換器電能供應(yīng)不足（無源轉(zhuǎn)換器）防雷保護(hù)越強(qiáng)，這些都會(huì)降低真實(shí)負(fù)載數(shù)量。如果想要增加節(jié)點(diǎn)數(shù)或者增大節(jié)點(diǎn)數(shù)或者增大負(fù)載個(gè)數(shù)，那么必須采用RS485集線器來拓展網(wǎng)絡(luò)距離或節(jié)點(diǎn)數(shù)。
M-BUS的負(fù)載數(shù)量依賴于電源的容量，理論上只要電源的容量足夠大，負(fù)載數(shù)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(fù)載最多可以達(dá)到水表約500只，電表300只。
4.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)： 由于rs485網(wǎng)絡(luò)的規(guī)范是1200米通訊長度，32個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)，限定了一條RS485總線只可能進(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?fù)浣Y(jié)構(gòu)相對固定或者已知的工作現(xiàn)場。但是在集中抄表的實(shí)際環(huán)境中，要求的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)往往未知，而且連接結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，連接方式要求多樣，因此RS485的本身的局限性是并不適應(yīng)集中抄表的復(fù)雜環(huán)境的。
由于M-BUS通訊方式不用區(qū)分極性，因此M-BUS可按照任意拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)布線施工，并且支持級聯(lián)。所以針對集中抄表環(huán)境中未知的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，M-BUS可以展現(xiàn)出優(yōu)于RS485適應(yīng)未知拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的能力，而且連接的任意節(jié)點(diǎn)故障不受影響系統(tǒng)的正常工作，系統(tǒng)可靠性也大大加強(qiáng)，并且施工成本和難度大大下降，因此M-BUS總線是十分適合于在集中抄表領(lǐng)域使用。
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七、可參考說明書內(nèi)容