NB-IoT水表自动抄表系统现场安装、验收与使用技术指南(T-CMA SB040—2019).pdf

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1、ICS 17.120.10 I641 中 国 计 量 协 会中 国 计 量 协 会 团 体团 体 标 准标 准 T/CMA SB 0402019 NB-IoT 水表自动抄表系统 现场安装、验收与使用技术指南 Technical Guide for Installation,Acceptance and Use of Automatic Meter Reading System Based on NB-IoT Water Meter 2019-10-31 发布 2020-03-01 实施 中国计量协会 发 布发 布 CMA T/CMA SB 0402019 I 目 录 前言.III 1 范围.1

2、 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 系统结构.2 5 安装前准备工作.2 5.1 安装现场查勘.2 5.2 水表检验.3 5.2.1 外观检验.3 5.2.2 计量性能检验.3 5.2.3 通信性能检验.3 5.3 网络检验.3 5.3.1 NB-IoT 基站.3 5.3.2 NB-IoT 核心网.3 5.3.3 水表安装位置网络环境.3 6 安装规范.3 6.1 水表安装.3 6.2 业务平台注册登记.3 6.3 系统调试.3 7 工程验收.4 7.1 水表安装验收.4 7.2 水表安装位置网络检查.4 7.3 业务平台复核.4 7.4 抄收成功率.4 7.4.1 一次抄收成功

3、率.4 7.4.2 多次抄收成功率.4 7.5 数据抄收符合率.5 7.6 验收记录.5 8 使用条件.5 附录 A（资料性附录）NB-IoT 水表不同安装场景信号衰减量的参考值.6 附录 B（规范性附录）NB-IoT 水表自动抄表系统工程验收记录汇总表.7 附录 C（资料性附录）故障界定和故障排查.8 参考文献.9 T/CMA SB 0402019 III 前 言 本标准按照 GB/T 1.12009 给出的规则起草。本标准依据 GB/T 778.12018 饮用冷水水表和热水水表 第 1 部分：计量要求和技术要求 （ISO 4064-1:2014，IDT）、GB/T 778.52018 饮

4、用冷水水表和热水水表 第 5 部分：安装要求（ISO 4064-5:2014，IDT）标准，并充分结合 NB-IoT 水表工程安装、验收与使用的管理需求和应用经验编制而成，以便 NB-IoT 水表工程施工、验收与使用有统一的技术依据。本标准由中国计量协会水表工作委员会秘书处提出。本标准由中国计量协会归口。本标准起草单位：宁波水表股份有限公司、中国电信股份有限公司、中国移动通信集团浙江有限公司宁波分公司、中国联合网络通信有限公司物联网研究院、深圳市水务（集团）有限公司、三川智慧科技股份有限公司、重庆智慧水务有限公司、苏州自来水表业有限公司、宁波东海集团有限公司、辽宁思凯科技股份有限公司、杭州山科

5、智能科技股份有限公司、江阴市立信智能设备有限公司、无锡水表有限责任公司、北京市自来水集团京兆水表有限责任公司、西安旌旗电子股份有限公司、新天科技股份有限公司、江苏中科君达物联网股份有限公司、宁波市计量测试研究院、华为技术有限公司、上海移远通信技术股份有限公司、郑州自来水投资控股有限公司、宁波市自来水有限公司、绍兴柯桥供水有限公司、深圳市华旭科技开发有限公司、北京嘉洁能科技股份有限公司、山东潍微科技股份有限公司、湖南威铭能源科技有限公司、湖南常德牌水表制造有限公司、山东晨晖电子科技公司、泰安轻松表计有限公司、迈拓仪表股份有限公司、福水智联技术有限公司、青岛海威茨仪表有限公司、智恒科技股份有限公司

6、、连云港连利福思特表业有限公司、福州物联网开放实验室有限公司、山东冠翔科技有限公司、山东力创科技股份有限公司、河北丰源智控科技股份有限公司、杭州水表有限公司、普天东方通信集团有限公司、山东省城市供排水水质监测中心、深圳市有方科技股份有限公司、株洲珠华水工业科技开发有限公司。本标准主要起草人：王欣欣、杨剑、郑当成、尤鸿、姜世博、张志平、李勇、吴帅、林志良、朱运起、王成李、苏庆、张庆、尹彬、胡刚、费战波、霍奎、马俊、刁志峰、张栋、吴奇峰、何建荣、王培永、周千智、易华勇、潘柯、朱政坚、罗立强、冯玉璞、薛文忠、尹笑天、陈宏、姚永胜、李贵生、杨世荣、许晖、蔡昕、李梅、梁进、宣俊杰、王志强、贾瑞宝、陶文洪

7、、周礼。本标准为首次发布。T/CMA SB 0402019 1 NB-IoT 水表自动抄表系统 现场安装、验收与使用技术指南 1 范围 本标准规定了 NB-IoT 水表自动抄表系统的系统结构、安装前准备工作、安装规范、工程验收及使用规范等。本标准适用于 NB-IoT 水表自动抄表系统工程的现场安装、验收与使用。2 规范性引用文件 下列文件对于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/T 778.12018 饮用冷水水表和热水水表 第 1 部分：计量要求和技术要求 GB/T 778.520

8、18 饮用冷水水表和热水水表 第 5 部分：安装要求 YD/T 33322018 面向物联网的蜂窝窄带接入（NB-IoT）核心网总体技术要求 YD/T 33332018 面向物联网的蜂窝窄带接入（NB-IoT）核心网设备技术要求 YD/T 33352018 面向物联网的蜂窝窄带接入（NB-IoT）基站设备技术要求 YD/T 33372018 面向物联网的蜂窝窄带接入（NB-IoT）终端设备技术要求 JJG 162 冷水水表 3 术语和定义 GB/T 778.12018、GB/T 778.52018 界定的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1 NB-IoT水表 water meter base

9、d on NB-IoT 能通过窄带物联网（NB-IoT）网络实现与水务业务平台进行数据交互的无线水表。3.2 IoT平台 IoT platform 具有对接入 IoT 网络的物体感知数据进行综合管理（如：连接管理、设备管理、使能管理等）的平台。3.3 单次抄收成功率 the success rate of once collection 在一个抄表周期内，抄表系统单次抄收成功的 NB-IoT 水表数据的个数与系统内所有应抄收的 NB-IoT 水表数据总个数的百分比。3.4 多次抄收成功率 success rate of multiple collections 在规定的抄表时间段，抄表系统多次

10、抄收成功的 NB-IoT 水表数据总个数与系统内所T/CMA SB 0402019 2 有 NB-IoT 水表抄收数据总个数的百分比。3.5 数据抄收符合率 coincidence rate of data collection 抄收到的与 NB-IoT 水表发出数据相符的数据个数与抄收到的数据总个数的百分比。4 系统结构 NB-IoT 水表自动抄表系统采用图 1 所示结构。NB-IoT 水表 1.NB-IoT基站IoT 平台水务业务（抄表）平台NB-IoT核心网NB-IoT 水表 2NB-IoT 水表 n 图 1.NB-IoT 水表自动抄表系统结构示意图 NB-IoT 水表的数据包接入到 N

11、B-IoT 基站，NB-IoT 基站收到水表的数据包后转发到NB-IoT 核心网，然后直接上传或通过 IoT 平台后上传到水务业务（抄表）平台。传输路径有且不限于以下两种方式：a)数据包从 NB-IoT 核心网直接被发送到水务业务（抄表）平台；b)数据包从 NB-IoT 核心网先上传到 IoT 平台，然后被发送到水务业务（抄表）平台。水务业务（抄表）平台收到数据包后对其进行解析，完成自动抄表。水务业务（抄表）平台也可以通过 IoT 平台、NB-IoT 网络（核心网和基站）将控制命令发送到 NB-IoT 水表。5 安装前准备工作 5.1 安装现场查勘 安装前应对 NB-IoT 水表的安装现场进行

12、查勘，应进行以下项目的信息收集：水表需求数量、型号统计；水表配件需求数量、型号统计；水表安装位置查勘；水表安装位置信号强度和信噪比查勘；小区楼栋信息查勘；小区单元信息查勘；确定小区整体安装、验收具体日期。T/CMA SB 0402019 3 5.2 水表检验 5.2.1 包装与外观检验 水表的包装应完好无损，合格证齐全。水表的外观应符合以下要求：a)水表应完好无损，其表面不应有裂纹、锈蚀和涂层剥落等现象；b)水表的指示装置应符合 GB/T 778.12018 中 6.7 的要求；c)水表的封印应符合 GB/T 778.12018 中 6.8 的要求。5.2.2 计量性能检验 水表的计量性能应符

13、合 GB/T 778.12018 中第 4 章的要求，并应经有资质的第三方检验机构检验合格（即首次强检合格）。5.2.3 通信性能检验 水表的通信性能应符合 YD/T 33372018 相关条款的要求，并应经有资质的检验机构检验抽查合格。5.3 网络检验 5.3.1 NB-IoT 基站 NB-IoT 基站的技术性能应满足 YD/T 33352018 的要求，并应经有资质的第三方检验机构评估合格。5.3.2 NB-IoT 核心网 NB-IoT 核心网的技术性能应满足 YD/T 33322018 和 YD/T 33332018 的要求，并应经有资质的第三方检验机构评估合格。5.3.3 水表安装位置

14、网络环境 水表安装位置 SINR（信噪比）应不低于 0 dB，且 RSRP（参考信号接收功率）应不低于 NB-IoT 水表的参考灵敏度。当安装位置的网络环境不满足要求时，应考虑增加微型基站或采用有效措施确保水表与基站的可靠通信。6 安装规范 6.1 水表安装 水表的安装位置应符合本标准 5.3.3 的要求，且其安装应符合GB/T 778.52018 中第 6章相关条款的要求。6.2 业务平台注册登记 NB-IoT 水表安装完毕后，应在业务平台进行相应的登记（如水表信息登记、用户信息登记等），登记的信息应正确有效。6.3 系统调试 注册登记完成后，应对系统进行调试：T/CMA SB 040201

15、9 4 a)按照 GB/T 778.52018 第 8 章的要求进行通水试验，检查水表是否运行正常。当水表出现异常运行时，应及时排查原因。b)通过业务平台对安装完毕的所有水表数据进行抄收，其单次抄收成功率应98%，多次抄收成功率应98%，数据抄收符合率应99.9%。7 工程验收 7.1 水表安装验收 水表的安装应符合本标准 5.1 和 6.1 的要求，安装后水表的外观应完好无损。通水后，水表应符合本标准 6.3 中 a）的要求。7.2 水表安装位置网络环境检查 水表安装位置网络环境应符合本标准 5.3 的要求。7.3 业务平台复核 复核业务平台应符合本标准 6.2 的要求。7.4 抄收成功率

16、7.4.1 单次抄收成功率 对系统内的所有水表数据进行抄收，统计一个抄表周期内抄收成功的水表个数 n1。a）按式（1）计算系统的单次抄收成功率：s1100%nn （1）式中：s 单次抄收成功率；n1 一个抄表周期内抄收成功的NB-IoT水表数据的个数；n 一个抄表周期内应抄收的 NB-IoT 水表数据总个数（即 n 个 NB-IoT 水表）。b）单次抄收成功率应符合本标准 6.3 中 b）的要求。7.4.2 多次抄收成功率 对所有水表数据进行 k（k3）次连续抄收（即 k 个抄表周期），统计抄收成功的水表数据个数 n2。a）按式（2）计算系统的多次抄收成功率：c2100%nN （2）式中：c

17、多次抄收成功率；n2 k 个抄表周期内抄收成功的 NB-IoT 水表数据总个数；N k 个抄表周期内应抄收 NB-IoT 水表数据的总个数。b）多次抄收成功率应符合本标准 6.3 中 b）的要求。T/CMA SB 0402019 5 7.5 数据抄收符合率 统计抄收成功的与 NB-IoT 水表发出数据相符合的数据个数 m1。a）按式（3）计算数据抄收符合率：e1100%mm （3）式中：e 数据抄收符合率；m1 抄收成功的与 NB-IoT 水表发出数据相符合的数据个数；m 抄收成功的 NB-IoT 水表数据总个数。b）数据抄收符合率应符合本标准 6.3 中 b）的要求。注：数据的相符合一般是指

18、同一时间点的累积流量值相符合。7.6 验收记录 工程资料验收前，应保证验收人员持有以下工程资料：安装施工验收记录、设备安装清单。验收人员应核对水表信息、用户信息等，应与设备安装清单一致。如发现有不吻合的地方，应查明情况，予以整改。所有验收结束后，验收人须如实填写验收记录汇总表（见附录 B），应符合以下要求：a)应填写详细的工程信息，包括：项目名称、工程地址、项目性质、水表安装单位、系统安装单位、联系人、开工日期、联系电话、竣工日期；b)应填写各个验收项目的验收结果，验收项目包括水表的安装验收、NB-IoT 基站验收、NB-IoT 核心网验收、安装位置网络环境验收、抄表业务平台验收、系统运行验收

19、，并在每个项目后面合格与不合格选项上作相应标示；c)验收合格后，应认真填写验收意见、验收日期，以及验收人的签名。8 使用条件 水表的使用条件应符合以下要求：a)新安装水表的首次使用应符合 GB/T 778.52018 中第 8 章要求；b)水表应在其额定工作条件下使用；c)水表应在 JJG 162 规定的检定周期内使用；d)水表安装位置的网络环境应符合本标准 5.3.3 的要求，水表应与 NB-IoT 基站可靠通信。在正常使用过程中，若系统发生故障，可依据附录 C 的规定进行故障界定和故障排查。T/CMA SB 0402019 6 附 录 A（资料性附录）NB-IoT 水表不同安装场景信号衰减

20、量的参考值 在进行安装现场勘查时，工程上更多采用前评估方法，进行固定点 CQT（拨打一致性测试）测量方法，获得居民区域安装区（空旷区）的路测信号数据 RSRP（CQT）和 SINR（CQT）。由于 NB-IoT 水表安装位置与安装小区之间有遮挡、屏蔽等因素存在，会有一定的信号衰弱。通常要求居民区域安装区（空旷区）的路测信号数据 RSRP（CQT）不小于-105 dBm，SINR（CQT）不低于 0 dB。为便于工程上采用路测信号数据 RSRP（CQT）估算水表安装位置信号强度，本附录提供了 NB-IoT 水表不同安装场景的信号衰减量的参考值，如表 A.1 所示。表 A.1 NB-IoT 水表不

21、同安装场景信号衰减量的参考值 典型场景 信号衰减量参考（dB）常见安装地域 两层石板、表深、水没 16 20 公共区域、江边 铸铁大表箱、表深 5 8 居民区 水没（30 cm）3 4 城市地下水道 车压（车头入射、小型车）17.5 停车场 小区管道井 15 南方高层建筑 建筑外墙 0 南方多层住宅 楼内水表井 15 北方高层建筑 地下室 32 北方多层建筑 地表坑 5 8 北方别墅、县镇 T/CMA SB 0402019 7 附 录 B（规范性附录）NB-IoT 水表自动抄表系统工程验收记录汇总表 项目名称 市 区 小区 NB-IoT 水表自动抄表系统工程 工程地址 区 路 号 系统安装 市

22、 公司 水表安装 市 公司 水表数量 台 联 系 人 联系电话 开工日期 年 月 日 竣工日期 年 月 日 验收项目 验收依据（标准）验收结果 1 验收资料 安装施工验收记录 合格 不合格 设备安装清单 合格 不合格 2 水表检验 外观检验 符合本标准 5.2.1 的要求 合格 不合格 计量性能检验 符合本标准 5.2.2 的要求 合格 不合格 通信性能检验 符合本标准 5.2.3 的要求 合格 不合格 3 网络检验 NB-IoT 基站 符合本标准 5.3.1 的要求 合格 不合格 NB-IoT 核心网 符合本标准 5.3.2 的要求 合格 不合格 水表安装位置网络环境 符合本标准 5.3.3

23、 的要求 合格 不合格 4 安装 规范性 水表安装 符合本标准 5.1、6.1 和 6.3 a）的要求 合格 不合格 业务平台复核 符合本标准 5.1 和 6.2 的要求 合格 不合格 5 系统 验收指标 单次抄收成功率 98%合格 不合格 多次抄收成功率 98%合格 不合格 系统抄收符合率 99.9%合格 不合格 6 验收记录 完整性 符合本标准 7.6 的要求 合格 不合格 验收意见：验收日期 年 月 日 水表安装 系统安装 验收人员 验收单位 T/CMA SB 0402019 8 附 录 C（资料性附录）故障界定和故障排查 C.1 总则 本附录提供了NB-IoT水表自动抄表系统发生故障时

24、的故障界定和故障排查方法。C.2 故障界定 C.2.1 网络故障 由于水表安装位置的信号强度或（及）信噪比下降，导致不符合本标准 5.3.3 中的要求，而使抄表失败的故障属于网络故障。C.2.2 水表故障 由于水表发生故障而导致抄表异常或失败的故障属于水表故障，主要包括计量功能故障和通信功能故障。a)计量功能故障：水表不计量或计量异常、机电转换装置发生故障等，导致水表计量数据不准确或错误；b)通信功能故障：通信模块软硬件故障、通信模块参数设置不正确、SIM 卡异常等，导致水表与基站无法通信。C.3 故障排查 当被抄收水表的数据有异常（如连续 5 次抄收失败）时，应进行故障排查。故障排查主要包括

25、水表安装位置的网络故障排查和水表故障排查。C.3.1 网络故障排查 排查步骤如下：a)检查水表安装位置的网络环境是否有明显异常，比如被水淹没、被遮挡物遮挡、被金属体覆盖等；b)测试水表安装位置的信号强度和信噪比，若不符合本标准 5.3.3 中的要求，应采取有效措施改善信号环境。必要时，应联系网络运营商共同进行网络故障的排查。C.3.2 水表故障排查 若水表安装位置的网络环境正常，应重点排查水表故障。排查步骤如下：a)检查水表是否有明显异常，比如水表计量性能和通信模块工作是否异常、机电转换装置是否被破坏、SIM 卡是否正常等；b)检查通信模块各项参数设置是否正确；c)检查业务平台各项参数设置是否正确；d)若现场无法排查故障水表，应及时更换合格水表，返厂排查。T/CMA SB 0402019 9 参 考 文 献 NB-IoT 智慧水表白皮书(2018版).中国电信股份有限公司,华为技术有限公司,天翼物联产业联盟._