淺析智能水表的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

劉 泓

（中國市政工程華北設(shè)計研究總院有限公司湖南分公司，湖南 株洲 412000）

近年來，隨著我國網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能化水平的不斷發(fā)展，智能水表在市場上的應(yīng)用十分廣泛，信息化技術(shù)在各個行業(yè)中被廣泛應(yīng)用，推動了行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展，出現(xiàn)了很多高新技術(shù)產(chǎn)品。智能化水表的普及和廣泛應(yīng)用，能夠有效實現(xiàn)城鄉(xiāng)之間水務(wù)工作的快速發(fā)展，通過建立信息化渠道與溝通，才能夠在城鄉(xiāng)水務(wù)管理和用戶之間的應(yīng)用方面起到十分重要的作用，建立一種良好的互動交流平臺。智能水表的出現(xiàn)，也是對傳統(tǒng)水表的淘汰，傳統(tǒng)的水表主要是機械水表，其計量準(zhǔn)確、價格不高，被城鄉(xiāng)居民廣泛應(yīng)用。我國智能化水平的不斷提升，傳統(tǒng)的機械水表已經(jīng)不能滿足社會的發(fā)展需求，需要按照智能化的標(biāo)準(zhǔn)不斷進(jìn)行更新。

1 我國水表發(fā)展的基本情況

我國的水表的種類和功能多種多樣，其原理、結(jié)構(gòu)和用途都是不同的，而且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種先進(jìn)的技術(shù)被廣泛應(yīng)用到其中，各種新技術(shù)和新材料不斷應(yīng)用到這類水表中，具有很多的優(yōu)勢，拓寬了水表的計量里程，水表自身的耐用性也逐漸增強。但是，原始水表存在的缺陷是污損、堵塞，會使得水表的抄讀成本和維護(hù)成本變高。我國的民用水表都是遵循“一戶一表”的制度，在線使用的水表量也在成倍增加，有關(guān)水表抄讀的工作，在其中也投入了大量人力和財力，而且原始水表抄讀方式不能保證每一戶的水表都在供水的掌控范圍中，也不能充分保證水量的抄讀正確。智能式水表也是近年來發(fā)展起來的一種新型水流量計量產(chǎn)品，其是我國電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)技術(shù)下的中亞產(chǎn)品，是以機械水表為基礎(chǔ)，在其上加裝電子裝置，然后通過安裝各種輔助裝置實現(xiàn)智能化的管理。同時，國家“一戶一表”的制度也在全面發(fā)展，水資源也在不斷商品化，其智能抄表和遠(yuǎn)程控制都起到了積極的作用。

2 智能化水表的應(yīng)用類型

2.1 讀卡式水表

我國一些地區(qū)在收水費方面的情況比較復(fù)雜，國內(nèi)的一些自來水公司，也開始推出“先付費后用水”的管理模式，其中使用最多的是IC卡水表、TM卡水表等。IC卡智能水表管理系統(tǒng)主要由水表、電動閥、IC卡單元和數(shù)據(jù)存儲單元等配合組成的。其主要的工作原理是：首先，利用相關(guān)的管理系統(tǒng)將用戶及水表的有關(guān)資料統(tǒng)一記錄在一張IC卡上，水表的數(shù)據(jù)存儲能夠讀取IC卡上的資料，如果讀取正確后，電動閥門會自動打開，水費會自動計收，信號采集單元能夠

將水量進(jìn)行收集，電腦會自動記錄水費情況和剩余水量，如果在電腦上設(shè)置的卡中的剩余水小于微電腦上設(shè)置的最小值時，電動閥門會自動停水，說明用戶水卡里面的錢也不能支付水費。如果用戶再次購卡之后，IC卡中的資料會重新輸入到數(shù)據(jù)存儲單元內(nèi)，電動閥門會自動打開再次供水。該種系統(tǒng)的設(shè)置和應(yīng)用，也能夠減輕管理部門的負(fù)擔(dān)，減少人力資源方面的耗用。但是，從某種程度上來講，智能卡水表還存在一定的缺陷：（1）智能水卡由于本身就沒有聯(lián)網(wǎng)，在實際使用過程中會帶有一定的私有性，存在一些造假的情況，有的用戶會用假卡導(dǎo)致計數(shù)裝置不靈，物業(yè)公司不能有效進(jìn)行監(jiān)控，會造成很大的利益損失。（2）因為不能明確每個表的用水量，導(dǎo)致在用水量的統(tǒng)計、供水調(diào)度和均衡方面存在一些問題。（3）智能卡水表依靠電池維持工作，很容易造成很大的影響，如果電池電能耗盡，對用戶的用水量不能進(jìn)行識別，對電動閥門也不能正常操控，用戶如果對水資源透支，也不能有效進(jìn)行監(jiān)控。

2.2 遠(yuǎn)傳水表

遠(yuǎn)傳水表也是當(dāng)前使用廣泛的一種水表，主要分為分線制智能遠(yuǎn)傳水表和總線制智能遠(yuǎn)傳水表，分線制智能遠(yuǎn)傳水表主要的組成部分是數(shù)據(jù)采集器、集中器和信號傳輸線路等部分，能夠?qū)⑺斫y(tǒng)一相連成數(shù)據(jù)采集器，將并聯(lián)的一些數(shù)據(jù)采集器與總線一直連接到集中器上，一些光電元件、霍爾元件等發(fā)信裝置也是最基本的一些裝置。另外一種是總線制智能遠(yuǎn)傳水表，總線制直讀式水表是由采集器、傳輸線路等一些遠(yuǎn)傳系統(tǒng)組成的，當(dāng)前使用最多的是直讀式、計數(shù)直讀等不同的類型，應(yīng)用最多的是CCD直讀型，能夠?qū)?shù)據(jù)相片傳回到中心之后進(jìn)行數(shù)據(jù)信號的處理，主要集數(shù)據(jù)采集、處理和存貯于一體，會直接將數(shù)字信號輸出。分線制智能遠(yuǎn)傳水表技術(shù)比較成熟，價格較低，質(zhì)量較好，在經(jīng)過調(diào)試、維修之后，需要及時做好初始化的設(shè)置，智能遠(yuǎn)傳水表需要有穩(wěn)定的電源保證，而且后期維護(hù)工作量較大，對于總線制智能遠(yuǎn)傳水表來看，總線制智能遠(yuǎn)傳水表的整體布線較為簡單，維護(hù)工作量較小，但是整體價格較高。

3 智能水表的未來發(fā)展方向

智能水表是信息社會發(fā)展的必然產(chǎn)物，其也會被廣泛應(yīng)用到每家每戶中，也將成為一種平民化的產(chǎn)品，智能水表的經(jīng)濟(jì)性和實用性是市場發(fā)展的必然需求和選擇。而且智能水表系統(tǒng)的硬件配置和網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)也是未來發(fā)展的方向，其能夠達(dá)到經(jīng)濟(jì)實用和數(shù)據(jù)共享的目的。傳統(tǒng)使用的初級計量元件的傳感器安裝方式簡單，采集精度高，而且成本低，工藝性能好，能夠作為開發(fā)一些高性能電表的基表。其水表的流量使用都是采集全程響應(yīng)，電感線圈式傳感器在開發(fā)使用和應(yīng)用方面有了很大的成效。

從智能水表的發(fā)展來看，很多先進(jìn)的信息技術(shù)被應(yīng)用到其中，傳感器技術(shù)就是其中的一種，很多高檔的流量計進(jìn)入到市場中，比如，超聲波流量計、電磁流量計，其充分應(yīng)用了傳感技術(shù)，開始被應(yīng)用到水表的設(shè)計中，實體的水表結(jié)構(gòu)簡單，可以實現(xiàn)無機械傳動。當(dāng)前基表的開發(fā)和應(yīng)用還處于最基本的階段，其技術(shù)水平使很受限制，實際開發(fā)的成本也是相對較高。智能水表的應(yīng)用十分廣泛，其所具備的基本特征有：能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)兩個方面的要求，在實際的應(yīng)用中，可以實現(xiàn)系統(tǒng)方面的雙向監(jiān)控和實時溝通。

（2）集抄系統(tǒng)單方面建立的信息渠道，用戶通過系統(tǒng)可以獲取管理者的一些服務(wù)信息，信息獲取的不真實性會影響到雙方互動的效能，用戶可以通過讀卡的方式了解到相關(guān)的服務(wù)情況。網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)在集抄系統(tǒng)的應(yīng)用中可以實現(xiàn)雙向的溝通，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的同時，可以針對實際的情況對控制閥進(jìn)行執(zhí)行。

（3）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程集抄，后臺有數(shù)據(jù)處理軟件能夠?qū)崿F(xiàn)雙方之間的溝通和交流，能夠有效提高智能水表的應(yīng)用廣度。

4 結(jié)語

綜上所述，從當(dāng)前我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀來看，水表的應(yīng)用模式也在不斷改變，當(dāng)前的水表發(fā)展主要是將流量計技術(shù)與機械水表技術(shù)相結(jié)合，能夠有效降低流量計的鑄造成本。當(dāng)前信息化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，對于建立合適的平臺，將自動抄表系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控報警系統(tǒng)有機聯(lián)系起來，能夠有效推動智能系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。