智能水表的計量特性與應(yīng)用現(xiàn)狀分析

李建民 童曦

三川智慧科技股份有限公司 江西 鷹潭 335200

引言

在現(xiàn)代科技的支持下，智能水表逐漸得到了廣泛應(yīng)用，并且隨著不斷研究和探索，智能水表在計量方面逐漸凸顯出其自身的獨特性，水表的智能化程度也在不斷提升。但與此同時，在實際應(yīng)用智能水表的過程中，由于各種環(huán)境、條件因素的影響，智能水表的功能和作用沒有得到充分地發(fā)揮，因此加強對于智能水表應(yīng)用現(xiàn)狀的研究和分析是十分有必要的。

1 智能水表計量特征

智能水表是基于傳統(tǒng)機械水表，在各種現(xiàn)代先進技術(shù)支持下形成的水量計算和用水?dāng)?shù)據(jù)傳遞以及結(jié)算的水表設(shè)備，其中涉及了現(xiàn)代微電子技術(shù)、傳感技術(shù)等多種先進技術(shù)，無論是在功能、精準(zhǔn)度、便捷性還是在資源消耗方面都有著極大的優(yōu)勢。智能水表主要由以下幾個部分構(gòu)成，即信息讀取線圈、水量計量以及信息傳輸基表、水表開啟和關(guān)閉執(zhí)行器、用水量顯示器。相較于以往機械水表而言，智能水表無須進行人工抄表，傳統(tǒng)水費的計算公式為：

但是隨著社會發(fā)展階梯水價逐漸得以實行，傳統(tǒng)水表在落實階梯水價方面存在困難，而在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)以及現(xiàn)代通信技術(shù)等多種技術(shù)的幫助之下，智能水表的應(yīng)用有著極大的便捷性，其功能方面也得到極大地改善，能夠?qū)崿F(xiàn)遠程抄表、自動結(jié)算等功能。智能水表的出現(xiàn)，極大地滿足了當(dāng)前人們生活以及社會發(fā)展的需求，為城市人們提供了極大的便利，因此得到了較為廣泛地應(yīng)用[1]。

2 智能水表應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著水表的智能化、系統(tǒng)化發(fā)展，目前所提到的智能水表已經(jīng)脫離了傳統(tǒng)水表的單一化概念，智能水表其本質(zhì)是集成化系統(tǒng)的代稱，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)信息的采集，還能夠自動進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和費用計算，是一種高度集成化的綜合系統(tǒng)。從智能水表的功能來看，可大體上將其劃分為卡式智能水表和遠程集中抄表兩種類型。

2.1 卡式智能水表

目前我國所使用的卡式智能水表系統(tǒng)不僅包括智能水表，還包括讀寫卡以及后臺系統(tǒng)，卡式智能水表不僅能夠顯示用水量、記錄用水量，還能根據(jù)相應(yīng)約定對用水量進行控制，并自動進行水費的計算，在后臺數(shù)據(jù)庫的協(xié)助之下，能夠?qū)τ盟當(dāng)?shù)據(jù)進行存儲。相比于傳統(tǒng)機械水表人工抄表方式而言，卡式智能水表的數(shù)據(jù)傳遞和交易結(jié)算都是以IC卡或者射頻卡為載體進行的，因此，能夠省去上門抄表這一步驟，由用戶自己進行繳費即可。對于供水部門而言，卡式智能水表的應(yīng)用轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)供水形式，通過費用存儲的方式進行供水，有效避免了拖欠水費的情況；對于用戶而言，改變了傳統(tǒng)上門抄表繳費模式，避免了很多麻煩，同時用戶還能夠根據(jù)自家實際情況決定水費繳納數(shù)額、選擇費用繳納時間；除此之外，卡式智能水表的應(yīng)用解決了計量不準(zhǔn)、人情用水、貪污水費等各種問題，進一步保障了供水和水費管理的標(biāo)準(zhǔn)性以及規(guī)范性。

2.2 遠程集中抄表

遠程集中抄表系統(tǒng)主要由基表、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、通信技術(shù)以及后臺系統(tǒng)幾個部分組成，不同部分有著不同的職責(zé)。其中基表主要負責(zé)用水量的監(jiān)測，并將測量得到的數(shù)據(jù)傳出，而傳感器和測量機以及相關(guān)測量元件的應(yīng)用，極大地提高了水量監(jiān)測的精度，其中測量元件種類較多，例如葉輪、指針等，都是測量水流量的重要器件；傳感器的主要作用是收集相關(guān)部件運行數(shù)據(jù)，并將所收集到的信息轉(zhuǎn)化為電信號，傳輸給到后臺系統(tǒng)。此外，計量元件包括初級和次初級兩種類型，初級元件在水流的直接影響之下，生成相應(yīng)數(shù)據(jù)信息，然后傳遞給到次初級元件，由次初級元件再對其進行加工和處理。

當(dāng)前我國智能抄表系統(tǒng)中常見的內(nèi)部傳感器主要有磁感式、電感式以及直讀式三種傳感器。其中磁感傳感器由于其自身特點，使得其在實際運行和使用的過程中很容易受到周圍環(huán)境磁場變化的影響，甚至?xí)s短智能水表的壽命，因此這種傳感器的使用對于周圍環(huán)境有一定影響，但與此同時，這種傳感器也具備其自身獨特的優(yōu)勢，相較于其他傳感器，磁感傳感器的成本相對更低，因此也獲得了一些供水單位的青睞。相比于磁感傳感器，電感式傳感器的抗干擾性能更強，而且葉輪阻尼小。最后，直讀式傳感器，根據(jù)其運作原理，包括光電式和機械式兩種類型，其中光電式傳感器的內(nèi)部元件相對較多，而且電路復(fù)雜，因此難以進行批量生產(chǎn)，價格也相對更為昂貴；而機械式傳感器由于工藝水平不足，因此阻尼較大，穩(wěn)定性較差。

由于遠程集中抄表系統(tǒng)運行的需求和特點，其對于數(shù)據(jù)通信方面有著更高的要求，常見的通信方式為RS485總線和MBUS總線。隨著當(dāng)前我國信息技術(shù)以及通信技術(shù)水平的不斷提升，智能水表的通信和數(shù)據(jù)傳輸能力也得到了進一步提升，不僅能夠?qū)τ盟恳约跋嚓P(guān)繳費數(shù)據(jù)進行實時查詢，而且能夠進一步保障管理員與用戶之間信息對稱，極大地避免了相關(guān)糾紛，同時這種集約化管理形式，為供水單位以及用戶都提供了極大的便利[2]。

3 結(jié)束語

綜上所述，在多種新興技術(shù)的支持下，智能水表的功能得到了進一步優(yōu)化和完善，為確保智能水表功能的有效發(fā)揮，需要相關(guān)部門針對智能水表的特點以及使用過程中存在的問題建立合理的智能水表系統(tǒng)和管理方式，確保最大程度上發(fā)揮智能水表的作用。相信隨著對智能水表的深入研究，我國水表計量工作質(zhì)量和水平將會得到進一步提升。