智能水表應(yīng)用過程中存在的問題與解決方案

王國慧

智能水表應(yīng)用，不僅提高了計(jì)量的精準(zhǔn)度，還能實(shí)現(xiàn)用水監(jiān)測，具有重要意義。然而智能水表應(yīng)用還存在部分問題，需加以完善和優(yōu)化?，F(xiàn)針對智能水表應(yīng)用問題，采取實(shí)踐與總結(jié)分析的方法，展開具體的論述，提出解決的策略。本文首先概述了智能水表應(yīng)用的背景，其次結(jié)合實(shí)踐分析智能水表應(yīng)用存在的問題，最后提出了解決方案。

科技不斷創(chuàng)新和發(fā)展，涌現(xiàn)出很多智能化技術(shù)手段，例如NB-IOT、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等，為城市智慧發(fā)展提供了支持。基于智能化手段，人們實(shí)現(xiàn)了水務(wù)管理的智慧化和智能化，提高了水服務(wù)的質(zhì)量，并且提高了水管理的效益。通過優(yōu)化水務(wù)管理基礎(chǔ)設(shè)施，例如替換智能水表，構(gòu)建完善的水務(wù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，助力水務(wù)管理的優(yōu)化升級。

一、智能水表的應(yīng)用背景

過去的很長一段時(shí)間內(nèi)，人們開始使用IC卡預(yù)付水表。使用此類水表，使得用戶預(yù)先繳費(fèi)再供水。實(shí)際應(yīng)用中解決了收費(fèi)問題，同時(shí)也有效地克服設(shè)備接線問題。不過隨著長時(shí)間的使用，IC卡水表的缺陷也逐漸顯露出來，例如電球機(jī)閥能耗比較大。除此之外，IC卡還潛在被解密的風(fēng)險(xiǎn)，難以動(dòng)態(tài)掌握具體運(yùn)行的情況，給管理工作帶來了很大的挑戰(zhàn)，目前已經(jīng)處于淘汰的趨勢i。使用直讀式遠(yuǎn)傳水表，可以在抄表瞬間供電，有效地?cái)[脫了脈沖式遠(yuǎn)程水表離開電源則無法運(yùn)行的難題。從實(shí)際應(yīng)用的角度來說，主要是利用水表自帶的功能模塊，實(shí)現(xiàn)對信號的采集和數(shù)據(jù)的處理以及存儲(chǔ)等，以此來滿足具體的需要。此類水表雖然解決了傳統(tǒng)的應(yīng)用難題，例如布線，但是在運(yùn)行維護(hù)方面也面臨著很多的挑戰(zhàn)。使用無線遠(yuǎn)傳水表則是借助無線收發(fā)模塊，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的采集，再傳輸?shù)讲杉鳎行У靥幚砹思芫€的問題，與此同時(shí)避免了無線電資源與電池等的新問題。普遍來說，使用的水表主要以機(jī)械水表為主，流量傳感器沒變，而且水表計(jì)量性能也沒有得到提升。電子水表的出現(xiàn)采用了智能化技術(shù)手段，有效地解決了傳統(tǒng)機(jī)械水表存在的各類問題，并且適應(yīng)水表的應(yīng)用需求。從未來的發(fā)展角度來說，人們使用的智能化水表在水表計(jì)量方面會(huì)更加的精準(zhǔn)，并且計(jì)量范圍更寬，能夠有效地改善小流量測量特性。除此之外，水表產(chǎn)品的可靠性會(huì)更強(qiáng)，壽命也會(huì)更長。通過產(chǎn)品的不斷升級和優(yōu)化，促使水務(wù)管理水平得到提高。

經(jīng)過長期摸索，人們基本掌握了水務(wù)管理在應(yīng)用端的不足，主要體現(xiàn)在以下方面：（1）水務(wù)基礎(chǔ)信息要素不足。目前，很多地區(qū)水檢測還依靠人員完成，監(jiān)測精度和監(jiān)測頻率不高。（2）資源共享服務(wù)水平需要提高。從各個(gè)單位情況分析，數(shù)據(jù)中心建設(shè)水平不高，未能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理以及多媒體等的集成化應(yīng)用，使得水務(wù)管理水平不高。（3）智能化水平不高。生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)和水質(zhì)檢測等的自動(dòng)化水平還有待提高，難以滿足水務(wù)管理的需求。在管理需求的背景下，恰逢人工智能和物聯(lián)網(wǎng)以及云計(jì)算等技術(shù)快速發(fā)展應(yīng)用，促使智能水務(wù)系統(tǒng)出現(xiàn)，推動(dòng)智慧水務(wù)的發(fā)展。智慧水務(wù)是圍繞水務(wù)系統(tǒng)，從生產(chǎn)和管理以及服務(wù)等環(huán)節(jié)入手，采用數(shù)采儀和無線網(wǎng)絡(luò)以及智能水表等，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的有效采集和利用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智慧化管理。整個(gè)智慧水管理系統(tǒng)中智能水表起到關(guān)鍵作用，能夠?yàn)樗褂帽O(jiān)測提供支持，為相關(guān)管理工作提供依據(jù)和保障，創(chuàng)造更多的價(jià)值。

二、智能水表應(yīng)用中突出的問題

1. 智能水表滲透率低

目前，我國各個(gè)城市都在積極推進(jìn)智慧城市建設(shè)，回顧十三五期間，全國范圍內(nèi)推進(jìn)三個(gè)批次總計(jì)277個(gè)智慧城市試點(diǎn)工作，獲得了不錯(cuò)的成效。在智慧化城市建設(shè)和相關(guān)技術(shù)快速發(fā)展的推動(dòng)下，智能水表的產(chǎn)量和市場需求不斷提升，不過占比比較低。根據(jù)《2019年—2025年中國智能水表行業(yè)市場運(yùn)營模式分析及發(fā)展趨勢預(yù)測研究報(bào)告》顯示，2017年國內(nèi)智能水表的滲透率為23%，預(yù)計(jì)到2020年達(dá)到40%～50%，不過相比智能電表（90%）和智能化燃?xì)鉂B透率（超過50%）還比較低。隨著智慧水務(wù)、老舊小區(qū)改造以及農(nóng)改水等項(xiàng)目的推進(jìn)，智能水表的滲透率將會(huì)不斷提高，能夠支持智慧水務(wù)的現(xiàn)代化發(fā)展。

2. 水表的智慧化水平待提高

基于智慧城市建設(shè)背景，智慧水務(wù)也保持快速發(fā)展?fàn)顟B(tài)。隨著5G技術(shù)的商用，基于5G的高帶寬和低時(shí)延以及大連接優(yōu)勢，結(jié)合發(fā)揮NB-IOT的特性，可為智慧水務(wù)的建設(shè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供支持。面對智慧化技術(shù)的應(yīng)用，對智能水表也有了新要求，主要內(nèi)容如表1表示。未來，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用會(huì)更加廣泛，智能水表的應(yīng)用計(jì)量數(shù)據(jù)的精度需要達(dá)到0.001立方米。若計(jì)量數(shù)據(jù)采集精度比較低，則很難發(fā)現(xiàn)供水管網(wǎng)的異常情況。與此同時(shí)，智能水表還要具備防盜水以及監(jiān)控爆管的功能，也就是具有檢測逆流的功能。使用智能化水表，既要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的有效采集和存儲(chǔ)，還要達(dá)到通信可靠性要求。水公務(wù)司方面對智能水表，有著兩個(gè)基本的要求，即計(jì)量數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性可靠性，以及智能水表的綜合成本。從當(dāng)前的智能水表產(chǎn)品分析，使用方對其數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和可靠性還存在一定的擔(dān)心。按照需求和要求，水表整個(gè)壽命周期都必須要保證計(jì)量精度，避免出現(xiàn)不可靠的問題。一方面，需要優(yōu)選適宜的智能水表。另一方面，則要加大智能水表的研究力度，全面提高水表的智能化水平。

表1 智能水表的應(yīng)用要求

3. 智能水表的管理水平不高

各個(gè)城市正在積極推進(jìn)智慧水務(wù)的建設(shè)，力求實(shí)現(xiàn)控制數(shù)字化、管理協(xié)同化、決策科學(xué)化，進(jìn)一步提高水服務(wù)的質(zhì)量，保障居民用水安全。以杭州智慧水務(wù)為例，推進(jìn)工程管理系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)以及生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)等的建設(shè)，為水務(wù)管理提供支持。從智慧水務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用角度分析，基于供排水一體化調(diào)度系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度數(shù)據(jù)信息的快速準(zhǔn)確調(diào)取。利用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等技術(shù)作為支撐，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的有效融合。利用智能計(jì)量和漏損智慧管理系統(tǒng)，可有效減少漏損率。當(dāng)前全市已經(jīng)有超過15萬只遠(yuǎn)傳小表，并且配置了2200余只遠(yuǎn)傳大表，通過計(jì)漏系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程抄水表，同時(shí)還具有遠(yuǎn)程抄表結(jié)算功能。當(dāng)水表產(chǎn)生異常情況或者離線報(bào)警統(tǒng)計(jì)或者其他情況，相應(yīng)數(shù)據(jù)可以通過可視化圖表呈現(xiàn)，同時(shí)能自動(dòng)獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)，極大程度上縮短了巡檢維護(hù)周期。自從計(jì)漏系統(tǒng)投運(yùn)以來，為遠(yuǎn)傳水表管理以及降低漏損率等提供了有力支持。更換智能水表后，月均用水量得到顯著提升，可降低漏損率0.1%。從很多城市的現(xiàn)狀分析，尚未實(shí)現(xiàn)對智能水表的有效管理，還存在著不足與問題，需加以完善和優(yōu)化。

三、智能水表應(yīng)用的策略總結(jié)

1. 積極推進(jìn)智能水表更換工作

為增加智能水表的滲透率，需積極推進(jìn)智能水表改造工程，增加水表的配置數(shù)量。以某縣為例，2020年投資1.05億元，建設(shè)了1個(gè)縣級智慧供水平臺(tái)和12個(gè)鎮(zhèn)街管理平臺(tái)，并且完成14.6萬戶農(nóng)村智能化水表改造任務(wù)。通過推進(jìn)智能水表安裝工程，實(shí)現(xiàn)超過90%的居民用水線上繳費(fèi)，做到了繳費(fèi)不出門。與此同時(shí)，還采取分區(qū)建設(shè)，定期組織開展專業(yè)人員進(jìn)行檢測，嚴(yán)格控制管網(wǎng)水漏損率。通過對區(qū)域內(nèi)水系統(tǒng)的全面調(diào)查，掌握老舊小區(qū)待改造情況以及新建小區(qū)的“一戶一表”現(xiàn)狀，為管網(wǎng)優(yōu)化和水表智能化升級提供有力的依據(jù)和支持，高質(zhì)量推進(jìn)各項(xiàng)工作，增加智能水表的滲透率。加大智能水表建設(shè)的投入力度，完善智慧水務(wù)的基礎(chǔ)，提高智能水表的利用率。將新型智能化水表，應(yīng)用到人們的生活生產(chǎn)中，為使用者提供便捷的支持。在智能化水表的應(yīng)用背景下，達(dá)到高效化運(yùn)行的目的，防范問題的出現(xiàn)，全面提高水服務(wù)的質(zhì)量。

2. 合理選擇智能水表，加大智能水表的研發(fā)力度

目前，使用的智能水表性能水平不同，需要結(jié)合實(shí)際需求來選擇。例如，光纖直讀水表由光纖基表以及電子裝置組成，在結(jié)構(gòu)和編碼以及光源等方面，運(yùn)用了可靠性較強(qiáng)的技術(shù)，切實(shí)保障數(shù)據(jù)采集結(jié)果的準(zhǔn)確性，且具有很強(qiáng)的抗干擾能力。數(shù)據(jù)采集精度為0.001立方米，滿足大數(shù)據(jù)管理的需要。與此同時(shí)，還具有逆流檢測的功能，滿足大數(shù)據(jù)應(yīng)用背景下對水管網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)控的功能要求。在實(shí)際應(yīng)用中需要結(jié)合應(yīng)用需求，積極迎合物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)等的應(yīng)用要求，選擇適宜的水表產(chǎn)品，滿足管理工作的需求。合理利用NB-IOT技術(shù)和GIS技術(shù)等，著力解決抄表難和管理難等問題，提高系統(tǒng)運(yùn)行管理的效率，達(dá)到實(shí)時(shí)化監(jiān)控水表的效果。將智能水表和其他基礎(chǔ)設(shè)施，利用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)以及通信技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)集成化管理，滿足實(shí)時(shí)化監(jiān)測水信息的目的，同時(shí)可實(shí)時(shí)化監(jiān)測水表的情況，為智能水表故障定位提供支持，促使智慧管理水平得到提高，提升水務(wù)服務(wù)的質(zhì)量。結(jié)合當(dāng)前水表智慧化問題的具體情況，加大研發(fā)力度，著力破解水表使用的技術(shù)難題，促進(jìn)智慧水務(wù)的發(fā)展，創(chuàng)造更多的效益與價(jià)值。

3. 優(yōu)化智能水表的管理方式

智慧水務(wù)背景下，采用大數(shù)據(jù)技術(shù)和GIS技術(shù)等，整合技術(shù)資源和力量，創(chuàng)新水務(wù)管理和水務(wù)服務(wù)模式，可全面提高管理的效益水平。未來，智能水表的滲透率會(huì)不斷提高，如何實(shí)現(xiàn)對千千萬萬水表的有效管理，成為智能水表應(yīng)用管理思考的重點(diǎn)。例如，積極推廣計(jì)漏系統(tǒng)等，利用監(jiān)測與預(yù)警等功能，實(shí)現(xiàn)對水表運(yùn)行情況的有效監(jiān)測，及時(shí)掌握智能水表的運(yùn)行情況?；谖锫?lián)網(wǎng)系統(tǒng)，構(gòu)建智能水表的應(yīng)用管理系統(tǒng)，借助GIS功能，實(shí)現(xiàn)故障的及時(shí)監(jiān)測與定位，為維護(hù)和檢修提供支持，切實(shí)提高智能水表運(yùn)行管理效益。結(jié)合智能水表的布置特點(diǎn)，積極創(chuàng)新管理方式方法，保證水表管理的價(jià)值。通過轉(zhuǎn)變管理理念和方法，提高智能化管理水平，降低管理的成本，提高管理的效率，促使智能水表的價(jià)值得以發(fā)揮，創(chuàng)造更多的價(jià)值。

4. 做好智能水表的維護(hù)

實(shí)現(xiàn)智能水表的應(yīng)用價(jià)值，加強(qiáng)智能水表的維護(hù)管理，具有重要的意義。根據(jù)配置的水表情況，編制完善的維護(hù)管理方案，高效化落實(shí)各項(xiàng)工作。首先，配置專門的工作人員，負(fù)責(zé)定期進(jìn)行數(shù)據(jù)信息采集，分析水量和故障狀態(tài)。如果發(fā)現(xiàn)存在異常情況，則要及時(shí)進(jìn)行核實(shí)和處理，并且將情況告知給相關(guān)用戶，避免給用戶造成損失。對水表運(yùn)行的故障問題，做好分類匯總和處理，積極和產(chǎn)品供應(yīng)商以及設(shè)計(jì)部門等進(jìn)行溝通，妥善解決各類問題，降低智能水表的故障率。其次，定期進(jìn)行檢修。為了防范智能水表出現(xiàn)故障問題，需定期組織開展檢修和維護(hù)。根據(jù)編制的維修方案，組織專門的技術(shù)人員進(jìn)行設(shè)備檢查和故障處理，保障智能水表的使用性能，防范各類隱患和風(fēng)險(xiǎn)的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制和準(zhǔn)確計(jì)量，為使用者提供高質(zhì)量的服務(wù)。

四、結(jié)語

綜上所述，智能水表的應(yīng)用，作為智慧水務(wù)系統(tǒng)的重要節(jié)點(diǎn)，發(fā)揮著重要的作用，需做好全面嚴(yán)格控制。從當(dāng)前的情況分析，智能水表的應(yīng)用還存在和滲透率不高、水表智慧化水平低等問題，需采取針對性的措施，提高智能水表的應(yīng)用水平，從而為水務(wù)工作創(chuàng)造更多的效益與價(jià)值。