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【探讨】智能水表的发展

当前栏目:水表知识日期:2019-03-07 16:01:16浏览量:27

一.智能水表的发展

智能水表的代表产品IC卡水表和TM卡水表, 从20世纪90年代末期开发至2005年期间, 从开发到定型智能水表专业厂都走过了曲折的道路, 有一部分企业在这个过程中走向转产或甚至倒闭。因为智能水表的技术参数、技术要求、电子电器元件复杂、试验条件和试验方法严格, 甚至在行业标准有些问题也未规定清楚 (CJ/T133—2001) , 加上售后服务体系没有跟上, 往往给该产品的使用造成一定影响。为了使大家有个初步了解, 举例介绍一下智能水表基本结构, 代表产品IC卡智能水表由基表、控制器、阀门组成。从结构形式上又可分整体式和分体式, 如果把这三个部分都安装同一个机体内 (壳体) 即为整体式;如不能安装在同一个机体内 (壳体) 即为分体式。

【探讨】智能水表的发展

1.基表是用于计量水累积量的速度式水表或容积式水表。

它是智能水表的关键部分, 其IC卡智能水表14项技术要求和试验项目, 基表就占2/3, 或者说远传智能水表的基本要求, 体现在基表质量上。这10年来基表的计量准确度和质量水平, 随着水表产品质量的提升而提升, 所以说基表的问题已相应减少, 基本能满足智能水表的配套要求, 国内智能水表专业生产厂及为智能水表配套基表的水表生产厂在基表生产方面都已积累丰富的经验, 基表的质量已跨上台阶, 并形成批量配套的能力。

2.控制器主要应用于智能水表的显示和控制装置。

其技术要求有12项, 如高温、低温、湿热、振动、电磁、静电放电、静磁场、电源变化、机械冲击、短时功降、浪涌及脉冲群。目前这些项目试验设备, 水表生产企业大多都不具备, 承担智能水表型式试验的技术机构试验设备大多不完善, 同时对试验方法也不甚熟练, 试验设备和试验方法都是全国水表行业的薄弱环节。

3.常用阀门选电控阀。

电控阀是执行水表各路水流闭、开的执行机构。主要是电控动作裕度和耐用性要好, 说具体一点在0.02MPa至1.0MPa水压条件下都能正常工作。关、开动作1000次后仍能正常工作, 其泄漏量应在允许范围内, 并且在控制器平均无故障工作时间 (MTBF) 不应小于4000h。功耗问题是阀的难度焦点, 是智能水表动作和泄漏的综合指标。现在国内IC卡智能水表配套的电磁阀的质量状况基良好。

卡式范围的智能水表还有CPU卡、RT卡、射频卡、音频卡及代码式等水表。这些智能水表社会拥有量不像上面所述的IC卡和TM卡水表多, 其结构特点和形式各有所不同, 但其基本功能也是为着预收费服务。

智能水表的智能化发展体现在传输抄读技术方面, 20世纪后期国内几家有实力的水表厂将普通水表采用分线制单独把数据远距离传输抄读, 号称远传水表, 实际上这是智能化的初级阶段。使用2年后发现基表和远传读数有差异, 说明远传数据有丢失, 经过几年努力这个问题得到解决。20世纪后随着电子工业快速发展, 分线制技术发展向总线制传输, 在投资和效率方面比分线制有很多优点。近几年, 引进通讯技术, 把总线制传输抄读发展向无线抄读, 发展多种多样的新型的自动抄读技术在不断地创新, 不断地发展。

智能水表技术发展离不开电源消耗, 各种卡式表的电源大多采用表内供电, 一般采用锂电池供电, 按标准要求口径25mm以下卡式水表用电池寿命 (含25mm) 不低于“6+1”年;口径32mm和40mm卡式水表用电池寿命不低于“4+1”年。电池制造厂应确保电池额定寿命保证卡式水表的正常工作年限比水表的工作寿命至少长1年。但在抄读系统应用在智能水表中不少类型是应用表外部供电的, 外部供电在智能水表设计成外部 (交流或直流) , 电压发生故障时, 要保证故障前的水表体积示值不会丢失, 并且至少1年内仍能读取, 同时能保证电源中断后仍不影响水表的其它性能和参数。

尽量采用低功耗, 即微功耗电路, 这是智能水表设计的一大重要指标, 采用微功耗电路是提高电池寿命的一个重要途径, 提高电池自身的容量, 既体积小又容量大, 也是一项尚需继续努力去开发的课题。

二.对未来发展之分析

智能水表是属于高科技的产品, 水表自身工作环境和工作条件比较恶劣, 加大了这个产品的科技难度。如何使这个产品真正符合供水计量, 智能控制和有效抄读等功能, 在技术智能领域中还需要不断创新和完善。

智能水表目前在国内市场占有量约为5%~6%, 主要使用领域是大中城市 (沿海城市较多) , 以后的发展如何, 从以下几方面分析。

1.从宏观上分析有利发展的因素

(1) 水资源日趋紧张 水计量要求日益提高。

智能水表也是计量水 (饮用水) 的仪表, 是贸易结算工具。水是人类生命之源, 万物生长之本, 全球性水资源紧缺, 给人类生存带来危机。据报导全球有100多个国家缺水或贫水, 中国也不例外。我国为解决缺水问题, 制订“水法”、南水北调、实施城市居民“一户一表”, 实行按人口限量供水以及阶梯水价政策建立节水型社会体系。另一方面保护生态环境, 严格控制污水排放, 加强污水处理、中水利用等一系列行之有效措施给水表产业发展带来机遇, 同时给智能水表开拓了空间。

(2) 供水行业抄表量增加 对智能化的要求提高。

城市居民实施“一户一表”工程, 给水表需求带来了广阔的市场。1998年至2007年, 这10年来我国水表生产总量、出口总量和生产总值均分别增长2.2倍、3.1倍及3倍。据不完全统计, 2007年全国水表生产总量为3700~3900万台, 出口总量为945.4万台, 生产总值为35~36亿, 全国水表生产总量占全球1/3强, 出口9621.7万美元, 占全球贸易总额17%~18%。当前智能水表主要市场在国内, 已在我国不少大中城市中开始试点及中小批量使用, 初步形成了智能水表的贸易市场。

【探讨】智能水表的发展

今天我国的水表产业已成为世界上最大的生产基地和出口大国, 2007年全国水表进口23497台, 而出口有945.4万台, 出口量是进口的402.8倍。中国目前逐步从水表生产大国向水表研制大国迈进,从国内市场向着国际市场发展。

(3) 智能化抄表成本日益下降。

现在的社会是信息时代, 社会交往、沟通和管理均以数据信息化为基础。“小康”家庭生活中必需的水、电、气、通讯等均需由智能化显示和控制来完成数据抄读, 为物业管理系统服务, 智能水表也是这个系统组成成员之一。在现代生活中, 像自助银行那样自助水费付款方法也可以推行使用智能水表的功能完成水费结算, 所以, 智能水表的未来也是很有前景的。

(4) 科技进步及行业投入为智能表的发展提供了保障。

普通水表开发涉及主要专业技术有机械制造、工程塑料及流体力学, 智能水表开发除了上述专业技术外, 还必须有电磁和电子专业技术。目前我国普通水表的品质水平已基本上接近或者达到国际上工业发达国家的水平, 但某些方面仍然存在一定差距。智能水表在普通水表基础上己经开发出品种繁多的智能化新产品, 但品质水平有待进一步稳定和提高。近年来国家对技术进步十分重视, 科技投入量每年不断增大, 对创造发明专利等一系列优惠政策, 国内有不少原来从事电子行业产品开发均纷纷转向水表行业智能化水表开发, 原来水表行业企业也逐年加大对智能水表开发的投资力度,这些举措均给智能水表发展提供可靠保障。

2.智能水表发展方向

(1) 远传技术是智能水表发展的一个方向。

智能水表预付费功能“先付费后用水”在社会文明发展到一定高度后, 不可能成为水费收取唯一的制约手段, 同时在工业发达国家的现阶段也不主张推行先收费后用水。我国自建国以来对居民家庭有供水、供电、供气的那一天开始, 就采用了先用后付费的方法。目前改为先付费后用水, 居民心里有抵触情绪。况且, 目前的供电、供气仍然保持先用后付费的规律, 居民生活水平高了, 人们的思想境界也提升了, 采用先用水后付费, 也不会造成水费拖欠的社会问题, 所以目前智能水表的预付费形式逐步转向远传方向发展或者是其它形式方向发展。

(2) 自动抄读系统技术又是智能水表发展的第二个方向。

我们曾经对多个工业发达国家的预付费水表使用情况调研, 如美、德、法、意、澳大利亚等, 他们很少或者几乎没有对居民供水实施预付费后用水的智能水表, 对他们来说这个问题是关系到对喝水人的“人权”问题, 没有钱的人, 喝水仍然是他们生存的权利, 所以不推行这种措施。但是预付费智能水表用在企业内部为节约用水控制额定计划指标与实际用水计量, 也有大专院校内部为节约用水, 在校住宿学生宿舍房内凭卡用水也采用智能水表来控制。智能水表自动抄读功能在工业发达国家, 采集数据上有很多自动抄表系统, 有远传、遥感、采集和集中采集不等, 特别是美国应用得较多。

三.总结

智能水表远传技术和自动抄读系统技术是两大好功能, 功能自身科技含量高, 技术难度大, 类型多种多样, 随着电子工业的快速发展而促进智能水表的远传技术和自动抄读系统技术的不断创新, 不断发展, 在未来的国内外市场智能水表有着远大的发展前景。


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