洪永誼

【摘要】隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的不斷深入，智能水表技術(shù)逐漸成為可能，近年來(lái)，隨著遠(yuǎn)傳智能水表技術(shù)研究的不斷深入，智能水表在我國(guó)的普及程度愈發(fā)的增高，尤其是大口徑GPRS遠(yuǎn)傳智能水表得以迅速發(fā)展，同時(shí)運(yùn)用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，做好管網(wǎng)降漏、保證水計(jì)量準(zhǔn)確性等是建設(shè)節(jié)能環(huán)保的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文通過(guò)對(duì)智能遠(yuǎn)傳水表的技術(shù)應(yīng)用的闡述，給水司的供水服務(wù)、表務(wù)計(jì)量管理等工作提供參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】智能水表；GPRS遠(yuǎn)傳技術(shù)；管理軟件

隨著環(huán)境的不斷污染，水資源也顯得越來(lái)越寶貴，產(chǎn)銷(xiāo)差率是現(xiàn)代化供水企業(yè)減少資源損耗、提高管理水平、增加經(jīng)濟(jì)效益的一個(gè)重要指標(biāo)，如何降低產(chǎn)銷(xiāo)差率已成為當(dāng)代供水企業(yè)的一個(gè)重要研究課題。水表作為唯一的計(jì)量器具，特別是占售水量較大而數(shù)量較少的大口徑水表的管理，對(duì)供水企業(yè)提高產(chǎn)銷(xiāo)差率意義重大，所以應(yīng)用智能水表準(zhǔn)確的測(cè)量技術(shù)和及遠(yuǎn)傳技術(shù)，對(duì)水表進(jìn)行實(shí)時(shí)管理就顯得尤為重要。

一、遠(yuǎn)傳智能水表應(yīng)用背景情況分析

長(zhǎng)期以來(lái)，供水行業(yè)普遍存在的問(wèn)題：

一是產(chǎn)銷(xiāo)差居高不下是供水企業(yè)最大的問(wèn)題。漏損原因有：一是供水管網(wǎng)自身故障漏損，這類(lèi)漏損由于管網(wǎng)大多埋于地下而不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)；二是表具漏損，主要是水表計(jì)量誤差，目前國(guó)內(nèi)還是大多采用傳統(tǒng)的機(jī)械式水表，機(jī)械式水表由于磨損的存在，其精度會(huì)隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)而改變，而且小流量測(cè)量不準(zhǔn)確等因素造成。三是免費(fèi)及非法用水等。雖然針對(duì)產(chǎn)銷(xiāo)差問(wèn)題，國(guó)內(nèi)許多供水企業(yè)采取了很多防控措施，但由于供水區(qū)域大、人工監(jiān)控成本高、人工管理滯后等原因，產(chǎn)銷(xiāo)差控制形勢(shì)依然嚴(yán)峻。

二是人工抄表周期長(zhǎng)，無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)故障。目前大多數(shù)供水企業(yè)都是通過(guò)人工以1個(gè)月為周期抄讀一次水表，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的周期長(zhǎng)、歷史用水狀況無(wú)法還原，嚴(yán)重影響了供水企業(yè)的產(chǎn)銷(xiāo)差。

三是人工及其他的成本上升，導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)成本不斷上升問(wèn)題。

為了解決上述問(wèn)題，許多供水企業(yè)開(kāi)始使用遠(yuǎn)傳智能水表。

二、大口徑智能水表應(yīng)用

目前國(guó)內(nèi)大口徑智能電子水表（DN50以上）主要有兩種：一是超聲水表，二是電磁水表。其工作原理如下：

超聲水表的工作原理是基于超聲波水表是通過(guò)檢測(cè)超聲波聲束在水中順流逆流傳播時(shí)因速度發(fā)生變化而產(chǎn)生的時(shí)差，分析處理得出水的流速?gòu)亩M(jìn)一步計(jì)算出水的流量的一種新式水表， 超聲水表可分為單聲道、雙聲道和多聲道測(cè)量方式，大于雙聲道統(tǒng)稱(chēng)為多聲道，如下所示為單聲道示意圖：

順流傳播時(shí)間：

逆流傳播時(shí)間：

流速：

式中：C：超聲波在水中的傳播速度

v：水流經(jīng)管道的流速

k： 水表系數(shù)

電磁水表該的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律：導(dǎo)電流體通過(guò)磁場(chǎng)作切割磁力線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)就產(chǎn)生感應(yīng)電壓，

此電壓由下式給出： U=K·B· ·D

式中：U—感應(yīng)電壓；

K—水表常數(shù)；

B—磁感應(yīng)強(qiáng)度；

—測(cè)量管截面內(nèi)的平均流速；

D—測(cè)量導(dǎo)管的內(nèi)直徑。

測(cè)量流量時(shí)，導(dǎo)電性流體垂直于流動(dòng)方向的磁場(chǎng)，導(dǎo)電性流體的流動(dòng)感應(yīng)出一個(gè)與平均流速（即體積流量）成正比的電壓。其感應(yīng)電壓信號(hào)通過(guò)兩個(gè)與流體直接接觸的電極檢出，并傳送至轉(zhuǎn)換器進(jìn)行智能化處理，實(shí)現(xiàn)流體的瞬時(shí)流量、累積流量的顯示。

超聲水表和電磁水表內(nèi)部無(wú)活動(dòng)部件無(wú)阻流元件，使用壽命長(zhǎng)，輸出通訊功能齊全，滿(mǎn)足各類(lèi)通訊和無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)要求。具有優(yōu)秀的小流量檢測(cè)能力，能解決眾多傳統(tǒng)水表的問(wèn)題，更加適合水費(fèi)梯度收費(fèi)，更加適合水資源的節(jié)約和合理利用，具有廣闊的市場(chǎng)和使用前景。超聲水表更適合于測(cè)量清潔水，功耗更低，反應(yīng)靈敏，可做到1S測(cè)量一次數(shù)據(jù)；而電磁水表測(cè)量不受介質(zhì)影響，污水測(cè)量也不受影響，但測(cè)量功耗較大，一般為15S測(cè)量一次數(shù)據(jù)。

機(jī)械水表由于磨損的存在，其精度會(huì)隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)而改變，智能水表與機(jī)械水表相比，始動(dòng)流量低、量程比寬、無(wú)壓力損失、精度高、過(guò)載流量大、允許長(zhǎng)期過(guò)載運(yùn)行、通訊方便，可配套GPRS數(shù)據(jù)終端遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)城市智慧水務(wù)管理。

三、大口徑無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)傳智能水表GPRS遠(yuǎn)傳應(yīng)用及數(shù)據(jù)平臺(tái)分析

隨著智慧城水水務(wù)的不斷推進(jìn)建設(shè)，傳統(tǒng)機(jī)械水表已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)有的使用需求，無(wú)法解決目前供水行業(yè)中存在的問(wèn)題，而使用遠(yuǎn)傳智能水表可以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽俊⒓皶r(shí)、有效。

目前市場(chǎng)上遠(yuǎn)傳水表主要還是以GPRS遠(yuǎn)傳為主，供電方式有220VAC、電池供電和太陽(yáng)能供電等模式，由于城市管網(wǎng)的水表一般安裝在井下，無(wú)電源提供，因此一般都采用電池供電方式，無(wú)需打孔、布線(xiàn)等現(xiàn)場(chǎng)操作，只要把表裝在管道上就可以運(yùn)行了，從表具端到云端無(wú)任何中間環(huán)節(jié)，維護(hù)和運(yùn)行成本可降至最低。就可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程上傳用水?dāng)?shù)據(jù)和管道壓力等表具信息到水務(wù)系統(tǒng)平臺(tái)，以達(dá)到考核分析的功能，目前在供水行業(yè)中，遠(yuǎn)傳水表的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

遠(yuǎn)傳智能水表是圍繞供水企業(yè)精細(xì)化運(yùn)營(yíng)管理需求構(gòu)建的端到端行業(yè)解決方案，借助物GPRS、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，將海量水務(wù)信息進(jìn)行及時(shí)采集、分析與處理，幫助水務(wù)公司提升運(yùn)營(yíng)管理效率、以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理水務(wù)系統(tǒng)的整個(gè)生產(chǎn)、管理和服務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)水務(wù)企業(yè)對(duì)內(nèi)管理創(chuàng)新和對(duì)外服務(wù)創(chuàng)新，從而實(shí)現(xiàn)智能化管理和決策。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，隨著我國(guó)智能系統(tǒng)研究的不斷深入，遠(yuǎn)傳智能水表在實(shí)際水務(wù)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用逐漸成為了我國(guó)智能化社會(huì)發(fā)展的必然，由此，在未來(lái)，計(jì)量更加準(zhǔn)確、人工耗費(fèi)更小的智能化水表應(yīng)用不僅僅會(huì)在很大程度上降低我國(guó)水務(wù)企業(yè)實(shí)際管理成本的同時(shí)促進(jìn)我國(guó)水務(wù)管理系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展，消除不可預(yù)定的外界干擾同時(shí)進(jìn)而促進(jìn)我水務(wù)體系的健康、蓬勃發(fā)展。