概述

“九五”初期，建設(shè)部首次在小康住宅標(biāo)準(zhǔn)中提出了“三表出戶”的要求，地方政府相繼出臺(tái)政策，促進(jìn)水表“一戶一表”工作具體落實(shí)，十多年來(lái)，居民水表應(yīng)用基本形成了普通機(jī)械水表、閥控預(yù)付費(fèi)卡表、遠(yuǎn)傳水表等三種方式，其中遠(yuǎn)傳水表逐漸形成規(guī)模，在二次供水小區(qū)應(yīng)用較多，且技術(shù)型號(hào)多樣，生產(chǎn)廠家眾多。隨著城市建設(shè)的發(fā)展，高層小區(qū)層出不窮，每年進(jìn)入“一戶一表”計(jì)量管理的高層用戶數(shù)量不斷增加，如何選用水表是供水企業(yè)面臨的重要課題。

遠(yuǎn)傳水表分類及優(yōu)缺點(diǎn)

（一）有源表

即表具必須一直供電，通常以采集脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)量，也叫脈沖式遠(yuǎn)傳水表，可分為“單、雙干簧管表”、“霍爾元件表”、“光電轉(zhuǎn)換表”。

1、干簧管型原理：在轉(zhuǎn)盤計(jì)數(shù)的水表內(nèi)加裝干簧管和磁性元件，干簧管固定在計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)盤附近，磁性元件安裝在計(jì)數(shù)盤上，當(dāng)轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一圈，磁性元件經(jīng)過(guò)干簧管一次，干簧管閉合一次，即在接收端產(chǎn)生一個(gè)計(jì)量脈沖。

2、霍爾元件型原理：在轉(zhuǎn)盤計(jì)數(shù)的水表內(nèi)加裝霍爾元件和磁性元件，構(gòu)成基于磁電轉(zhuǎn)換的傳感器，霍爾元件固定在計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)盤附近，磁性元件安裝在計(jì)數(shù)盤上，當(dāng)轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一圈，磁性元件經(jīng)過(guò)霍爾元件一次，對(duì)應(yīng)一次電位差，即在接收端產(chǎn)生一個(gè)計(jì)量脈沖。

3、光電轉(zhuǎn)換型原理：由光電發(fā)射、接收器和反光鏡組成，當(dāng)安裝在轉(zhuǎn)盤上的反光鏡通過(guò)發(fā)射器時(shí)，紅外光由反光鏡反射到接收器，轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一圈，在接收端產(chǎn)生一個(gè)計(jì)量脈沖。

脈沖式遠(yuǎn)傳水表的優(yōu)點(diǎn)：對(duì)基表改動(dòng)小，不影響原有的結(jié)構(gòu)和計(jì)量；成本相對(duì)較低；脈沖采集技術(shù)比較成熟。

缺點(diǎn)：整個(gè)計(jì)量過(guò)程需要持續(xù)供電；受水錘、壓力不穩(wěn)、反轉(zhuǎn)影響，會(huì)產(chǎn)生累計(jì)誤差；強(qiáng)磁干擾或元件退磁，會(huì)影響計(jì)量；使用分線制布線，工程復(fù)雜，線纜和維護(hù)成本高。

脈沖式遠(yuǎn)傳水表是遠(yuǎn)傳表的先驅(qū)，經(jīng)過(guò)近十年持續(xù)的改進(jìn)，其原理可靠簡(jiǎn)單，也基本解決了水錘、倒流、抖動(dòng)誤測(cè)和磁影響等缺點(diǎn)，近年脈沖式遠(yuǎn)傳水表改裝了鋰電池，且采用了水表本地儲(chǔ)存累計(jì)水量，其數(shù)據(jù)傳輸亦可采用總線制系統(tǒng)等，在供水行業(yè)內(nèi)得到一定認(rèn)可，隨著水司對(duì)遠(yuǎn)傳水表管理意識(shí)和維護(hù)逐步成熟到位，脈沖表依然不失為一種低成本、高效率的遠(yuǎn)傳表。目前市場(chǎng)上上述三種原理的脈沖遠(yuǎn)傳表各有使用，各廠家近年在此基礎(chǔ)上升級(jí)推出無(wú)線自組網(wǎng)遠(yuǎn)傳水表，在水表里內(nèi)置路由器，無(wú)線接收范圍內(nèi)任意水表之間可以兩兩相互橋架聯(lián)網(wǎng)，省了布線的麻煩，但網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性還需時(shí)間來(lái)驗(yàn)證。

（二）無(wú)源表平時(shí)表具不需供電，僅在抄讀時(shí)供電，又分接觸式無(wú)源表和非接觸式無(wú)源表。

1、接觸式無(wú)源表原理：其代表是厚膜電阻式，通過(guò)在字輪上安裝金屬觸點(diǎn)，與對(duì)應(yīng)電路板上的不同電阻接觸，通過(guò)不同的電阻值來(lái)識(shí)別字輪的位置，計(jì)算出相應(yīng)的示值。

厚膜電阻式遠(yuǎn)傳水表的優(yōu)點(diǎn)：原理簡(jiǎn)單，不影響原有的結(jié)構(gòu)和計(jì)量；成本相對(duì)較低；直讀字輪上數(shù)據(jù)，平時(shí)不供電；直讀表計(jì)窗口值無(wú)累計(jì)誤差。
缺點(diǎn)：字輪觸點(diǎn)摩阻影響計(jì)量性能，需降低齒輪組的阻尼，對(duì)工藝要求高；電阻值受溫度變化影響，可能導(dǎo)致觸點(diǎn)接觸不良，產(chǎn)生計(jì)量誤差。

2、非接觸式無(wú)源表原理：其代表是光電式，在計(jì)數(shù)字輪的0~9 的位置上印刷特定的標(biāo)記，在其周圍按照數(shù)學(xué)規(guī)律安裝固定光電傳感器，判斷字輪各種位置的“有”和“無(wú)”狀態(tài)，把一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題通過(guò)電子電路方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，輔以冗錯(cuò)、糾錯(cuò)的算法，得出字輪上的唯一示值。目前采用這種方式的直讀表主要有光電透射式和光電反射式兩種，主要的區(qū)別在于機(jī)械結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)算法的不同。

光電式遠(yuǎn)傳水表的優(yōu)點(diǎn)：無(wú)機(jī)械接觸，不影響原有的結(jié)構(gòu)和計(jì)量；直讀字輪上數(shù)據(jù)，平時(shí)不供電；光電方式生成數(shù)字信號(hào)，采集穩(wěn)定；直讀表計(jì)窗口值無(wú)累計(jì)誤差；總線制布線。

缺點(diǎn)：機(jī)芯防水密封要求高；結(jié)構(gòu)整體化設(shè)計(jì)，電子部分和基表嵌入組裝，對(duì)制造工藝要求高；周檢換表成本較高。無(wú)源直讀表，特別是光電式直讀表一上市，市場(chǎng)反應(yīng)好，對(duì)脈沖式表造成不小的沖擊，很多廠家蜂擁而上。由于基表和電子整合是多專業(yè)不同領(lǐng)域的學(xué)科，是機(jī)電一體化的綜合制造工藝，而大多廠家要么是做基表出身，電子部分外協(xié)，要么是做電

子專業(yè)，基表外購(gòu)，更有甚者只設(shè)計(jì)，電子和基表都外購(gòu)，這三種制造工藝模式導(dǎo)致了后續(xù)的諸多問(wèn)題，比如基表質(zhì)量和計(jì)量認(rèn)證，電子部分防水和穩(wěn)定性，組裝工藝質(zhì)量差等?；谝陨蠁?wèn)題，光電式直讀表在技術(shù)原理上雖已成為主流，得到認(rèn)可，但在行業(yè)內(nèi)也沒(méi)大批量推廣使用，當(dāng)然水表廠家也有針對(duì)性的改良方案，比如采用模塊化設(shè)計(jì)，解決使用過(guò)程中的問(wèn)題，目前無(wú)源直讀表也是供水企業(yè)小范圍使用的首選類型。

（三）其他新型的遠(yuǎn)傳水表
1、無(wú)源直讀攝像式水表，分體式設(shè)計(jì)，通過(guò)拍攝基表盤字輪的圖片來(lái)獲得水表的示值，根據(jù)圖片解析程序分兩類，一類是通過(guò)遠(yuǎn)傳水表系統(tǒng)完成攝像和傳輸，圖片在上位機(jī)的后臺(tái)軟件上解析，把圖片上的字輪示值轉(zhuǎn)換為數(shù)字, 這類攝像表十年前就有這樣的概念及產(chǎn)品，當(dāng)時(shí)也得到了一定的認(rèn)可，但卻沒(méi)有很好的應(yīng)用，主要原因是抄表系統(tǒng)總線制__傳輸，速率約1~5k/s 之間，而圖片文件在4k 以上，傳輸帶寬要求高，集抄系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率低；另一類表是近年出現(xiàn)的表端直接進(jìn)行圖片解析的方式，完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，上傳數(shù)字信號(hào)，解決了傳輸瓶頸問(wèn)題, 屬于新技術(shù)、新產(chǎn)品，目前能生產(chǎn)的廠家不多，水表應(yīng)用數(shù)量也不多。

攝像表的最大的優(yōu)點(diǎn)就是分體式設(shè)計(jì)，也就是說(shuō)基表可由水司自行采購(gòu)、安裝及維護(hù)，后加裝攝像設(shè)備，保證基表獨(dú)立運(yùn)行，在遠(yuǎn)傳系統(tǒng)故障時(shí)，基表仍獨(dú)立計(jì)量，用戶對(duì)計(jì)量的結(jié)果也更好認(rèn)可；另外攝像設(shè)備設(shè)計(jì)壽命12 年，水表兩個(gè)周檢期內(nèi)換基表就可以，后期維護(hù)費(fèi)用大大降低，其他整體設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)傳水表不能做到這一點(diǎn)。缺點(diǎn)尚未表現(xiàn)出來(lái)，待時(shí)間驗(yàn)證。

2、有源超聲測(cè)流型水表，其原理利用超聲波換能器產(chǎn)生超聲波在水中傳播，當(dāng)超聲波在流動(dòng)的水中傳播時(shí)產(chǎn)生“傳播速度差”，該速度差與水的流速成正比，利用這一原理進(jìn)行計(jì)量，因此又被稱為速度差法超聲水表，大表已普遍應(yīng)用，小口徑表目前正處于研發(fā)階段。
遠(yuǎn)傳系統(tǒng)傳輸方式

分線制：脈沖水表都是分線制，一只水表一條信號(hào)線，集抄器按順序進(jìn)行采集，從技術(shù)上講比較成熟，但布線太多，工程復(fù)雜，維護(hù)量大。

總線制：通常采用modbus 總線制，一體化設(shè)計(jì)，可靠性高，水表只需掛接，減少布線，系統(tǒng)調(diào)試和維護(hù)量少，與其他系統(tǒng)（如安防）可以共享開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)潔優(yōu)化高層小區(qū)的弱電布線。分線制或總線制組網(wǎng)水表到集抄器的系統(tǒng), 集抄器以單元或小區(qū)為單位, 掛接所有水表, 抄表員可以到現(xiàn)場(chǎng)從集抄器人工抄表，也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)（例如GPRS）定時(shí)自動(dòng)上傳。

抄表系統(tǒng)軟件
遠(yuǎn)傳水表廠家多，品牌和抄表系統(tǒng)功能各不相同，水表廠都是硬件制造為主，配套軟件研發(fā)較弱，大都是解決了抄表和數(shù)據(jù)收發(fā)的基本功能，數(shù)據(jù)整合標(biāo)準(zhǔn)化和智慧化表務(wù)管理表現(xiàn)不足。對(duì)水司而言，若同時(shí)選用多個(gè)品牌的遠(yuǎn)傳水表，那就意味著多套抄表系統(tǒng)，每套系統(tǒng)都要和報(bào)裝、營(yíng)銷系統(tǒng)做接口銜接，抄表員也得帶多只抄表機(jī)去小區(qū)集抄，數(shù)據(jù)統(tǒng)一性和操作可靠性差，成為遠(yuǎn)傳水表推廣使用的敗筆。因此，水司牽頭實(shí)施類似營(yíng)銷mis 系統(tǒng)的遠(yuǎn)傳水表管理系統(tǒng)是必要和實(shí)用的，重點(diǎn)要解決的問(wèn)題是：

• 遠(yuǎn)傳水表作為集抄系統(tǒng)的終端設(shè)備，編碼唯一性是關(guān)鍵參數(shù)，關(guān)聯(lián)報(bào)裝、營(yíng)銷業(yè)務(wù)密切，也決定水表安裝維護(hù)流程的制定，對(duì)市場(chǎng)上不同品牌多類型號(hào)水表，應(yīng)由水司依據(jù)自身管理需求制定統(tǒng)一的編碼規(guī)則，廠家按規(guī)則設(shè)置及生產(chǎn)。

• 統(tǒng)一總線制通訊協(xié)議，集抄上傳下載的數(shù)據(jù)包解碼規(guī)則也要統(tǒng)一制定，以達(dá)到一套系統(tǒng)抄不同品牌型號(hào)的水表，系統(tǒng)與水司的信息整合對(duì)接效率也更高。

• 遠(yuǎn)傳水表解放了抄表勞動(dòng)力，另一個(gè)特點(diǎn)就是智能化管理，例如數(shù)據(jù)定時(shí)通訊，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，能預(yù)警用戶用水異常情況，可以微信、短信等方式進(jìn)行溫馨提示。諸如此類的功能也是當(dāng)前智慧城市建設(shè)內(nèi)容的一部分。