來源:時間:2017.02.07 09:30
遠傳水表分類及優(yōu)缺點
(一)有源表
即表具必須一直供電,通常以采集脈沖個數(shù)進行計量,也叫脈沖式遠傳水表,可分為“單、雙干簧管表”、“霍爾元件表”、“光電轉換表”。
1、干簧管型原理:在轉盤計數(shù)的水表內(nèi)加裝干簧管和磁性元件,干簧管固定在計數(shù)轉盤附近,磁性元件安裝在計數(shù)盤上,當轉盤每轉一圈,磁性元件經(jīng)過干簧管一次,干簧管閉合一次,即在接收端產(chǎn)生一個計量脈沖。
2、霍爾元件型原理:在轉盤計數(shù)的水表內(nèi)加裝霍爾元件和磁性元件,構成基于磁電轉換的傳感器,霍爾元件固定在計數(shù)轉盤附近,磁性元件安裝在計數(shù)盤上,當轉盤每轉一圈,磁性元件經(jīng)過霍爾元件一次,對應一次電位差,即在接收端產(chǎn)生一個計量脈沖。
3、光電轉換型原理:由光電發(fā)射、接收器和反光鏡組成,當安裝在轉盤上的反光鏡通過發(fā)射器時,紅外光由反光鏡反射到接收器,轉盤每轉一圈,在接收端產(chǎn)生一個計量脈沖。
脈沖式遠傳水表的優(yōu)點:對基表改動小,不影響原有的結構和計量;成本相對較低;脈沖采集技術比較成熟。
缺點:整個計量過程需要持續(xù)供電;受水錘、壓力不穩(wěn)、反轉影響,會產(chǎn)生累計誤差;強磁干擾或元件退磁,會影響計量;使用分線制布線,工程復雜,線纜和維護成本高。
脈沖式遠傳水表是遠傳表的先驅,經(jīng)過近十年持續(xù)的改進,其原理可靠簡單,也基本解決了水錘、倒流、抖動誤測和磁影響等缺點,近年脈沖式遠傳水表改裝了鋰電池,且采用了水表本地儲存累計水量,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)得到一定認可,隨著水司對遠傳水表管理意識和維護逐步成熟到位,脈沖表依然不失為一種低成本、高效率的遠傳表。目前市場上上述三種原理的脈沖遠傳表各有使用,各廠家近年在此基礎上升級推出無線自組網(wǎng)遠傳水表,在水表里內(nèi)置路由器,無線接收范圍內(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)絡系統(tǒng)的可靠性還需時間來驗證。
(二)無源表平時表具不需供電,僅在抄讀時供電,又分接觸式無源表和非接觸式無源表。
1、接觸式無源表原理:其代表是厚膜電阻式,通過在字輪上安裝金屬觸點,與對應電路板上的不同電阻接觸,通過不同的電阻值來識別字輪的位置,計算出相應的示值。
厚膜電阻式遠傳水表的優(yōu)點:原理簡單,不影響原有的結構和計量;成本相對較低;直讀字輪上數(shù)據(jù),平時不供電;直讀表計窗口值無累計誤差。
缺點:字輪觸點摩阻影響計量性能,需降低齒輪組的阻尼,對工藝要求高;電阻值受溫度變化影響,可能導致觸點接觸不良,產(chǎn)生計量誤差。
2、非接觸式無源表原理:其代表是光電式,在計數(shù)字輪的0~9 的位置上印刷特定的標記,在其周圍按照數(shù)學規(guī)律安裝固定光電傳感器,判斷字輪各種位置的“有”和“無”狀態(tài),把一個數(shù)學問題通過電子電路方法來實現(xiàn),輔以冗錯、糾錯的算法,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)別在于機械結構和數(shù)學算法的不同。
光電式遠傳水表的優(yōu)點:無機械接觸,不影響原有的結構和計量;直讀字輪上數(shù)據(jù),平時不供電;光電方式生成數(shù)字信號,采集穩(wěn)定;直讀表計窗口值無累計誤差;總線制布線。
缺點:機芯防水密封要求高;結構整體化設計,電子部分和基表嵌入組裝,對制造工藝要求高;周檢換表成本較高。無源直讀表,特別是光電式直讀表一上市,市場反應好,對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)不同領域的學科,是機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,更有甚者只設計,電子和基表都外購,這三種制造工藝模式導致了后續(xù)的諸多問題,比如基表質量和計量認證,電子部分防水和穩(wěn)定性,組裝工藝質量差等?;谝陨蠁栴},光電式直讀表在技術原理上雖已成為主流,得到認可,但在行業(yè)內(nèi)也沒大批量推廣使用,當然水表廠家也有針對性的改良方案,比如采用模塊化設計,解決使用過程中的問題,目前無源直讀表也是供水企業(yè)小范圍使用的首選類型。
(三)其他新型的遠傳水表
1、無源直讀攝像式水表,分體式設計,通過拍攝基表盤字輪的圖片來獲得水表的示值,根據(jù)圖片解析程序分兩類,一類是通過遠傳水表系統(tǒng)完成攝像和傳輸,圖片在上位機的后臺軟件上解析,把圖片上的字輪示值轉換為數(shù)字, 這類攝像表十年前就有這樣的概念及產(chǎn)品,當時也得到了一定的認可,但卻沒有很好的應用,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)的表端直接進行圖片解析的方式,完成模數(shù)轉換,上傳數(shù)字信號,解決了傳輸瓶頸問題, 屬于新技術、新產(chǎn)品,目前能生產(chǎn)的廠家不多,水表應用數(shù)量也不多。
攝像表的最大的優(yōu)點就是分體式設計,也就是說基表可由水司自行采購、安裝及維護,后加裝攝像設備,保證基表獨立運行,在遠傳系統(tǒng)故障時,基表仍獨立計量,用戶對計量的結果也更好認可;另外攝像設備設計壽命12 年,水表兩個周檢期內(nèi)換基表就可以,后期維護費用大大降低,其他整體設計的遠傳水表不能做到這一點。缺點尚未表現(xiàn)出來,待時間驗證。
2、有源超聲測流型水表,其原理利用超聲波換能器產(chǎn)生超聲波在水中傳播,當超聲波在流動的水中傳播時產(chǎn)生“傳播速度差”,該速度差與水的流速成正比,利用這一原理進行計量,因此又被稱為速度差法超聲水表,大表已普遍應用,小口徑表目前正處于研發(fā)階段。
遠傳系統(tǒng)傳輸方式
分線制:脈沖水表都是分線制,一只水表一條信號線,集抄器按順序進行采集,從技術上講比較成熟,但布線太多,工程復雜,維護量大。
總線制:通常采用modbus 總線制,一體化設計,可靠性高,水表只需掛接,減少布線,系統(tǒng)調(diào)試和維護量少,與其他系統(tǒng)(如安防)可以共享開放式網(wǎng)絡設計,簡潔優(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)場從集抄器人工抄表,也可以通過網(wǎng)絡(例如GPRS)定時自動上傳。
抄表系統(tǒng)軟件
遠傳水表廠家多,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)整合標準化和智慧化表務管理表現(xiàn)不足。對水司而言,若同時選用多個品牌的遠傳水表,那就意味著多套抄表系統(tǒng),每套系統(tǒng)都要和報裝、營銷系統(tǒng)做接口銜接,抄表員也得帶多只抄表機去小區(qū)集抄,數(shù)據(jù)統(tǒng)一性和操作可靠性差,成為遠傳水表推廣使用的敗筆。因此,水司牽頭實施類似營銷mis 系統(tǒng)的遠傳水表管理系統(tǒng)是必要和實用的,重點要解決的問題是:
遠傳水表作為集抄系統(tǒng)的終端設備,編碼唯一性是關鍵參數(shù),關聯(lián)報裝、營銷業(yè)務密切,也決定水表安裝維護流程的制定,對市場上不同品牌多類型號水表,應由水司依據(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,以達到一套系統(tǒng)抄不同品牌型號的水表,系統(tǒng)與水司的信息整合對接效率也更高。
遠傳水表解放了抄表勞動力,另一個特點就是智能化管理,例如數(shù)據(jù)定時通訊,通過數(shù)據(jù)分析,能預警用戶用水異常情況,可以微信、短信等方式進行溫馨提示。諸如此類的功能也是當前智慧城市建設內(nèi)容的一部分。