無線遠傳水表主導未來供水計量發(fā)展方向

一、 前言

城市供水事業(yè)是城市基礎設施的重要組成部分，也是現(xiàn)代化城市建設中必不可少的前導產(chǎn)業(yè)。在公用事業(yè)市場化改革的浪潮中，在我國政府和建設部主管部門的關注和支持下，城市自來水事業(yè)得到迅猛的發(fā)展。自來水事業(yè)雖然在迅速發(fā)展，但是在自來水的儀表計量方面卻相對落后，近百年來一直采用原始的機械指針水表，在抄表工作中也存在許多難以預測的困難。因此人們要求改善用水管理特別是水表性能的呼聲越來越高。

二、現(xiàn)狀分析及實例

隨著時代的進步和科技非發(fā)展，在供水管理方面，普通水表的弊端越來越明顯。首先，由于現(xiàn)在水表安裝的位置大部分在室內，抄表時，由于用戶需要工作、學習等諸多因素難以保證能隨時留在家中，配合抄表員的工作，由此可能會引起多收、少收的現(xiàn)象，這可能會使用戶與供水管理部門容易發(fā)生矛盾；其次，由于抄表周期的問題和階梯水價的實行，很多地區(qū)無法按時計算及收取水費，造成管理上的混亂。

近20年來，為了改善這種狀況，一些管理部門引進了各種各樣的智能水表，如IC卡水表、CPU卡水表等。但在應用方面，處于十分尷尬的局面。造成被動局面主要因素是產(chǎn)品技術不過關、性能不穩(wěn)定。主要表現(xiàn)在產(chǎn)品質量、制造標準、安裝規(guī)范、產(chǎn)品價格、售后服務、使用管理方面存在問題。2007年8月10日北京建立了CPU卡密鑰系統(tǒng)，主要涉及到系統(tǒng)安全、發(fā)卡管理、營銷柜臺、銀行CPU卡充值、售后服務、基礎建設等工作。但是由于CPU卡預付費水表抗人為攻擊干擾性問題、更換電池后顧之憂問題、價格過高的問題等，總的應用情況不容樂觀，很多水表退回到人工入戶抄表方式。據(jù)有關方面向記者透漏了銀川市IC卡水表改造的驚人內幕：自來水公司貸款斥資2億元購買6家的IC卡水表進行水表改造，每安裝一戶的費用，相當于居民10年的水費，然而在改造后，問題不斷，每月?lián)Q掉2000多塊問題IC卡水表，給企業(yè)帶來沉重的負擔，IC卡水表悄悄地從銀川隱退。浙江省常山縣自來水公司自2001年大量安裝使用IC卡水表，安裝后發(fā)現(xiàn)前來充值的用戶越來越少，而投訴的越來越多，原因是，很多水表的閥門不能在應該關閉時自動關閉或水表內充有水費的情況下又經(jīng)常自動關閥，該公司用了三個多月時間才把這些水表換掉，在經(jīng)濟上、人力上及社會影響上都造成很大損失。截至2007年5月，該公司安裝的IC卡水表更換率達到95%以上。這些實例足以說明到目前位置這些預付費式的智能水表存在著種種隱患，不僅給居民帶來了很多經(jīng)濟上的損失，也給水務管理部門帶來了很多管理上的麻煩。

三、 幾種水表的對比以及它們各自的優(yōu)缺點

水表種類 抄表方式 特點 優(yōu)點 缺點

普通機械水表 人工抄表 管理單位的抄表員登門入戶進行人工抄表收費的方式

水表成本低廉，安裝方便簡單 ⑴人工抄表受人的行為因素﹑影響查抄數(shù)據(jù)準確性 ；⑵樓宇表井安裝情況復雜影響抄讀表數(shù) ；⑶人工查表增加后續(xù)人工成本 ；⑷人工抄表很難做到統(tǒng)一時點抄表

預付費智能水表 預付費（IC卡、CPU卡、TM卡等）智能儀表 即將IC技術應用于智能抄表，通過讀取IC上面的數(shù)據(jù)信息來進行管理，可實現(xiàn)預付費的功能

計量準確，不浪費資源，安裝比較簡單 單表價格高、不能實現(xiàn)實時監(jiān)控儀表的功能、管理漏洞多，數(shù)據(jù)傳輸自動化、網(wǎng)絡化程度不夠，后期維護成本高，可靠性、耐用性、安全性不夠等

直讀無源水表 有線傳輸抄表 利用電纜或電線來把表頭數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X終端

抄取率比較高 抗干擾性差、可靠性不強而且布線相當復雜，麻煩。對于一些需要更換儀表的老的小區(qū)不適合裝這種儀表

無線智能水表 無線遠傳抄表 過無線通訊系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)的一種遠傳系統(tǒng) 抄取數(shù)據(jù)方便，傳輸距離遠，無需布線，能夠實現(xiàn)對儀表的實時監(jiān)控，并且可以做到同時抄取數(shù)據(jù)，具有遠程控制儀表的閥門開關功能，以解決欠費或是拖欠費用的問題

成本中等，但是隨著公司的不斷壯大和成熟，我司正在努力積極尋找價位平民化的遠傳水表，并細化生產(chǎn)安裝調試環(huán)節(jié)，爭取控制故障率，降低成本

四、 無線遠傳水表的特點

無線遠傳水表是無線遠程數(shù)據(jù)采集模塊和發(fā)訊水表配合使用。采集模塊在電路設計中使用微功耗單片機作為微處理器，它能完成下列規(guī)定功能：接受從戶用儀表發(fā)出的脈沖信號進行計數(shù)、運算處理及實時控制，按確定的通信協(xié)議與上位機進行雙向傳輸。

無線遠傳水表內的接收和發(fā)信模塊具有計量（光電、脈沖、緯根）、電源管理、故障報警(斷線、磁擾)、控閥、參數(shù)設定、無線收發(fā)數(shù)據(jù)、表具路由、平均功耗<25uA、中心頻率470MHZ、模塊采用DSSS直序擴頻技術，超強抗干擾等功能。無線遠程數(shù)據(jù)采集模塊適用于多種類型的水表以及燃氣表、純凈水水表遠傳系統(tǒng)。

1． 系統(tǒng)特點：

a) 水表改造簡單：傳感器發(fā)訊環(huán)結構小巧，安裝牢固可靠且不影響校表。

b) 通用性強：任何結構的水表都可以改造，不需指定水表生產(chǎn)廠家，與原來自來水公司使用的水表不沖突。

c) 計數(shù)方式：采用了雙干簧管傳感器脈沖計數(shù)，這樣增加了計數(shù)的準確性和可靠性。干簧管結構小易于安裝，無觸點，使用壽命長。

d) 運營維護成本低：遠傳系統(tǒng)與基表沒有結構關聯(lián)，水表的定期檢定更換，無線遠程數(shù)據(jù)采集模塊仍然可以繼續(xù)使用。

e）符合行業(yè)標準：系統(tǒng)通訊協(xié)議符合建設部CJ/T 188-2004《戶用計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術條件》和CJ/T 224-2006《電子遠傳水表》標準，通用性強。

f）遠傳抄表，實時監(jiān)控：通過網(wǎng)絡實時抄表，方便及時?？梢远ㄆ谧詣映?，也可隨時讀取當前數(shù)據(jù)和查閱歷史數(shù)據(jù)，及時了解各種狀況，系統(tǒng)的自動診斷功能，可以及時發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，方便控制管理。

g）組網(wǎng)靈活、維護簡便：綜合用戶的數(shù)量、安裝方式、現(xiàn)場環(huán)境等因素，可以靈活配置網(wǎng)絡，達到功能合適，費用最少，配置最佳，維護簡便。

h）強大的軟件管理功能：友好的用戶界面，抄表的數(shù)據(jù)可以導出以excel形式保存及打印，使您更直觀的了解用戶情況，達到預測管理、調節(jié)供應的目的。

2．網(wǎng)絡管理模式

a) 相關部門通過設在收費大廳與互聯(lián)網(wǎng)或特定網(wǎng)絡相連的計算機進行收費。具體通過收費軟件進行收費和抄表操作，通過GPRS抄表軟件進行水表數(shù)據(jù)的抄讀和遠程診斷。[!--empirenews.page--]

b) 在階梯水價的實現(xiàn)上，可以通過上位機軟件按月結算。

c) 網(wǎng)絡遠傳水表自帶遠程故障診斷軟件，相關部門可以通過網(wǎng)絡實時檢查每一塊水表的狀態(tài)，包括電池電壓狀態(tài)、是否受干擾、用戶實時用水信息等。相關部門可以根據(jù)這些信息進行相應的具有針對性的處理或維修。

d) 相關部門為用戶更換水表后，只須到軟件上進行換表處理，即可進行正常使用。

e) 當出現(xiàn)繳費錯誤時，軟件允許具有管理員權限的員工恢復數(shù)據(jù)，但微機將對操作進行記錄，以防止惡意修改。

f) 軟件可以打印基表讀數(shù)、水價、繳費金額、日期等基本信息。

g) 在統(tǒng)計上，軟件除可以統(tǒng)計IC卡水表所能統(tǒng)計的所有信息外，還可以統(tǒng)計實時的用水量，并且可以將數(shù)據(jù)庫信息導出到Excel格式，方便統(tǒng)計，提高辦公自動化程度。

h) 用戶可以通過相關部門計算機查詢水表內的用水情況及繳費或欠費信息。

五、無線集中抄表系統(tǒng)的具體案例及功能與其性能指標

圖1所示的無線集中抄表系統(tǒng)是通過ISM頻段的無線信道(470MHz)，采用改進型環(huán)形網(wǎng)絡，使所有表具具有自動中繼路由功能。最終將燃氣表讀數(shù)匯總在樓棟集中器內，通過手持機(或公網(wǎng)系統(tǒng))抄取并將用戶使用信息上傳至收費系統(tǒng)，收費系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)并將其保存方便以后的查詢。該系統(tǒng)具有較強的實時性，抄表準確、迅速，便于燃氣公司進行數(shù)據(jù)分析處理，還可以依據(jù)用戶繳費情況對表具進行控制，如閥狀態(tài)等。特別適用于高層居民用，數(shù)據(jù)匯總到集中器后還可以通過GPRS數(shù)據(jù)中心通過INTERNET網(wǎng)絡傳遞到公共事業(yè)管理信息系統(tǒng)，有關部門可以將其數(shù)據(jù)導入財務中心。

表1 根據(jù)某市某小區(qū) 安裝使用情況的實際抄表數(shù)據(jù)

賬本名 應抄 已抄 抄到率(%) 備注

M512901 193 188 97.91 需換表：1塊；需入戶核對3塊

M512904 223 216 99.08 漏抄：2塊

M512907 262 259 99.61 需入戶核對1塊

M512908 231 231 100.00

M512909 313 309 99.67 需入戶核對1塊

M512911 273 263 97.40 未抄：2個單元，時間不對

M512912 235 228 99.56 需入戶核對1塊

M512913 173 161 98.77 未入庫：1塊

M512914 242 236 99.57 需入戶核對1塊

M512916 207 199 98.02 需換表：1塊；需入戶核對3塊

M512917 163 161 99.38 需換表：1塊

M512918 149 143 98.62 需換表：1塊；需入戶核對3塊

M512919 210 205 100.00

M512920 195 189 99.47 需入戶核對1塊

M512921 162 156 100.00

M514601 190 187 100.00

M514602 269 268 100.00

M514603 210 204 99.02 需入戶核對2塊

如果排除未設置及需換表等原因集中抄表抄到率超過99.5%，符合國家建設部遠傳抄表系統(tǒng)的要求，更符合了當下抄表的需求。

綜上所述，無線集中抄表系統(tǒng)設計必須考慮系統(tǒng)方案的整體性，不能片面追求某一指標，各種無線集中抄表的網(wǎng)絡結構各有優(yōu)缺點，用戶應根據(jù)具體的應用選用合適的系統(tǒng)方案。我們認為上述無線集中抄表系統(tǒng)是比較完善的。因其安裝維護方便、低廉，通信表具節(jié)點相對獨立，且表具全部具有自動中繼、集中等特性，是適合目前用戶需要的集中抄表系統(tǒng)方案之一。