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淺談智能水表在供水行業中的應用前景

放大字體  縮小字體    發布日期:2018-12-24  來源:寧波水表股份有限公司  瀏覽次數:967
核心提示:【摘要】隨著經濟的發展,表計行業也在發生著日新月異的變化,智能水表遠程抄表技術日趨完善,而傳統人工抄表模式因工作效率低,勞動強度大,受天氣等不可控現象影響,已不能適應社會、供水企業的發展需求,智能抄表正逐漸取代人工抄表在人們生活中的地位。本文主要介紹了智能水表抄表技術在供水行業中的應用現狀、優勢,解

【摘要】隨著經濟的發展,表計行業也在發生著日新月異的變化,智能水表遠程抄表技術日趨完善,而傳統人工抄表模式因工作效率低,勞動強度大,受天氣等不可控現象影響,已不能適應社會、供水企業的發展需求,智能抄表正逐漸取代人工抄表在人們生活中的地位。本文主要介紹了智能水表抄表技術在供水行業中的應用現狀、優勢,解釋遠程抄表系統的采集原理和組成部分,并針對智能水表在運行中出現的問題提出了有效解決方案,希望能夠對讀者產生一些幫助。

【關鍵詞】智能水表;遠程抄表;運行故障;處理措施

水表是用戶與水司進行貿易結算的唯一計量器具,經過技術的不斷改革創新,水表已越來越智能化。隨著城市人口的增多,高層住宅小區的擴建,智慧城市的興起,城市正朝著數字化、智能化到智慧化的進程發展,智能水表遠程抄表技術克服了傳統人工抄表模式效率低且容易出錯的缺點,實現了遠程接收,快速精準抄讀數據,運行穩定可靠,在城市中得到有效的推廣使用。遠程抄表技術的運用大大提高了工作效率,提升供水企業的口碑形象,帶來經濟效益,推進了智慧城市的發展。

一、 智能水表遠程抄表系統的組成與選用

智能水表遠程抄表系統是指通過無線網絡,主站與智能水表遠程通訊,實現數據采集、信息遠傳,最后由后臺軟件處理和分析數據。遠程抄表系統包括主站、無線遠傳裝置、集中器、采集器、智能水表五個組成部分【1】。主站:儲存數據用的服務器,可以延伸各種應用。無線遠傳裝置:用于采集智能水表、壓力傳感器、液位儀等終端設備的數據,可通過GPRS/GSM/CDMA/NB-IoT等無線網絡實現數據遠傳,達到管理后臺實時監控的目的。集中器:設置于多個采集器和/或智能水表與主站間,集中采集數據,存儲,最后通過GPRS網絡與主站通訊。采集器:設置于智能水表與集中器之間,采集一個或多個智能水表的數據,處理數據并傳遞給集中器。智能水表由機械表及采集模塊組成,采集模塊內嵌有微處理器,可以把機械表上的窗口數值轉化為數字信號,實現數據處理、保存、上傳的功能。

按照采集數據的方式,智能水表遠程抄表系統可分為如下兩種:

(1) 集中器抄表:集中器利用RS485、M-Bus總線與智能水表連接,集中采集數據、存儲,最后通過GPRS網絡把數據上傳到主站【2】。M-BUS是一種專門為計量儀器數據傳輸而設計的總線,為兩芯線無極性,可任意分支,方便安裝調試,M-BUS一般可接500個點,電壓足夠可接更多,通訊距離最長可達1200m,具有總線故障隔離性能,保障部分總線故障時其余部分正常通訊,目前在集中抄表領域占據主流。RS-485是一種采用平衡發送和差分接收數據的總線,具有良好的抑制共模干擾能力,但連接結點少,一般不超過100個點,通訊距離短,一般只有數百米,通常要結合采集器使用,即集中器先經采集器再接智能水表的連接方式,拓寬結點數,延長通訊距離。集中器抄表優勢在于通訊可靠性高,運行成本低,但布線困難,因此常應用于戶型密集、方便集中布線的高層住宅小區,商業公寓等。

(2)物聯網抄表:應用了物聯網,通常表現為無線遠傳裝置與智能水表一對一組合,直接與主站交換數據,其無線通信方式一般有GPRS、CDMA、Lora和NB-IoT等【3】。NB-IoT是一種新興的技術,支持低功耗廣域網連接,但為收費頻段,運行費用高;Lora具有傳輸距離遠、工作功耗低、組網節點多特點,是目前被廣泛使用的無線抄表技術;CDMA使用的是短消息傳輸,功率大;GPRS具有實時在線特性,傳輸容量大、速率高,常用于對大口徑水表的24h實時用量監控。物聯網抄表克服布線困難缺點,安裝簡易,后期檢修維護方便,但受信號限制,常應用于農村村表、平房、別墅、舊改居民樓等信號良好、布線困難的區域。

一、 智能水表遠程抄表的應用

隨著國內遠程抄表技術的日益發展和完善,利用無線網絡將表計讀數遠程傳送回水司,并與營業收費系統對接,遠程抄表數據的有效利用,大大減輕了抄表人員的工作量,提高工作效率。過去抄表員要拿手持機到現場的集抄點采集,現在足不出戶就能采集數據,遠程抄表系統因具備自動抄表、定時上報的功能優勢得到各大水司的青睞。利用遠程抄表,抄表人員不用上門打擾用戶,即使水表被鎖被堆埋,也無需估抄,避免因抄讀不準引起的客戶投訴與產銷差誤差,而且遠程抄表的數據分析對判斷水表滯行故障、分析漏耗、分析配表合理性等提供可靠依據。

二、 智能水表在使用中存在的問題與應對措施

1、 通訊故障。

(1) 主站與集中器或無線遠傳裝置之間通訊失?。含F場的設備欠電,或安裝位置信號欠佳,造成遠程通訊不穩定。安裝設備時選擇信號良好、接市電方便的點,可采用加長的天線盡量延伸到室外等信號較好的位置,及時更換低電壓報警的電池,保障設備的正常在線。

(2) 集中器或無線遠傳裝置與智能水表之間通訊失?。哼h傳設備內部電路元件出現燒壞故障需要更換設備;接線盒內接線頭受潮氧化,需要及時維修爆漏水表,避免滴水流入接線盒,引起水表線的短路或斷路。

(3) 智能水表采集數據失?。核韮炔侩娐吩霈F燒壞故障需要更換;集中器下掛載表量過多,造成供電不足,使部分智能表不能正常抄讀,需要規范安裝,合理利用集中器的掛載容量,通常掛載500塊表最適宜。

1、 采集讀數失準,智能水表采集的讀數與機械行度不一致。建立健全的復核機制,定期抽查,核對采集數值與機械行度一致性;水司的營業收費系統可基于歷史用量對當前的采集讀數進行篩查,對異常讀數現場復核,及時維修故障表;廠商也應著重提高智能水表的工藝精度,提高采集準確率。

2、 系統兼容問題。

(1) 硬件不兼容:不同廠商的智能水表、集中器等設備不能互相兼容,設備故障更換上非原廠商的設備不能通訊。

(2) 軟件不兼容:不同廠商智能水表的抄表軟件不兼容,不能交互抄表,原有的智能水表售后服務期滿后,若廠家不愿再提供維護服務,后期軟件發生問題就會無人維護、升級,系統面臨癱瘓。

(3) 數據不兼容:通常智能水表采集的數據傳送并保存到各自水表廠商的服務器,水司只是通過鏈接登錄廠商的操作平臺查詢數據。這種現象可能會造成水表的數據被廠商不合理利用,而且水司若有多個中標廠商,對系統的管理與查詢數據造成不便。

建議水司建立統一的通訊協議,包括從智能水表到遠傳設備,以及遠傳設備到主站的通訊協議,每個中標廠商的供貨產品都必須要采用水司的統一協議通訊,以達到不同品牌的水表、設備能夠互相更換使用;并且搭建統一的數據管理平臺,各個中標廠商的智能水表數據只能傳送并保存在水司的服務器,保障數據的安全性,并有利于系統的維護與功能拓展。

1、 售后服務問題。雖然中標水表廠商承諾6年的免費售后服務期,在實際管理過程中卻難免出現管理維護人員不足,故障響應速度慢,設備故障處理時間長的缺點。為了改善服務質量,及時處理故障,在水表招標文件上注明售后服務承諾及要求,把故障處理時長也列為對遠程抄表系統考核驗收的依據;擬定售后服務期滿后的維護方案,培養與儲備具備維護智能水表能力的水司內部人員,通過要求水表廠商定期開展培訓,提升水司技術人員判斷故障和解決故障的能力,為智能水表維護團隊做好人員的儲備,以便一旦原廠商不再繼續維護,而新的維護廠商還沒接手時,水司可以在這段過渡期自行維護系統。

一、 結束語

隨著智能水表的推廣使用,充分利用遠程抄表的快速、可靠特性,來減少人力支出,節約勞動成本,成為今后表務管理的重點。通過建立合理的機制,監控設備異常,及時處理故障,定期對遠程抄表系統做出評估,保障系統的正常穩定運行,保證數據的準確性。搭建統一的數據接收平臺,并與水司自有的營業收費系統、SCADA系統、GIS系統相互支持、相互應用,開拓大數據時代。

【參考文獻】

[1] 麻昌其,梁恒斌,徐茂麟.遠程抄表及其應用[B].廣西工學院學報,2017.

[2] 張祥. 基于GPRS技術的農村用水遠程自動抄表系統的設計與實現[D].內蒙古科技大學,2015.

[3] 任亞軍,趙明,朱文革,王英.基于GPRS的水表遠程抄表系統設計[J].儀器儀表用戶,2015,22(02):7-9.

     【作者簡介】

姓名:楊志

工作單位:佛山市水業集團有限公司

從事專業:電子科學,負責公司智能水表的維護,抄表系統的評估,總結報告、技術文檔的編寫等。

職務/職稱:遠程系統技術員、電子助理工程師

電話:15918139196/0757-83367767

電子郵箱:286871324@qq.com

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