智能水表的應用現狀及前景展望
卡式智能水表系統由卡式智能水表、讀寫卡、后臺處理系統三部分組成。
智能卡水表是以帶有發信裝置的水表為計量基表,以讀寫卡為媒體,加裝控制器和電控閥所組成的一種具有預付費功能的水量計量儀表。讀寫卡是指可進行讀寫操作的的媒體,如IC卡、TM卡、射頻卡等。后臺處理系統是指可對讀寫卡進行讀、寫操作的硬件和軟件系統。該系統中由于讀寫卡承擔了管理者與用戶間的溝通以及用戶與與卡表間的溝通,而用戶是讀寫卡的持有者,因而在管理者與用戶間的實時溝通上受到一定的制約,這種非實時性同時降低了管理者與用戶間人性化服務的程度。
2 智能水表的發展方向
針對智能水表系統的硬件配置和網絡化服務的現狀,智能水表的發展方向表現為:經濟實用、雙向實時、數據共享。
智能水表是信息社會發展的必然需要和產物,它終將成為面向千家萬戶的“平民化”產品,因而經濟性和實用性是市場對智能水表的必然選擇。本文主要從基表來探討智能水表的經濟性和實用性。
傳統水表依然是今后一段時間內的智能水表基表的首選,其中單流束式水表以其結構簡單,體積小,在同一規格的各型水表中具有最高的性價比,其質量比同規格的其它類型水表質量減輕20%~40%,由于加工工藝水平和設計水平的提高,批量合格率可達到90%左右,生產成本顯著降低,產品的可靠性、壽命較以往有了較大的突破。由于初級計量元件的傳感器安裝方式簡單,采集精度高,
因而生產成本低、工藝性能好,同時可以作為開發高計量精度等級的基表。非磁敏式傳感器是傳感器技術開發的方向,它的品質應達到:從水表的始動流量至過載流量的流量采集全程響應;低功耗;抗外界干擾;無阻尼和適用于多種水質。目前,電感線圈式傳感器在開發與應用方面已取得初步成效。因此,單流束式全無磁(電感線圈式)式基表具有計量精度等級高(D級精度)、靈敏度高(3~4 L /h) 、抗干擾能力強(外磁場干擾) 、使用壽命長、性價比高等諸多優點,可較好體現出對智能水表基表經濟實用的要求。
從長遠看,隨著傳感器技術水平的提高和產業化應用的深入,各高檔流量計技術,如超聲波流量計、電磁流量計等將會廣泛應用于水表的設計和使用中,以此技術開發的基表,結構簡單,真正實現了無機械傳動,長壽命(等同于元器件壽命或管道壽命),無壓力損失,精確計量的量程廣(等同于安裝管道的流通能力)等優點。目前該技術在小口徑(DN152DN40)和大口徑(DN502DN500)基表的應用正處于開發階段,其傳感器(換能器)由于受到工藝技術水平的制約,成本較高,產業化開發和應用需要相當長的一段時間。
雙向實時是對系統通訊與網絡技術的要求,智能水表系統的使用者是水務管理者和用戶,該系統應用水平的高低取決了雙向互動交流的程度以及雙向溝通的實時性。如前所述,現階段,集抄系統單方面建立起管理者從用戶方實時獲取信息的渠道,如管理者可通過該系統獲得用戶用水量的相關信息,而用戶無法通過該系統實時獲取管理者的服務信息,這種獲取信息的不對稱制約了雙方互動的效能。而卡式智能水表系統雖然可以通過對IC卡的讀寫操作實現管理者與用戶間的雙向溝通,即管理者可以通過讀寫卡和后臺處理軟件了解用戶消費行為等相關信息,同時用戶也可通過讀寫卡和基表中的顯示界面了解管理者的管理和服務行為等相關信息,但這種雙方溝通缺乏實時性,容易造成管理和服務行為的滯后。由此可見,網絡化實現了雙方溝通的實時性;讀寫卡的應用實現了雙方信息的互動交流,控制閥的應用豐富了遠程控制和執行功能。因此建立由卡式智能水表、讀寫卡、遠程集抄的數據通訊網絡以及相應的后臺數據處理軟件所構成的智能水表系統可以深化雙方交流的行為方式,提高智能水表應用的廣度和深度。
共享性是對系統社會化的需要,隨著人類對水資源集約化管理程度的日益提高,人類對水資源利用的各項數據不僅是一個局部、一個地區關注的問題,而越來越成為一個國家、一個社會關注的問題。因此,數據的共享性就成為全社會對水資源實現集約化管理的基礎。由于長期以來,后臺數據處理軟件在數據接口,管理流程等方面形式多樣,造成數據交流共享程度不高,因此后臺數據處理軟件的標準化和模塊化是實現數據共享的必由之路。標準化確保數據讀取方式的統一,模塊化可以確保水務管理對軟件功能多樣化的需求,提高軟件應用的適用性,從而實現水務管理跨區域的聯合。
3 結語
智能水表系統是隨著現代計量技術、傳感技術和信息網絡技術以及社會化需求的發展而不斷向前發展的,智能水表系統在未來發展中所體現出的經濟實用、雙向實時、數據共享的特點正是這種技術發展和社會需求發展的集中體現,同時體現著人類與水資源和諧共存的依存理念。
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