无线液封远传水表在旧城改造中的应用

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1、无线液封远传水表在旧城改造中的应用苏州自来水表业有限公司姚福江董桂茜叶剑吴帅0引言随着网络技术的发展，科技的进步，所有的生产生活方式都在改变，特别是近几年，物联网技术的发展进步，一方面可以提高经济效益，大大节约成本；另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。对于水表行业而言，传统的水表行业存在着诸多问题。例如抄表难，人情表，难以统计分析资料等。新兴的水表行业应运而生，更多的新型水表也被研发出来，各种各样的智能水表可作为物联网的一个节点，在建设智慧城市、智慧化小区上具有重要意义。2014年1月3日，国家发改委、住建部印发《关于加快建

2、立完善城镇居民用水阶梯价格制度的指导意见》的中建议水表采用智能化电子远传水表。远传水表在国内从普通的脉冲发讯水表发展到现在具有远传、电子显示、阀门控制等功能的智能化水表，在功能上已经逐步完善，但在安装使用上仍存在布线困难，读数不准确，系统不够稳定等问题。在老旧小区水表一户一表的改造中，针对水表布线难的问题，提出一种无线传输方案。该方案采用低功耗高灵敏度的射频芯片，解决远传水表在小区改造、有线水表线路破损无法修复的施工难题，减少线材使用，同时降低施工成本。该方案采用的无线技术，解决传输距离短、穿墙信号衰减、电池使用寿命的问题；针对传

3、统远传水表数据采集存在的问题，提出一种全新机械传动方案，打破无线水表只能选用脉冲式水表的限制，读取的数据稳定可靠，水表字轮位置相当于内存。本文详细介绍整个方案的构成，分析水表超期使用流量及无线模块中电池的影响，具体说明该方案在旧城改造中的实际应用情况。1方案采用方法本方案中，主要是民用无线远传水表和抄收系统，本文着重讲述无线水表部分。水表部分主要包括液封直读基表部分和无线传输部分；抄收系统部分主要包括抄收设备和后台软件系统。1.1液封直读基表部分1.1.1远传水表的发展国内远传水表从上世纪80年代中后期便开始研制，早期的模式大部分

4、是在水表上加一块磁铁，再加一个干簧管，水表每转动一定水量，产生一个信号脉冲，将这个脉冲统一起来采集，行业中称之为分线制远传水表；诞生于上世纪九十年代的电磁水表采用电磁流量计类似的原理，根据法拉第电磁感应定律制造的用来测量管内导电介质体积流量来对水流量进行采集。但由于当时的自动抄表并没有开始普及，所以没有大规模流行。直到上世纪90年代中后期，这一技术和超声波水表开始占有一定市场，主要用于大口径水表。目前国内市场上生产的带基表的电子远传水表主要有脉冲式和光电直读式两种方式。脉冲式远传水表的主要技术是在原来普通机械水表上安装磁感应元器件

5、，当水表中有水流通过，磁感应器件输出脉冲信号，这种水表要求有电路对脉冲信号实时采集，才能达到计数的目的；光电直读方式水表是把水表的字轮做较大的修改，通过光电管的发射和接收读取字轮的状态，根据字轮的状态即可读出水表的读数，即通过直接读取的方式采集水表的数据，该方式电路平时可以不工作，只在读取时瞬间工作即可。不带基表的电子远传水表主要有全电子机头水表、超声波水表和电磁水表三种，他们除了具有远传功能外，还具有电子显示功能。全电子机头水表是采用普通水表的叶轮，齿轮部分用电子元件代替，水表上半部分采用电磁线圈，水表中水流通过时，下半部分叶轮

6、转动带动一个金属片切割磁力线，经过整形放大形成脉冲信号，单片机记录该脉冲信号并进行累加，通过液晶屏将用水量显示在指示装置，该方式要求水表在正常计量条件下需要外部电源或者电池进行供电，否则水表资料将全部丢失。1.1.2液封式远传直读水表按水表的计数器是否浸入水中分为湿式水表和干式水表。典型的性能区别在于水表的表玻璃是否承受水压、水表机械传感器与计数器的传动是直接齿轮联动还是磁钢传动。液封水表是湿式水表的一种，是将用于抄表的计数字轮或整个计数器用透明液体密封的水表，密封隔离的计数器内的清晰度不受外部水质的影响。两种水表相比较，湿式水表

7、具有更优良的流量特性。直读型远传水表是近年来开发出的产品，一般采用位置传感器来识别水表的指示装置上每一位字轮的读数，将水表传感器的位置信号转换成电子代码，直接读取位置信号，达到读取水表数据的目的，称之为直读水表。直读水表一般只设计到1m³以上的抄读数，字轮上的1，2，3…，9，0十个数分别对应不同的位置代码，水表字轮在水流冲击叶轮带动转动，每转到一个位置，对应一个电子代码，相当于一个机械内存，平时不需要供电即可工作，只是在读数据的时候供电即可。直读型电子水表往往采用单片机和电子读数模块组合一起放在表内，再通过数据总线进行联网，通过

8、信号线引出与抄表系统连成一回路。平时不工作也不用电，只有到要求抄读的瞬间或一段时间，抄表系统发出抄读指令、接通回路，才把当前的各字轮示值数通过电子转换传送给管理系统。在实际应用中，通过光电发射管和光电接收管组成信号发送接收部分，水表字轮按照一定规则