智能IC卡水表核心技术的研究

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1、智能建筑产品中智能IC卡水表技术的研究杭州竞达杜东峰谢坚良牛颖奇针对今后国内智能建筑的智能化提升问题，以及目前水资源浪费严重和抄表难、收费难的现状，，分析了当前国内建筑中使用的某些智能1C卡水表存在的缺点，通过与先导阀1C卡水表、陶瓷阀1C卡水表等的对比，显示了球阀IC卡水表的优越性。编者为了捉高国内智能建筑的智能化水平，解决自来水管理部门存在的抄表难、收费难问题，避免管理部门与用户发生孑盾，减轻因用户拖欠水费而给口来水管理部门造成的资金上的巨大压力，在这种情况下智能IC卡水表系统应运而生，彻底解决了上述问题。系统

2、由智能水表、IC卡及售水管理系统组成，杭州竞达电子有限公司通过将近两年的开发研究，对各部分设计如下：1.智能基表设计的考虑为解决上面提到的抄表收费问题，用户使用的计量水表应该能计量水流量，同吋可以对水流量进行记录分析，根据水量及交费信息控制阀门，决定用户是否可以继续用水。所以计量水表必须冇智能控制，因此我们称英为智能水表。1・1智能基表结构的改进(1)阀门的设计阀门是智能水表的关键部件，要求压力损失小，体积小，功耗低。压力损失要求达到中国城镇建设行业标准CJ/T133-2001《IC卡冷水水表》中规定的三0.IMp

3、a的要求，且智能水表通常只能用电池供电，而且要求长期稳定工作。如果功耗大，只能采用大容量电池，不仅增加了成木，而且智能水表体积也必须增大;况且电池瞬间供电能力冇限，功耗人到一定程度增加电池容量也不能解决问题。口前国内大多数厂家采用先导阀，也有采用陶瓷阀，普通球形阀。先导阀安装简单，功耗低，但是压力损失一般很难达到小国城镇建设行业标准，而且先导阀小孔容易被杂物堵塞造成阀门失效。陶瓷阀为达到压力损失的要求必须增人面积，在增人面积的同时功耗也随之增人。普通球形阀也因为功耗太人很难得到广泛的应用。我们在深入研究的基础上，开

4、发出了一种具有口主知识产权的浮动式球阀,由于采用的是球阀，故解决了IC卡水表普遍存在的压力损失大的问题，乂由于采用的球阀是经过了改进的浮动式的结构，所以开关阀的功耗较小。这种球阀的主要结构特点是：球阀无预紧力，压力转移到了聚四氟乙烯阀垫上，从而实现了既保证密封又能轻松开关阀的目的。经测试，我们的球阀在2Mpa的水压下，其最大转矩也不会超过lOKg.cm。在通常的水压0.2〜0.5Mpa时，开关阀的电流小于100Mao(1)脉冲采样技术的应运口前IC卡水表小普遍采用干簧管加磁钢的发讯装置，易误发信号，易受外界磁场干扰

5、的情况，我们研发了一种轻触发力的微动开关加凸轮的发讯装置，这种发讯装置经过近20万次的实验，无一次误发信号或不发信号，且也不影响水表的示值误并性能。所以说，它是一种既不误发信号乂能防外界磁场干扰的新型发讯装置。(2)考究外形设计目前大多数IC卡水表采用水表基表加电路控制阀门的分体联接结构，只要将水表基表上发讯装置再与单独制造的阀门采用螺纹连接方式连接起來，就构成了IC卡水表，制造工艺简单。缺点电是由于采用分体连接，连接部分乂是采用螺纹，而在安製水表时，一般也是采用螺纹连接，所以若安装时操作不当，容易使分体连接的IC

6、卡水表在联接处发生松动，造成漏水，影响了IC卡水表的正常使用；再者，由于采用螺纹连接，所以在分体连接中会产生这样的困难，即既要拧紧螺纹，乂要使连接部分的方向一致(如水表的度盘和阀门的电磁铁都朝上)，这就产生了一个制造工艺的问题。还有是整表的长度问题，这些表阀分休连接的IC卡水表大多比原来同口径的机械式水表长度要长，这就出现了这样的问题，若要将原来的机械水表换成IC卡水表，必须锯断原来装表处的水管，重新在锯断的水管上较出螺纹，才能安装IC卡水表，而这在实际操作中又是很麻烦的，其至在有的场合是很困难的，因此，这种长分体

7、的IC卡水表只能用在新建住宅小且与其他表的互换性（在长度上）很差，当然也就制约了它的推广应用。把智能表IC卡设计成表阀一体，与普通机械式水表长度一样，则彻底解决了分体连接漏水问题以及安装规格问题。1.2智能基表功能的提高（1）计数精度水流量流过水表，水表进行一个基本单位的记录与处理的流量称为计数精度。精度高实现困难，代价高；精度低会造成计费不准确。根据水的单价，以及管理部门的结算习惯，计量精度定为三十30分Z—1吨。（2）数据准确性基本釆样机构釆用供水部门长期应用的二级水表，数字化的计数应与二级水表相同，实测10万

8、个基本脉冲，二者读数相同。（3）数据安全性掉电保证数据不丢失，掉电保证关闭阀门，一表一卡，数据传递加密。（4）表容量设计等同采用的模拟基表，总处理流量100000吨（5）无故障使用时间目前水管理部门制定的检定周期为3-5年，各项设计应保证不出故障情况卞连续工作6年以上。主要考虑电源，单节电池供电，采用2Ah高能锂电池，保证在20千克压力下正常开阀，保证6年以