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智能水表發展歷程
時間:2022-05-18來源:遼寧智能水表瀏覽次數:
水表的3個發展歷程
行業發展初期,國內水表多為傳統機械水表產品,即通過水流沖擊葉輪,葉輪傳動進行流量積算,并通過表盤指針轉動顯示水流速度。傳統機械水表因其通過簡單機械裝置傳動進行計量,具有計量精度低、始動流量高、傳動部件易磨損、抗干擾能力弱、使用壽命短等缺點,其實際使用中依賴人工抄表、無法控制流量等問題亦難于解決。
2003年以來,隨著傳感器應用技術、遠程通訊技術、無線射頻技術的逐步成熟,以及一戶一表、階梯水價等政策的推行,通過在機械水表上設置機電轉換裝置,智能機械水表應運而生。智能機械水表可實現數據遠傳、預付費用水、網絡閥控等功能,并隨著相關信息技術的成熟應用,產品功能逐步豐富,在一定程度上滿足了供水管理信息化應用需求,但其核心計量方式仍采用機械運動裝置,在計量原理和計量性能上與機械水表并無本質區別。
2013年以來,行業內優勢廠商嘗試計量技術創新,摒棄了傳統機械水表的葉輪計量技術,將超聲波、電磁、射流等電子傳感技術應用于水計量領域,形成以電子傳感技術為基礎的電子水表。相比智能機械水表,電子水表一方面具有計量精度高、無磨損、壓損小、始動量低、等方面優異特性,計量性能大大提升;另一方面,可進行雙向流量計量、具備瞬時流量顯示功能,并通過與現代通訊技術深度融合,能夠實現流量實時抄讀、管網漏損檢測、壓力在線監測、數據挖掘分析等功能,更好滿足現代城市智慧水務管理需要。
參考水表現行的國家標準,可將智能水表分為帶電子裝置的機械式水表與電子式水表兩大類。
在各類采用電子傳感技術的電子水表中,由于射流水表目前國內外研制、生產射流水表的單位較少,尚處于起步階段;電磁水表在結構復雜度、電池續航、防電磁干擾、成本效益等方面還需進一步改進;因此目前能夠較好實現商業化應用的為超聲水表。目前超聲水表在戶用水表以及管網、工業用的大口徑水表中均已成熟應用。就歐美成熟市場而言,超聲水表為智能水表的主流技術路線之一。
電磁水表是專為水工業設計,滿足城市供水確保準確的水費計算,廣泛應用于現場無電源供應場所,如城市供水、污水處理、水利工程等行業。電磁水表特殊設計的傳感器勵磁系統和高性能鋰電池供電系統,并采用了16位嵌入超微功耗處理器,具有全數字量信號處理、測量穩定、測量精度高、抗干擾能力強等特點,實現自動雙向流量測量,現場瞬時流量、正反向累計總量顯示,自診斷故障報警和GSM數據無線遠傳等功能,用戶通過強大的GSM/GPRS/CDMA遠程管理軟件系統可實現流量計數據無線遠傳,存儲等功能。
目前,已投入應用的智能水表產品主要有:在機械式水表上加裝電子裝置的電子遠傳水表、電子遠傳閥控水表、預付費水表以及可帶數據遠傳與閥控功能的超聲波水表、電磁水表等等。
而根據抄表智慧化手段來看,目前常見的方式有:NB-IoT水表、LoRa水表與GPRS水表等。首先讓我們了解一下這三種通訊技術:
NB-IoT是IoT領域一個新興的技術,支持低功耗設備在廣域網的蜂窩數據連接。NB-IoT使用授權頻段基于運營商全球覆蓋最為廣泛的網絡可直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡,享有更好的服務。
LoRa的誕生比NB-IoT要早些,LoRa工作在非授權頻段,故不需要額外付費,LoRa協議比NB-IoT更簡單,更容易開發,相對成本少。LoRa節點可以根據具體應用場景需求進行或長或短的睡眠,電池壽命更長。
GPRS是通用分組無線服務技術的簡稱。對于分組交換模式,用戶只有在發送或接收數據期間才占用資源,這意味著多個用戶可高效率地共享同一無線信道,從而提高了資源的利用率,相對鏈接時間長支付費用卻低。GPRS可提供高達115kbps的傳輸速率,傳輸速率高。對于供水企業來說,NB-IoT遠傳水表雖然起步晚,但是應用效果比GPRS水表更好。
就無線抄表方案來說,GPRS水表遠程抄表起步早,它解決了人工抄表一系列問題,它比人工抄表技術先進,效率更高,更安全。但是GPRS遠程抄表也有缺點導致無法大面積推廣,如通訊基站用戶容量小,功耗高,信號差等。而NB-IoT遠傳水表就不一樣了,它選用了技術成熟的窄帶物聯網技術,可以很好解決了GPRS水表采集數據過程遇到的這一問題,NB-IoT遠傳水表在繼承了GPRS遠程抄表功能的同時還擁有海量容量,相同基站通訊用戶容量是GPRS遠程抄表的10倍;更低功耗,在相同的使用環境條件下NB-IoT終端模塊的待機時間可長達十年以上;新技術信號覆蓋更強(可覆蓋到室內與地下室)等。
文章素材來源于:中國水表、網絡