智能水表的发展现状

　　1 带电子装置的机械式水表

　　这类水表的特点是基表采用传统的机械式水表，通过在水表上设置机电转换装置，将原水表的机械读数转换成电信号数据，由水表内部装设的信号处理元件或电控阀等机构对数据进行采集、传输和储存，按结算交易方式的要求进行自动或人工控制，实现数据远传通信、预付费、阀控等功能。日常应用中比较普遍的带电子装置的机械式水表主要有以下三种。

　　1)脉冲式远传水表

　　通过表具持续发出脉冲信号，再由采集器将脉冲信号进行采集、累加、存储，最后将数据上传。因技术较为成熟，应用推广方便，目前国内已普遍采用。

　　从技术角度而言，脉冲式远传水表有以下问题：脉冲式远传水表发出的信号是脉冲，处理器将脉冲累加成数据，在累加过程中易受到干扰，比如线路通讯中断、断电现象或核心部件的永磁体受到磁干扰导致脉冲信号丢失，都会引起累加过程中断导致数据错误，造成供水公司的利益损失;进行故障排除时，需对水表进行人工抄读后再将表的实际数值重新输入数据采集器进行初始化，维护的工作量大且难以预测，大面积推广时需要足够的人力物力来保障系统的正常运行。

　　2)直读式远传水表

　　其工作原理是在水表码盘相应位置装置红外收发光电管、电阻或金属触点，当码盘转至某一刻度时系统供电抄表，由水表自带电子模块完成信号采集、数据处理、存储，并将数据通过通信线路上传至集中器或手持式抄表器，需要时再将所抄数据上传至计算机管理中心。常见的有光电直读式、摄像直读式、触点直读式、计数直读式等类型。

　　直读式水表最大的特点是：①无源。平时不需供电，只需在抄表瞬间供电，基本无功耗，因此不怕断电断线，工作时可免受机械振动或是磁干扰，增强了运行系统的可靠性。②直读。因为直接读取表盘显示的数据而非累计脉冲数，从理论上讲可以保证水表机械读数与抄表读数一致，避免了用户与供水部门由于数据不一致而导致的矛盾。

　　直读式水表后期维护无需对集中器进行初始化，减少了维护工作量。但从技术上来说，直读式水表光电转换、编码技术等对制造工艺、装配等工艺要求苛刻，制造成本较高，不利于规模化生产与推广。某些传感器因应用条件的限制，效果也有待进一步考察。

　　3)预付费水表

　　预付费水表是在机械式水表的指针或齿轮组某个位置加装传感器(光电管或干簧管等)，将机械读数转换为电信号参数进行采集、储存，并通过增加智能模块、智能卡和电控阀等，来实现水表的提示、控制、保护、报警等功能(如用水累积、购水提示、低电压提示、开关阀、磁干扰报警等)。常见的预付费水表有接触式IC 卡水表、非接触式射频卡水表等。预付费水表最大的优势是用户需预先缴费，不缴费时可自动断水，有效地提高了供水部门水费的回收且不需要人工抄表收费，减轻了负担。

　　实践中预付费水表存在以下问题：①长期的使用过程中，由于水中杂质、水垢或锈蚀等影响电控阀性能，导致开关阀困难、不到位等问题，引发用户和供水部门的矛盾。②电控阀功耗较大，电池在长期的使用过程中能否达到要求。③智能卡被盗或被破解后引发的纠纷。现阶段，有不少远传水表加装控制阀，可远程控制开关阀或对预付费水表增加远传功能，从而方便实现动态管理。

　　2 电子式水表

　　所谓电子式水表，就是流量传感部分不含机械运动部件的水表，国外也有称其为固态水表(Solid State Water Meter)，用无机械运动的电磁、超声、射流等原理，具备测量准确度高、范围宽、使用寿命长、压力损失小、长期工作稳定等特性。

　　电子式水表的流量传感技术更优异、更先进。与机械运动的水表相比，电子式水表在当前的智能水表中发展较为迅速。它改变了机械式水表出现的误差曲线难以校正的问题以及解决了长期应用中磨损的问题。代表性的产品主要有超声波水表、电磁水表等，目前国内有多家水表生产企业已成功研制并生产该类型产品，逐步提升国内水表市场的占有率，部分已批量出口至国外。

　　1)超声波水表

　　超声波水表是通过检测超声波束在水中顺流逆流传播时因速度发生变化而产生的时差，分析处理计算出水流量的一种新式水表。超声波水表的主要特点：测量管内无运动部件，压损小;测量范围宽、具有较好的小流量检测能力;几乎不受水质影响等。

　　2)电磁水表

　　电磁水表是利用法拉第电磁感应原理，通过测量水流经测量管时切割由恒定磁场产生的磁感线而产生的感应电动势的强弱来确定被测介质的流速，进而求得流量值。电磁水表具体样式见图1。电磁水表的主要特点：传感器结构简单，测量管内无运动部件，压损较小;无机械磨损，不受被测介质的温度、黏度、密度和水质状况等影响，量程范围宽;无机械惯性，响应快，动态特性好。

　　电子水表自带电信号输出，克服了计量数据输出转换的问题，在智能化方面相对机械水表有着先天的优势，可更方便地完成数据远传、预付费等功能。但电子水表目前价格偏高，也有易受环境条件干扰(振动、电磁环境等)的局限性。