编码式水表论文(吕渊).doc

编码式远传水表在“一户一表”中的应用
“九五”初期，建设部首次在小康住宅标准中提出了“三表出户”的要求，到了 2005年国家五部委又颁布了《关于进一步推进城市供水价格改革工作的通知》和国务院《物业管理条例》，明确要求城市居民生活用水实行一户一表，水表出户，抄表到户。
随着越来越多的城市开始推行“一户一表”，各地自来水公司在推行过程中也遇到了一些问题，主要表现在以下方面：
1、抄表量急剧上升，尤其是随着高层住宅在一些地区的逐步接收，抄表员必须一层层上楼（多层住宅可采取落地式安装），抄表难度和时间均大幅增加，抄表矛盾日益突出。
2、无法保证“抄到表，抄准表”。
（1）水表装在户内，抄表员必须进户抄表，不仅存在“扰民”问题，而且经常抄不到表；
（2）门禁系统或管道井（多为高层）被锁造成抄表不方便；
（3）人工抄表容易出现错抄情况；
（4）一些单位仍存在“人情表”和估表现象。
3、很多水司抄表后需将数据导入收费系统后再发通知单，两步工作分开进行，效率不高。
为解决以上实际问题，带远传集抄功能的智能化水表应运而生。远传水表以改善了水表的抄读方法，提高了信息化和自动化程度以及减少了对使用水表的用户的打扰和治安方面的忧虑等各种优点而受到各地水司的关注。
一、远传水表的发展历程
上世纪九十年代初国内首次出现了 “远传水表”的概念，在将近二十年的发展历程中，远传水表经历了由初期的脉冲式水表到现在的直读式水表的转变。
到目前为止，基于光电传感方式和霍尔传感方式的两种脉冲传感方式因为本身耗电以及临界点误发信号难以克服等缺点已经基本上从抄表领域中淘汰出局了，而基于干簧管的传感方式由于无法解决触点颤动多计数和感应不灵敏少计数等问题也纷纷淡出市场。
直读式远传水表的概念在2000年之前就已经产生，到2002年以后逐步实际应用，其中部分产品已经成为当前远传水表的主流，编码式远传水表是其中的佼佼者。
二、脉冲式远传水表存在的风险
脉冲式远传水表是一种以机械式水表为计量基表，配置干簧管或霍尔元件等发讯装置，依据基表计数指针旋转向采集器传送计数脉冲式或开关信号的一种智能水表，在前几年大面积使用后，发现以下问题：
（一）脉冲累计形式易造成一二次仪表数据不同步
由于原理的限制，以此方法获取或传送的数据会由于各种形式的干扰或振动而引起错误脉冲、电源故障或者断线引起丢脉冲、管网水回流及临界点抖动引起多脉冲，从而导致表的原始读数与传输回来的数据有偏差，造成数据不同步。
换个角度来说，也就是造成了远传抄收回来的数据与水表实际数据不符合，这也是造成当前很多地方所安装的远传水表已经彻底“瘫痪”的根本原因，使得水司在安装了该类远传水表后扔不得不派抄表工反复进行人工复抄，使得远传水表失去了其本来的意义，并造成了人力、财力的极大浪费。
（二）二次计数系统受到接电条件和电池寿命限制
脉冲式水表由于本身耗电的缺点，受到接电条件、断电以及电费分摊等问题所制约。
这是脉冲式水表的先天不足。由于必须接强电，导致了脉冲式水表在部分无接电条件的地方无法推广，而断、停电问题也会造成脉冲输出数据失准，也深深地困扰着广大水司用户。
接强电带来的另一个致命的问题是雷击。由于远传水表之间有电缆连接，因此雷击造成的危害无疑是非常大的，往往一次雷击就造成整个远传系统的瘫痪。
部分脉冲采集模块装有电池来采集脉冲，水表的寿命直接受到电池寿命的限制，并且通常情况下在电池寿命将尽的时候，我们的管理人员并不能在第一时间察觉，从而导致电子元件因电源问题而失常。另外，更换电池的费用也间接提高了安装这类远传水表成本。
（三）安装、使用、维修均较复杂，不易推广
在安装的时候，脉冲式远传水表安装和修理时需要对表的序号和表的原始读数进行设置，工作量过大，并且容易因设置偏差造成与用户之间的纠纷。
在使用过程中，由于脉冲式水表上述固有缺陷存在，使得很多时候抄收回来的数据根本无法保证其真实性，且问题原因也很难判断，加大相关职能单位的管理难度。
维修及换表工作必须依靠专业的产品供应商才能进行。由于脉冲式水表每次维修维护后都需要对相关数据进行重新设置等原因，使得维修维护工作过于复杂，即便是专业人员在很多时候也无法及时解决问题。
三、编码式远传水表介绍及特点
编码式远传水表是一款光电式的直读式水表，也是被目前国际上主流水表企业所广泛认同的一种远传产品。
（一） 基本原理
编码式远传水表的字轮端面上具有特制的码道，由于码道的存在，使得字轮的端面具有挡光和透光的作用。字轮两侧分别是沿同一圆周均匀分布的七个发光管和同样分布的七个接收管。抄表时电源会点亮发光管，发光管发出的光线照射在字轮端面上。由于字轮位置不同，就会对应相应码道，从而产生挡光和透光作用，这样，字轮另一端的接收管就会得到一组明暗信号，再经过集成电路处理，便可确定字轮的位置，从而得到水表的读数。

图1：编码式远传水表的原理示意图
（二）构成方式
根据用户的不同需求，我们可以提供三种不同的抄收形式：简抄式、联网式和长距离公用网络传输方式。
1、 简抄式是指在小区楼盘门口等固定位置安装抄表盒，需要抄表时用便携式抄表器进行抄收的一种方式，具有安装简便，不需要接强电，施工管理成本低等特点，非常适合一户一表抄收，已逐步成为很多自来水公司的主流形式。
首先，采用简抄式安装编码式远传水表，不需要接电源，平时也无需供电，因此不受接电条件和停、断电等因素制约，只需要在抄表时候由便携式抄表器自带电源瞬间通电，即可完成抄表工作。
其次，抄表盒由于体积小，可以嵌墙式安装，外形美观大方，可以很方便地安装再楼层防盗门外任何地方，彻底解决抄表难以及抄不到表的问题，同时也避免了对水表用户的打扰和减少了安全方面的顾虑。
第三，便携式抄表器内自带迷你打印机，因能保证计数的绝对准确，抄完表后即可现场打印水费通知单，方便相关职能部门的管理工作，提高工作效率。
＊＊市水业集团缴费通知单
用户号：123456
户名：张三丰
用户地址：太极苑12-3-456
用水性质：居民用水
抄表日期：2008-01-01
用水单价：1.85
本期抄见：26
上期抄见：0
本期水量：26
分公司：东区
抄表员：
收费方式：银行代扣
本期费用：48.10
水费单式样图
第四，在使用过程中，如果抄收失败，抄表器上会清晰显示故障类型，现场要么表坏，要么线断，抄表工非常易于判别问题，及时排除故障。
最后，简抄式相对于联网式及长距离公用网络传输方式而言，一次性投入更低，后期维护维修的工作量也大大减少，具有价廉高效的特点。

2、联网式是指将小区内所有远传水表通过总线方式直接联入中控电脑，具有抄表方便、效率高等特点，主要应用于高档住宅物业管理等场合。

3、长距离公用网络传输方式是指将小区远传水表数据通过电话线、GPRS/GSM无线网络等方式远传至表具管理部门电脑，这种方式主要应用自来水公司远程监控抄表等一些特殊场合。

（三）产品特点
1、确保计数绝对准确
编码式远传水表没有脉冲输出，在读数设备（一般为便携式抄表器）发出询问时，使用其中的核心部件编码器来识别字轮所处的位置，从而读出水表的实际度数，该编码器的工作只在抄表时进行，因此平时各种外部环境的干扰与远传系统的正常计数都无直接关系，这就确保了精确的或绝对的读数从水表传送（100%正确）到计费系统。
另外，由于独特的编码原理保证每一字轮在进位时都不存在计数盲区，确保一次抄表的绝对有效和准确。
试用测试，使用情况良好，维护率达到零，而抄表准确率达到了百分之百。
2、无需电源供电
编码器不需要电源供电，在两次读表间隔时间内无需供电，只要在抄表时有读数设备直接供电即可，因此可避免因“电”的因素造成远传系统不能正常运行，且不会因电池寿命的限制影响产品的使用寿命。
3、安装简单，施工成本低
安装时只需将两条数据线直接接入M-BUS总线，不用区分极性，可按照任意拓扑结构布线，并且无需复杂的外围设备，因此安装简单、方便，施工成本低。
4、管理维护方便
脉冲式远传表没有表计地址，完全依靠物理接线区分，施工和维护均比较困难。编码式远传水表具有唯一的地址码，可保证数据唯一性，系统任意位置出现故障时，其他部分仍能够正常运行，并能判断出开路位置或故障表的位置，为检修提供了方便。
四、实际应用
杭州某营业分公司2007年1月份开始在某旧城“一户一表”改造中一次性安装该类水表312只，安装至今，共进行11次人工抄表和掌上机简抄比对，准确率达到100%。
目前，全国各地已在“一户一表”安装中，使用了数万套编码式水表，安装时间最长的已接近三年，不仅抄表准确率几乎达到100%（元器件损坏除外），而且后期的维护维修工作量极少，真正确保了自来水公司“抄到表，抄准表”，得到了广大用户的一致好评，成为很多地区“一户一表”工程中的不二选择。

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