浅析物联网技术在远程水表运销管理中的研究与应用.docx

浅析物联网技术在远程水表运销管理中的研究与应用 曹旭豪摘要：本文对智能远程光电、物联网水表的主要特点展开简单说明，并对物联网技术在远程水表运销管理中的应用优势进行了分析。同时，结合笔者在廉江市自来水公司的工作实践，从减少水表调试与运维成本、降低产销差、准确及时确定与解决故障问题几方面入手，阐述了物联网技术在远程水表运销管理中的应用成效。关键词：物联网技术;智能水表;远程水表运销管理引言：在科技发展和社会进步的背景下，智能水表早已经进入普通居民的生活当中，特别是随着物联网和传感器技术的飞速发展，水表行业的发展方向已经由传统的机械水表，IC卡水表，有线远传水表逐渐转变为物联网无线远传水表。可以说，物联网技术在远程水表运销管理中得到了广泛应用，值得重点探究。一、智能远程光电、物联网水表的主要特点分析Nb-lot物联网水表的主要特点如下所示：功耗低，电池寿命可达六年;信号强，使用了最新型的Nb-lot数据传输技术，网络覆盖广、信号稳定可靠，比2G信号多穿透一堵墙，且支持水表部署在环境更为恶劣的位置1;安装要求极低，不需要布线，施工简单方便;不需要自维护，对通讯部门而言，网络由运营商负责，“专业人干专业事”，并可以平滑演进到5G，而对水表厂家售后而言，发讯模块与基表采用分体式安装，互换性好，电池独立封装，方便更换电池;高可靠网络，使用授权频谱，网络干扰小，抄表成功率大于99%;机械读数方便，基表采用独立功能指针，安装电子模块后，不影响任何读数;计量准确，采用二个传感器和特殊算法保证计数的准确性，解决了由于水流倒流或抖动而产生重复计数等问题;精度高，发讯位可根据需求采用1L位或10L位计量，满足不同需求且上传计量精确度高。二、物联网技术在远程水表运销管理中的应用优势分析（一）技术优势从技术上看，智能远程光电、物联网水表具有低功耗的特点，主要使用了PSM、EDRX等创新低功耗技术，让终端的待机时间可长达10年。同时，还拥有深覆盖的特征。相比于2G、3G、4G网络，Nb-lot能够提供20dB的网络增益，这意味着具备了比原来的网络多穿透一堵墙的能力。表明Nb-lot水表可以部署在网络环境更为恶劣的室内，地下等水表接入场合。另外，智能远程光电、物联网水表还可以实现多连接，相比于4G网络，Nb-lot的连接数扩大100倍，意味着已有的网络设施无需改造就可以满足用户密集区等水表应用场景。（二）与传统水表的应用对比有线远传水表一般采用的都是总线抄表方案。其网络拓扑有水表终端，采集器，集中器三个层次构成，终端水表设备通过线缆连接到采集器，而采集器通过M-BUS总线或者485总线级联后连接到集中器，或者通过无线采集器通过GPRS无线传输的方式连接到无线集中器。其特点如下：第一，此种网络拓扑结构在部署过程中需要“穿墙打洞”、“拉网布线”，所以对安装环节的要求较高。部署需要新建网络基础设施，网络建设和优化周期长，难度大。针对楼宇密集区、普通住宅区等各种不同的场景，网络建设需要因地制宜，进行不同的网络规划和建设，方案无法复制，实施难度大。第二，维护难。集中器易受雷电、雨雪等自然环境的影响，需要不定期维护，比如，市电的选取会存在人为故障，太阳能供电存在大雪覆盖等因素导致的偶然故障。第三，从网络维护上看，表厂需要成立专门的网络维护专家团队，水表的生命周期是6年，也就意味着整个网络的维护周期至少6年，人员技能要求高、维护成本高。第四，不同水表厂家传输协议不同导致水表和集中器的必须绑定，使得设备固件维护复杂化;数据协议不同导致业务平台不同，业务运营复杂化。第五，因为此网络拓扑结构中终端设备到后台服务器的中间环节较多，会造成一个上游环节出现异常，整片下游设备全部瘫痪的现象。当然，有限远传水表最大的特点在于水表可以通过有线连接时刻保持“在线状态”，可以对水表进行实时阀控操作。而Nb-lot物联网水表的网络拓扑图就相对简单很多，减去了有线远传水表拓扑图中复杂的采集器，集中器等层次结构，终端水表直接通过Nb-lot网络（采用运营商公网，在原有的2G、3G、4G网络上升级）连接接到后台服务器，简化了复杂的网络节点和中间环节，层次结构清晰明了2。三、物联网技术在远程水表运销管理中的应用成效（一）减少水表调试与运维成本装设远程物联网、光电水表前，需要使用专用的Nb-lot网测仪器在实地位置进行覆盖性测试，测试Nb-lot数值信号app会根据基站返回的信号值自动判断信号的等级。测试完成之后，出具Nb-lot信号测试的情况报告与结论向公司汇报。以廉江市广场路某商住楼小区为例进行说明，笔者通过采用Nb-lot网测仪与物联网Nb-lot的3只水表现场测量结果得出，在一定的误差范围内，物联网Nb-lot的水表在该商住楼小区的Nb信号测量整体满足基本使用需要。随后，通知水表厂家使用物联网Nb采集器进行水表抄收，既无须再穿墙打洞拉网布线地去布置集中器又无须接物业电源，减少公司安装、调试、运营、维护的成本。（二）降低產销差配合公司智慧水务，通过广东廉江自来水公司物联网、光电水表综合管理系统抄收的远程物联网、光电水表等数据实时回传，制定水表的网格化、实时监控、快速定位问题等实现漏损分析，从而降低产销差。（三）准确及时确定与解决故障问题针对每月未能上线抄表的水表定位，分析其故障的原因，现场排查水表被人损坏、总线是否有断路或短路的情况;现场测试采集器与集中器之间信号强度，看采集器与集中器之间能否正常通讯与正常供电，对损坏的器材及时督促水表厂家修复，为每月成功抄表率作出保障。在远程水表运销管理中，通过应用智能远程光电、物联网水表，能够更为全面、准确、迅速的确定远程水表在运行中所发生的故障问题。在笔者的实践中，总结出常见的远程水表故障情况及其原因如下所示：光电直读水表与总线的接触点松动或氧化;外部环境恶劣，导致集中器与采集器之间无线通讯不稳定;总线负载表具过多、总线规格达不到要求、线路老化;当地的移动信号不稳定。针对以上出现的情况作出整改，具体有：处理松动、氧化的触点，更换老化线路;在系统中设置补抄机制，多次抄取已失败的表具，提高总体抄表成功率;通讯总线选型严格控制，总线负载表具数量少于设备单路负载;采用高增益GPRS天线，或者将GPRS天线延长，引到室外移动网络信号强的地方。总结：综上所述，智能水表早已经进入普通居民的生活当中，物联网技术在远程水表运销管理中得到了广泛应用。相比于传统技术与远程电表来说，基于物联网技术的智能远程水表有着更高的应用优势，且可以实现减少水表调试与运维成本、降低产销差、准确及时确定与解决故障问题，强化了水表管理工作的效率效果，推动了远程水表运销管理工作的升级，提升了自来水公司的整体服务水平。参考文献：1毛涛，张生.基于物联网的智能水表系统设计与实现J.信息技术，2017（07）：175-178.2田亚雷.WM-Bus技术在物联网智能水表领域的应用J.中国新技术新产品，2020（07）：10-11. -全文完-