隨著智能水表行業(yè)的發(fā)展，智能水表的技術(shù)也在不斷發(fā)展成熟。智能水表系統(tǒng)是一個(gè)包括IC卡水表及銷售管理軟件的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)主要由：IC卡水表、智能卡、讀寫器、銷售管理軟件組成。IC卡水表是整個(gè)系統(tǒng)的核心部件，它安裝在用戶的用水管路中，主要起用水計(jì)量、顯示和控制的作用。IC卡，主要功能是記錄用戶從銀行或用水管理單位購買的水量信息，傳給IC卡水表。讀寫器主要是完成IC卡的讀寫操作及與計(jì)算機(jī)的通信功能。銷售管理軟件是記錄用戶購水信息，完成計(jì)算機(jī)與讀寫器的通信等功能的軟件。智能水表一般由：電控板、基表、電控閥門、電池、液晶顯示屏、及其計(jì)量傳感器等部件組成。它又可劃分為：計(jì)量基表、控制器和電控閥三大部分組成。
　　1．智能卡在水表中的發(fā)展情況
　　智能卡作為智能水表中的信息傳媒，決定了智能水表的數(shù)據(jù)傳輸形式，在智能水表技術(shù)中取重要作用。目前智能卡常有磁卡、IC卡、RF卡及TM卡等。
　　磁卡： 是通過磁條記錄信息量的智能卡，由于受電源、潮濕、卡口等因素影響，磁卡技術(shù)一直沒有應(yīng)用于智能水表的收費(fèi)控制中。
　　接觸式IC卡：從其功能上分為三種，

　　（1） 存儲器卡。

　?。?） 帶加密邏輯存儲器卡：內(nèi)有安全邏輯的一種存儲器卡。

　?。?） CPU智能卡：內(nèi)有CPU（中央處理單元）的一種存儲器卡。存儲器卡采用存儲器芯片作為卡芯，只有"硬件"組成，包括數(shù)據(jù)存儲器和安全邏輯控制等；智能卡采用微處理器芯片作為卡芯，由硬件和軟件共同組成，包括硬件單片機(jī)（微處理器）、RAM（隨機(jī)存取存儲器）、ROM（只讀存儲器），軟件IC卡監(jiān)控程序或操作系統(tǒng)COS（IC Card Operating System）等。存儲器卡在技術(shù)上又可以分成兩類，分別是普通存儲器卡和邏輯加密存儲器卡。作為普通存儲器卡的卡芯芯片只含有數(shù)據(jù)存儲器，通常簡稱為"存儲卡"；邏輯加密存儲器卡則采用帶有安全邏輯的芯片作為卡芯，可對數(shù)據(jù)存取用密碼保護(hù)，通常簡稱為"加密卡"。
　　TM卡： 實(shí)際上也是一種IC（集成電路）卡，只不過一般IC卡是五線卡或六線卡，并且是標(biāo)準(zhǔn)封裝，而TM卡是一線卡，特殊封裝方式。這種卡與設(shè)備直接接觸，所以讀寫端口一般是暴露的，比IC卡的卡口更容易遭到外界施加電壓的干擾，因此說TM卡雖然攜帶方便（可以做成鑰匙狀），但其安全性能（數(shù)據(jù)安全和設(shè)備安全）要比IC卡產(chǎn)品安全性能更差。
　　RF卡： 實(shí)際也是IC卡的一種，簡稱射頻卡。是采用無線電波進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的，因此水表電子控制系統(tǒng)可以進(jìn)行完全密封，防水性能最好。但是射頻卡本身沒有電池，需要設(shè)備首先產(chǎn)生電磁輻射，通過感應(yīng)電為RF卡提供能源，待RF工作后，通過高頻電波與設(shè)備交換信息，因此數(shù)據(jù)交換不可靠，抗外界干擾能力差，產(chǎn)品成本也較高。
　　在智能水表的發(fā)展中，最先在90年代初推出了接觸式IC卡，那時(shí)的IC卡卡口較寬、是加密性較差的存儲器卡，其抗攻擊能力較差。特別是受到當(dāng)時(shí)輿論的攻擊后，其應(yīng)用一度受阻。97年第一個(gè)代碼預(yù)付水表產(chǎn)生了。98年第一個(gè)RF卡水表研究成功。99年新一代的接觸式IC卡水表（采用的是邏輯加密卡）及CPU卡水表被研制出。2000年TM卡水表產(chǎn)生了。2001年具有防水功能的接觸式IC卡水表被研制生產(chǎn)。目前水表的生產(chǎn)行業(yè)有一百多家，但真正能生產(chǎn)智能水表的企業(yè)不到20家。在這些廠家中有1家是采用代碼付費(fèi)水表，有2家采用TM卡水表，有3家是采用RF卡水表，其余的都是采用接觸式邏輯加密IC卡水表，在行業(yè)中占大多數(shù)。
　　2．智能水表的數(shù)據(jù)采集技術(shù)的發(fā)展情況
　　智能水表數(shù)據(jù)采集是在計(jì)量基表上加裝傳感元件而進(jìn)行流量信號采集的。水表的基表常有：旋翼式水表、容積式水表和螺翼式水表三種形式。旋翼式水表是一種速度式水表，它是利用水流推動它的旋翼，帶動提示盤轉(zhuǎn)動以記錄用水量；它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，測量范圍寬，靈敏度高，外形尺寸小，精確度已被廣大用戶接受，是目前普遍使用的一種水表。容積式水表是一種計(jì)量較精確的水表，它的計(jì)算單位為升，一般的水表計(jì)量單位為0.01噸，相當(dāng)于10升，可見容積式水表的精確度較高；工作時(shí)每當(dāng)水灌滿它的計(jì)量容器后，閥門打開讓水流過，計(jì)量指示轉(zhuǎn)過一個(gè)刻度，然后重復(fù)前一過程，對后面的水再進(jìn)行計(jì)量；它對水質(zhì)的要求較高，一般用于純凈水計(jì)量。螺翼式水表也是一種速度式水表，它的螺翼與水流成軸流式結(jié)構(gòu)，它適用于大口徑工業(yè)上的用水計(jì)量。旋翼式水表又分為干式水表和濕式水表，干式水表是工作葉輪與指示機(jī)構(gòu)分開，通過強(qiáng)力磁鐵傳遞扭矩。濕式水表是通過工作葉輪軸直接帶動指示機(jī)構(gòu)，所以在它的指示面板種常有水進(jìn)入。濕式水表：濕式水表穩(wěn)定可靠，價(jià)格低廉，但用于預(yù)收費(fèi)控制作為計(jì)量基表必須解決數(shù)據(jù)采集過程中的防水問題。干式水表：采用磁鐵隔離方式，因此計(jì)量信號采集非常容易，比較適合作為預(yù)付費(fèi)控制計(jì)量基表。但是，水表內(nèi)的磁體容易受到外界強(qiáng)磁場的干擾，所以必須選用帶防磁罩的干式水表。
　　智能水表數(shù)據(jù)采集傳感器的常用種類有：
　　光電傳感器：光電傳感器屬于非接觸傳感器，可以進(jìn)行隔離和密封，但是光電器件的電流消耗大，不適合以電池為動力的預(yù)付費(fèi)水表作為計(jì)量信號的采集。
　　霍爾傳感器：霍爾傳感器屬于磁性傳感器，其原理是磁鐵與磁敏半導(dǎo)體器件相互作用產(chǎn)生脈沖輸出的。為抵抗干擾，半導(dǎo)體輸出端增加比較器，因此消耗電流較大，一般不宜作為預(yù)付費(fèi)水表計(jì)量信號的數(shù)據(jù)采集。
干簧傳感器：是比較常用的計(jì)量信號采集方法。是干簧管與磁鐵相互作用的原理，因此會受到外界磁場干擾。目前眾多廠家都是采用雙干簧管結(jié)構(gòu)來防強(qiáng)磁攻擊。
　　機(jī)械傳感器：機(jī)械傳感器可以抵抗外界磁場、電場、外力的人為干擾，還不消耗能量，但防水問題及機(jī)械結(jié)構(gòu)的疲勞壽命難解決。
　　最初的智能水表是采用霍爾傳感器采集信號的但由于其體積及功耗較大而被干簧管傳感器取代。直到98年智能水表才有性能比較穩(wěn)定的雙干簧管加磁鋼的發(fā)訊裝置產(chǎn)生。目前ＩＣ卡水表生產(chǎn)廠家中普遍采用的就是這種裝置，只有一家采用機(jī)械傳感器結(jié)構(gòu)。大多數(shù)廠家采用干式水表，少數(shù)采用濕式水表。
　　3．智能水表的閥門發(fā)展情況
智能水表的閥門無疑是智能水表部件中最為重要的一個(gè)部件，閥門的好塊直接關(guān)系統(tǒng)到預(yù)收費(fèi)能否實(shí)現(xiàn)。智能水表要求閥門壓力損失小、體積小、功耗低。在90年代初由于人們對閥門認(rèn)識不深，很多廠家采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的電磁閥。但此類閥門抗外界敲擊能力較差，且壓損大，雖然功率消耗小、體積小，但一次驅(qū)動電流需要很大，不采用電荷泵技術(shù)就不能使用鋰離子電池，并且這種閥門的長期工作的可靠性差，常常用不多久就損壞，給廠家?guī)砗艽髶p失?，F(xiàn)電磁閥已普遍被電動閥代替。
　　目前市場上的水表采用的控制閥主要分為三類：電控球閥、電動陶瓷閥、電動先導(dǎo)閥。
　　電控球閥：采用小功率電機(jī)通過減速直接驅(qū)動的球閥開閉。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)相對簡單，水阻小，只是球閥的球環(huán)加工精度要求高。但它存在的缺點(diǎn)是，使用一段時(shí)間后存在由于水垢或微顆粒等使轉(zhuǎn)動阻力增大的可能。目前眾多廠家是采用每月定時(shí)開關(guān)閥門幾次來解決此問題。
　　電控陶瓷閥：它的工作原理與球閥類似，只是閥門是平面結(jié)構(gòu)。
　　電動先導(dǎo)閥：它是通過小功率電機(jī)帶動磁柱運(yùn)動先打開先導(dǎo)孔，通過有壓力的水進(jìn)行進(jìn)入先導(dǎo)孔，利用水壓打開閥門，所以一般來說它的功耗要小一些。但目前它的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工成本要高一些。
　　目前一種浮動式球閥，由于開關(guān)閥的功耗較小，球閥無預(yù)緊力，壓力轉(zhuǎn)移到了聚四氟乙烯閥墊上，從而達(dá)到了既保證密封又能輕松開關(guān)閥的目的，這種球閥被普遍采用。在現(xiàn)有水表廠家中采用電動陶瓷閥的有2家，采用電動先導(dǎo)閥有4家，其它的廠家都是采用電動球閥。
　　4．智能卡水表的控制器的發(fā)展情況
智能水表的電路是由：微控制器（單片機(jī)）、LED/LCD顯示模塊、IC卡接口、計(jì)量模塊、負(fù)荷控制開關(guān)、電源模塊等組成。對于接觸式IC卡水表和非接觸式IC卡水表，控制電路主要不同在IC卡接口上，接觸式IC卡水表采用卡座，非接觸式IC卡水表采用接收線圈加專用接收模塊，TM卡采用專用解碼模塊。
　　計(jì)量模塊：機(jī)電式，從機(jī)械式儀表的計(jì)度器圓盤采樣，將計(jì)度器圓盤的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為電脈沖信號，送入單片機(jī)。
LED/LCD顯示模塊：用來顯示IC卡表的計(jì)量數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)?，F(xiàn)一般采用LCD液晶顯示。
　　實(shí)時(shí)時(shí)鐘：用來記錄時(shí)鐘和日歷，協(xié)助微控制器完成多種費(fèi)率的計(jì)量以及按日、周、 月的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。
　　IC卡接口：用于IC卡表與IC卡片進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和安全認(rèn)證工作。
　　ESAM模塊：用于存放IC卡表內(nèi)的計(jì)量和狀態(tài)數(shù)據(jù)并與IC卡進(jìn)行系統(tǒng)的密鑰安全 認(rèn)證工作，是IC卡表一種數(shù)據(jù)密碼交換的器件。
　　負(fù)荷控制開關(guān)：用于控制用戶的水、電、氣、熱供應(yīng)的開關(guān)，可由IC卡表輸出控制信號對其進(jìn)行閉合或斷開操作。一般微處理器輸出的控制信號很弱，不能真接驅(qū)動電動閥門，需由閥門驅(qū)動電路將微處理器輸出的控制信號放大，并驅(qū)動電動閥門。
　　電源模塊：用于向IC卡表提供電源供應(yīng)。
　　目前智能水表的電路板向著小型化、低功耗、抗干擾、低成本、實(shí)用功能方向發(fā)展。在電路板上由貼面件取代插接件，采用機(jī)器自動焊接取代手工焊，使部件更小、性能更穩(wěn)定、成本更低。在對單片機(jī)的選擇趨向于容量適中、功能豐富、性能可靠、價(jià)格低的元件。在電路板的設(shè)計(jì)上淘汰了電光、蜂鳴報(bào)警而采用了更實(shí)用的關(guān)閥報(bào)警。智能水的顯示一般采用LCD顯示而不用LED，這是因?yàn)長CD功耗小，更加精巧美觀。智能水表的電池，正逐漸采用高容量的鋰錳電池，其特點(diǎn)是容量大，可以密封在產(chǎn)品中，并且不產(chǎn)生晶阻。