目前，水司安裝較多的大口徑水表有水平螺翼式、垂直螺翼式及超聲波水表三種。該類水表主要針對大流量用戶(比如物業(yè)小區(qū)、廠礦企業(yè)、學(xué)校)的用水量進(jìn)行計(jì)量。由于這些公戶內(nèi)部的二次供水設(shè)備對水表前后壓力造成影響，出現(xiàn)表后壓力大于表前壓力情況，當(dāng)流過水表的流量大于最小流量時(shí)，水表開始倒轉(zhuǎn)。雖然總體數(shù)量不多，但用水量較大，供水企業(yè)若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除故障，則會升高供水管網(wǎng)的漏損率，造成水資源的浪費(fèi)，嚴(yán)重影響水司的經(jīng)濟(jì)效益。因此，利用新技術(shù)，對大口徑水表流量實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，了解用戶用水規(guī)律，具有十分重要的意義。
大表遠(yuǎn)傳系統(tǒng)工作原理
大表遠(yuǎn)傳系統(tǒng)分三層結(jié)構(gòu)，分別是現(xiàn)場設(shè)備層，網(wǎng)絡(luò)傳輸層及應(yīng)用層?，F(xiàn)場設(shè)備層主要由基表、大表傳感裝置和大表傳輸端站組成，它們安裝與水表井內(nèi)，其中傳感裝置采用一種可測倒流的計(jì)數(shù)裝置，安裝于基表上，完成將水量數(shù)據(jù)(包括正向水量和反向水量)轉(zhuǎn)換為脈沖信號，隨后傳輸端站對脈沖信號進(jìn)行處理、存儲，通過GPRS 網(wǎng)絡(luò)對存儲數(shù)據(jù)進(jìn)行定時(shí)上發(fā)；網(wǎng)絡(luò)層則是利用移動無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)傳輸端站與互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用程序服務(wù)器的連接；應(yīng)用層主要實(shí)現(xiàn)大表表字的接收、存儲以及共享功能，以及重點(diǎn)用戶的水量分析統(tǒng)計(jì)功能。
大表遠(yuǎn)傳端站是大表遠(yuǎn)傳系統(tǒng)的核心。它不僅負(fù)責(zé)水表表字的采集，而且負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)的運(yùn)算、現(xiàn)場存儲及打包傳輸作用，同時(shí)，為了方便對端站設(shè)備進(jìn)行設(shè)置參數(shù)設(shè)置，它應(yīng)具備與手持紅外抄表儀的無線通信。傳輸端站主要有表字采集模塊、運(yùn)算存儲模塊、GPRS通信模塊組成。
表
字的采集
為了保證大表傳輸端站能夠采集到水表數(shù)據(jù)，尤其是水表的正轉(zhuǎn)和倒轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，對大口徑螺翼式水表進(jìn)行改造，通過在水表上可測倒流的計(jì)數(shù)裝置，可完成水表轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)向的檢測。
該裝置包括傳感器(1)、感應(yīng)部件(2)、轉(zhuǎn)輪(3)、屏蔽罩(4)、軟外皮(5)、支架(6)，表玻璃(7)，其特點(diǎn)是在轉(zhuǎn)輪的直徑位置相對設(shè)置一感應(yīng)部件，在于感應(yīng)部件相對應(yīng)的回轉(zhuǎn)平面內(nèi)設(shè)置三只傳感器。當(dāng)水表中有水流過時(shí)，轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動，感應(yīng)部件隨之轉(zhuǎn)動，當(dāng)感應(yīng)部件正向轉(zhuǎn)動至傳感器時(shí)，三只傳感器按A→ B → C 順序依次被感應(yīng)發(fā)出信號，其信號順序?yàn)?A →B → C → A → B → C?；當(dāng)水表中液體出現(xiàn)倒流時(shí)，轉(zhuǎn)輪隨之倒轉(zhuǎn)，感應(yīng)部件對傳感器的感應(yīng)順序發(fā)生逆向變化，其信號順序?yàn)锽 → A → C → B → A → C ?。對此，端站中的數(shù)字電路通過編碼、譯碼和計(jì)數(shù)操作，對采集的信號進(jìn)行正反識別，并由處理器進(jìn)行糾錯處理，從而保證水表表字的準(zhǔn)確采集。
表
字的運(yùn)算存儲
處理器按照端站初始化設(shè)計(jì)的采集頻率對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，當(dāng)采集數(shù)據(jù)間隔到達(dá)時(shí)，處理器讀取計(jì)數(shù)器內(nèi)的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行運(yùn)算、存儲操作，隨后進(jìn)入休眠模式，前端采集數(shù)據(jù)單元繼續(xù)工作。處理器的數(shù)據(jù)運(yùn)算規(guī)則主要取決于前段的感應(yīng)單元安裝位置，若感應(yīng)元件安裝于X0.01 轉(zhuǎn)輪處，計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)乘102 即為10m3水量。存儲則是通過在存儲芯片中產(chǎn)生一張數(shù)據(jù)表，分別記錄數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間、正向流量、反向流量、無流量報(bào)警數(shù)據(jù)。該類數(shù)據(jù)供端站G P R S 通訊傳輸使用。
表
字的GPRS 通信
GPRS 通信主要完成將存儲器中將表數(shù)據(jù)經(jīng)過處理器訪問，把數(shù)據(jù)進(jìn)行打包處理，按照與通信網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用服務(wù)器規(guī)定好的通信協(xié)議，將包數(shù)據(jù)傳遞給GPRS 無線通信模塊。為了方便接入GPRS 網(wǎng)絡(luò)，需要對應(yīng)用服務(wù)器上的路由器進(jìn)行設(shè)置，主要包括路由器的靜態(tài)IP、數(shù)據(jù)通信使用的端口號，隨后通過A T 指令控制無線模塊接入GPRS 網(wǎng)絡(luò)，完成集中器與應(yīng)用服務(wù)器的透明傳輸連接。由于無線模塊(以MC52i 為例)的工作電壓為12V，最大工作電流為300mA。為了降低GPRS 通信所消耗的電量，系統(tǒng)對將現(xiàn)場存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行1 2 小時(shí)打包上傳一次。
僅從性能方面比較兩者的差異：
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電磁水表能準(zhǔn)確測量、讀取并記錄瞬時(shí)流量，其額定( 常用) 流量和最大負(fù)荷流量極限值均遠(yuǎn)超機(jī)械式水表，不存在過勞損壞的情況。
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電磁水表最主要的傳感器部分的保質(zhì)期為10 年，且受水中雜質(zhì)影響較?。欢鴻C(jī)械式水表的保質(zhì)期限為3 個月，機(jī)械部分容易被雜物纏繞或磨損。
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機(jī)械式水表只能單向測流或者雙向測流能力有限，電磁水表能正、反向測流量且能保證精度，在總分表供水模式、校對和分區(qū)計(jì)量領(lǐng)域存在優(yōu)勢。
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機(jī)械式水表要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，必須打開表蓋安裝插片，這可能會引發(fā)法律糾紛。電磁水表能直接連接遠(yuǎn)程傳送設(shè)備，或本身就帶有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。
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高精度水表和有些機(jī)械式水表必須安裝過濾器( 濾水箱) ，過濾器的維護(hù)保養(yǎng)是一大問題，而電磁水表無需安裝過濾器。
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機(jī)械式水表的主要材質(zhì)為鐵或普通鋼、塑料等，安裝或使用過程中若外殼保護(hù)層剝落，則會產(chǎn)生銹蝕。電磁水表的主要材質(zhì)為不銹鋼，耐腐蝕性強(qiáng)。此外，DN150、DN200、DN300 口徑的水表，口徑越大，采用電磁傳感器的優(yōu)勢更為明顯，與機(jī)械式水表的差距，尤其是計(jì)量差距更大。
在本次珠海表計(jì)行業(yè)年度大會上，我們邀約水行業(yè)在大表應(yīng)用領(lǐng)域積累了豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的長沙水司來會上介紹水司在大表選型和實(shí)踐中存在的問題和經(jīng)驗(yàn)分享。同時(shí)也邀約行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先大表企業(yè)來會上進(jìn)行雙方需求溝通！敬請期待！
