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摘要:近年来,浅议远传水表应用选型得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了远传水表分类及优缺点,并结合相关实践经验,分别从用户数据收集功能等多个角度与方面,就无线远传水表的功能需求问题展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。
关键词:浅议远传水表应用选型
1前言
随着远传水表应用条件的不断变化,对其选型问题提出了新的要求,因此有必要对其相关课题展开深入研究与探讨,以期用以指导相关工作的开展与实践,并取得理想效果。基于此,本文从概述相关内容着手本课题的研究。
2概述
带有传感器的基表在工作时发出脉冲信号,这些信息脉冲信号通过网络传输到计算机中进行数据储存、变换、处理,我们就能实时得到基表准确读数。因此,一个远传系统,可以所是由两部分构成,第一部分是带有传感器的基表,第二部分是网络处理设备。前者是整个系统稳定可靠的工作基础,后者是系统强大功能的体现,相辅相成,缺一不可。
1)选用系统应计量准确、运行稳定可靠、维护简单方便以及技术成熟先进。
2)智能远传水表系统正式使用前,须进行试验,试验合格后方可投入使用。试验时间一般不少于1年。
3)智能远传水表的结构应为整体式,加装的传感器装置不应妨碍机械指示装置的计数和读数,即不影响机械表的计量精度和读数。
4)智能远传水表的累积流量应以基表机械计数累积流量数值为基准,而不是电子读数值。
5)智能远传水表电子计数信号转换形成的累积流量电子数值与机械计数累积流量数值之间产生的误差应≤±1m³,否则为机电转换部分质量不合格。
3远传水表分类及优缺点
3.1有源表:即表具必须一直供电,通常以采集脉冲个数进行计量,也叫脉冲式远传水表,可分为“单、双干簧管表”、“霍尔元件表”、“光电转换表”。
3.1.1干簧管型原理:在转盘计数的水表内加装干簧管和磁性元件,干簧管固定在计数转盘附近,磁性元件安装在计数盘上,当转盘每转一圈,磁性元件经过干簧管一次,干簧管闭合一次,即在接收端产生一个计量脉冲。
3.1.2霍尔元件型原理:在转盘计数的水表内加装霍尔元件和磁性元件,构成基于磁电转换的传感器,霍尔元件固定在计数转盘附近,磁性元件安装在计数盘上,当转盘每转一圈,磁性元件经过霍尔元件一次,对应一次电位差,即在接收端产生一个计量脉冲。
3.1.3光电转换型原理:由光电发射、接收器和反光镜组成,当安装在转盘上的反光镜通过发射器时,红外光由反光镜反射到接收器,转盘每转一圈,在接收端产生一个计量脉冲。脉冲式远传水表的优点:对基表改动小,不影响原有的结构和计量;成本相对较低;脉冲采集技术比较成熟。缺点:整个计量过程需要持续供电;受水锤、压力不稳、反转影响,会产生累计误差;强磁干扰或元件退磁,会影响计量;使用分线制布线,工程复杂,线缆和维护成本高。脉冲式远传水表是远传表的先驱,经过近十年持续的改进,其原理可靠简单,也基本解决了水锤、倒流、抖动误测和磁影响等缺点,近年脉冲式远传水表改装了锂电池,且采用了水表本地储存累计水量,其数据传输亦可采用总线制系统等,在供水行业内得到一定认可,随着水司对远传水表管理意识和维护逐步成熟到位,脉冲表依然不失为一种低成本、高效率的远传表。
3.2无源表:平时表具不需供电,仅在抄读时供电,又分接触式无源表和非接触式无源表。
3.2.1接触式无源表原理:其代表是厚膜电阻式,通过在字轮上安装金属触点,与对应电路板上的不同电阻接触,通过不同的电阻值来识别字轮的位置,计算出相应的示值。
3.2.2非接触式无源表原理:其代表是光电式,在计数字轮的0~9的位置上印刷特定的标记,在其周围按照数学规律安装固定光电传感器,判断字轮各种位置的“有”和“无”状态,把一个数学问题通过电子电路方法来实现,辅以冗错、纠错的算法,得出字轮上的唯一示值。目前采用这种方式的直读表主要有光电透射式和光电反射式两种,主要的区别在于机械结构和数学算法的不同。
光电式远传水表的优点:无机械接触,不影响原有的结构和计量;直读字轮上数据,平时不供电;光电方式生成数字信号,采集稳定;直读表计窗口值无累计误差;总线制布线。缺点:机芯防水密封要求高;结构整体化设计,电子部分和基表嵌入组装,对制造工艺要求高;周检换表成本较高。
无源直读表,特别是光电式直读表一上市,市场反应好,对脉冲式表造成不小的冲击,很多厂家蜂拥而上。由于基表和电子整合是多专业不同领域的学科,是机电一体化的综合制造工艺,而大多厂家要么是做基表出身,电子部分外协,要么是做电子专业,基表外购,更有甚者只设计,电子和基表都外购,这三种制造工艺模式导致了后续的诸多问题,比如基表质量和计量认证,电子部分防水和稳定性,组装工艺质量差等。基于以上问题,光电式直读表在技术原理上虽已成为主流,得到认可,但在行业内也没大批量推广使用,当然水表厂家也有针对性的改良方案,比如采用模块化设计,解决使用过程中的问题,目前无源直读表也是供水企业小范围使用的首选类型。
4无线远传水表的功能需求
4.1用户数据收集功能:无线远传水表首先要能够采集与自来水用户相关的数据信息并将这些信息及时反馈给自来水公司,并且把这些数据进行储存,以便用户和自来水公司的监管,例如用水量、购水量、剩余水量、历史累计使用用水量等信息。另外在自来水公司需要的情况下,公司的相关部门可以随时的调动无线远传水表上的数据信息,方便自来水公司进行监管。
4.2无线远传水表状态反馈:无线远传水表状态主要包括水表的包装是否完好、水表内部构件和结构是否完好、水表的电池使用状态、水表的阀门状态、水表显示的数据是否正确等方面。如果水表的这些运行状态出现故障,水表需要及时向自来水公司反馈并向无线远传水表用户提示预警,以免给自来水用户造成不便。
4.3控制开阀关阀功能:无线远传水表需要根据自来水用户的水卡插卡充值情况和用户的用水量情况自动计算剩余可用水量。当用户的可用水量不足时,无线远传水表应提示自来水用户及时进行水卡充值。当用户的的可用水量为零时,无线远传水表将自动关阀,停止供水,至用户向水卡充值后,无线远传水表将自动开阀。这一功能可以提示用户及时进行自来水水卡充值,减少因供水不足对生活造成的不便。
4.4无线远传水表的外观功能:根据现实生活中无线远传水表安装的地方进行分析,无线远传水表应该具有防水、防潮、便于水卡取出和放回、容易读取无线远传水表数据等功能。另外,为了方便服务人员读取数据和维修,应该将一个范围的所有用户的无线远传水表安放在同一地区,同时,为了使用无线远传水表的时候能够做到节约环保,无线远传水表应该使用太阳能电池或者其他可以无限循环使用的电池。
5结束语
通过对远传水表应用选型问题的研究,我们可以发现,该项工作良好实践效果的取得,有赖于对其多项影响因素与关键环节的充分掌控,有关人员应该从远传水表应用的客观实际出发,研究制定最为符合实际的选型实施策略。
参考文献
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