作者：黄铁军 来自：丹东思凯电子发展有限责任公司
摘要：本文结合我国当前的水资源的现状，立足于我国的基本国情，从水资源节约角度，来论述了IC卡水表智能水表的应用市场需求的发展趋势。重点突出了IC卡水表，智能水表是能够实现阶梯水价的重要手段。
关键词：水资源、IC卡水表、智能水表
一. 水的重要性
衣食住行，是人类生活的基本要素。咱老百姓自古以来就讲究“民以食为天”，而在我国，食文化又有着悠久的历史。从闻名海内外的八大菜系到各地的风味小吃，各具特色，别具一格。但是对于我们来说，更重要是就是水。因为水是生命的源泉。没有水，地球上将没有生命。不光是鱼离不开水，人类也同样离不开水。虽然地球的表面70％被水覆盖，但人类可以饮用的水，可以利用的水确微乎其微，少之甚少。从远古时期的“大禹治水”到现在的“南水北调”，我们每时每刻都在解决水带来的问题，为此也付出了巨大的代价。而现如今，水资源缺乏的问题更是重中之重。
二. 水资源缺乏
水资源缺乏是我国的基本国情。
我国是一个缺水严重的国家。人多水少，水资源时空分布不均，水土资源与经济社会发展布局不匹配，是我国的基本水情。
虽然我国淡水资源总量有2.8万亿立方米，占全球水资源的6%，居世界第四位，但人均只有2300立方米，仅为世界平均水平的1/4，人均排名为世界第121位，是人均水资源最贫乏的国家之一。我国现实可利用的淡水资源量为1.1万亿立方米左右，人均可利用水资源量约为900立方米。在上个世纪末，全国600多座城市中，已有400多个城市存在供水不足问题，其中比较严重的缺水城市达110个，全国城市缺水总量为60亿立方米。北京每年缺水10多亿立方米，深圳每天缺水10万立方米。
我国水资源分布不均匀，水土资源不匹配。我国北方耕地多(占全国60.5%)但水少(仅占全国16.7%)，南方耕地少(占39.5%)水多(占84%)，特别是华北平原和辽河流域，人均水资源才300立方米。长江流域及其以南地区国土面积占全国的36.5%，其水资源量占全国的81%;淮河流域及其以北地区的国土面积占全国的63.5%，其水资源量仅占全国水资源总量的19%。北方和西部广大地域呈现水源性缺水，北方人均拥有水量仅有720立方米，为世界人均的1/20，处于极端缺水状态。严重缺水造成了我国黄淮海地区生态环境恶化，出现了包括黄河断流、河湖干枯、地下水位持续下降、地面下沉、海水入浸等一系列生态环境问题。南方虽然降水丰沛，但也已面临水质性贫水。
据测算，目前全国年用水量已达5600亿立方米，用水量已占存水量的一半以上，而且用水量每10年增加1000亿立方米，按此速度发展，我国用水量即将逼近可用储量的容限。水利部预测，到2030年中国人口数量将达到16亿，届时人均水资源量仅为1750立方米。在充分考虑节水情况下，预计用水总量为7000亿至8000亿立方米，要求供水能力比现在增长1300亿至2300亿立方米，全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限，水资源开发难度极大。
针对水资源缺乏危机，社会上下大力推动水行业的变革，具体的变革措施如下：提高水价；治理污染；改善水资源分布；节水。
由于水资源缺乏，水成本起来越高，水的价值也水涨船高。水再也不是计划经济时代免费的赠送品了。同时，治理污染、改善水资源分布和节水，哪一个不需要投入？我们认为：水行业改革的核心是水价的改革。如果水价不能符合市场价值规律，水行业的改革就不能步入正确的轨道，水行业改革的进程就会被迟缓，水资源缺乏给中国经济发展和社会生活带来的影响就更大。
水资源危机导致整个社会对水的重视程度越来越高，中国社会长期以来水价偏低的现象正逐步得到纠正。
三. 水价格问题
水资源是十分宝贵的。目前，我国660座城市中，有400多座缺水，110座严重缺水。而且水利用率低下。畸形的低水价还使水管单位亏本运行，水利工程老化失修，功能衰退，造成国有资产的无形流失...因此，合理运用水价这一经济杠杆，是实现水资源可持续利用和发展的重要手段。
水价收费虽然已实行较长时间了，但普遍存在着收费标准偏低、不足以补偿投资和运营成本的问题。如镇江某水库供水价格2000年水稻田每亩水价也仅为7元，1立方水价仅为几厘钱，就是说水利工程供1000立方水的水费仅相当于一瓶矿泉水的价格。
我们面对的是城市污水处理刻不容缓的现状。合理的水价上调，是促进城市节水、治污和水资源合理配置的重要手段。
有关专家提出，我国水价改革，应以节水为核心，形成水价上调合理机制。它需要水价上调的宏观控制，但更需要全社会的广泛参与和支持。
自1998年国家计委与建设部出台《城市供水价格管理办法》之后，全国36个大中城市居民生活用水价格年均涨幅已达19.3%，有200多个城市开征了污水处理费，这些价格改革有效地提高了公民的节水意识。
为有效缓解我国水资源短缺的问题，国家计委等5部门联合决定，全国所有城市要在2005年底以前全部实行居民生活用水阶梯式计量水价的政策。阶梯式水价是指对居民用水有上限规定，如果用水超过一定的标准，同样1立方米的水，将征收更多的钱，用水越多，每立方米单价便越高，用价格杠杆保护水资源。天津、保定、哈尔滨、徐州、银川等14个城市已经率先开展了城市供水价格改革试点工作，实行阶梯式计量水价。
水价到底涨到多少合适呢？由于水与人类生活的特殊联系，水的价值不能完全用价格来衡量。在保证人类生活基本用水的范围内，水价不会太高。但超出部分，水的价格将随水资源缺乏的程度不断上涨，直到有足够的资源投入到节水中来，保证水资源的供给与需求达到平衡。阶梯水价正是实现这一目标的基本手段。
那我们是否具备了实现阶梯水价的技术手段呢？
阶梯水价是保证水资源的供给与需求达到平衡的基本手段。但是水计量手段落后却是制约阶梯水价的最大障碍。长期以来供水企业只抄总表，住在住宅单元内的居民从来就没有与供水企业发生供用水的经济关系。如果自来水公司不能准确地知道用户每月的用水量，如何实施阶梯水价？正因如此，一些城市提出阶梯水价短期内不会实行。除了受到“抄表到户”的条件制约外，还受到“抄表的及时性和准确性及水表出户”等因素制约。据介绍，居民阶梯水价实施的前提条件是“一户一表，抄表到户”。但目前我国不少老房子不适宜改造，有的地区还有不少高层建筑住户享受趸售政策等问题，制约着阶梯水价的推进。现状是，有的几个月抄一次或自报水量。这说明人工入户抄表已不符合当前的需要，同时由于生活质量的提高，人们对私密性、安全性等问题开始重视，这就需要采取技术手段来解决。实现阶梯水价在当前面临的最大困难就是水计量手段的落后。IC卡智能水表是实现阶梯水价的最现实选择。IC卡智能水表是一种利用现代微电子技术、现代传感技术、IC卡技术对用水量进行计量并进行用水数据传递及结算交易的新型水表。它除了可对用水量进行记录和电子显示外，还可以按照约定对用水量进行自动控制，并且自动完成阶梯水价的水费计算，同时可以进行用水数据存储的功能。由于其数据传递和交易结算通过IC卡进行，因而可以实现由工作人员上门抄表收费到用户自己去营业所交费的转变。IC卡交易系统还具有交易方便、计算准确、可利用银行进行结算等特点。虽然各个厂家提出实现阶梯水价的技术手段很多，但从实际应用情况来看，IC卡智能水表还是最现实的选择。一方面有了电表行业IC卡智能电表成功应用的先例，证明在技术上是成熟的，另一方面，城市居民大部分已经接受了IC卡智能电表的用电习惯，面对IC卡智能水表时，更容易适应。第三，IC卡智能水表不仅能实现阶梯水价，而且可以帮助自来水公司用最简单的方式收费，解决拖欠水费的难题。
尽管对阶梯水价的技术实现手段仍然有争议，但IC卡智能水表已经成为应用最广的产品。从近期的情况看，许多城市如北京、重庆、天津、南京、银川、哈尔滨、沈阳、库尔勒、石家庄等城市都已经开始实施IC卡水表改造工程。不仅如此，随着定额用水的实施，大型企事业单位，如学校、部队、工厂、医院、矿山等，为了降低成本，节约用水，都在进行IC卡水表改造。如此巨大的需求量，吸引了大量厂家投身其中。IC卡智能水表经过8年的发展，技术上也已经成熟，具备了大面积推广应用的条件。
四. 预付费卡式智能水表
预付费卡式智能水表机具的发展所谓“预付费卡式智能水表”，就是实现用户凭用户卡缴费预先购水，再将卡内预水量（或金额）输入水表内，自动限额供水的管理模式的计量表具，体现了有效控制用水、及时回收资金、高效管理的管理模式。
从目前国内预付费卡式水表开发的情况看，主要有三大类，一类是IC卡预付费智能水表，第二类是TM卡预付费智能水表，第三类是机械卡智能水表。
IC卡智能水表，是采用IC卡为预购水量的信息载体。开发IC卡智能水表的企业最多，但上市的产品极少，多数仍处于开发、改进之中，上市产品的数量及市场占有率较低。
TM卡智能水表，是采用美国DALLAS公司独家开发的一信息载体，也属于IC卡类信息卡，又名“触击式存储器”。其具有独特的不锈钢纽扣电池型外包装，可有效地防潮、防尘、防火、防磁、防振、防机械损伤等，具有IC卡所不具有的物理、化学特性，是信息系列中的第四代高级产品。由于TM卡及表具技术的优越性，在市场产品数量及市场占有率上，TM卡智能水表居于领先地位。
机械卡式智能水表，是采用机械拨码卡为预购水信息载体的引进技术产品，由于其成本相对较高，不利于计算机信息管理，因此可能难以推广应用。就国内市场应用的情况来看，不同的表具展现了开发企业各自的资金、技术力量。随着行业的发展及资金、技术的投入，相信在3－5年内，国内将普及卡式水表，同时也会有多种形式的其他高技术表具的出现。
预付费卡式智能水表的应用带来的管理模式变革现以具有市场及技术优势的国内某公司的TM卡智能水表为例，介绍预付费卡智能水表的工作原理及其带来的管理模式变革。
1．预付费卡式智能水表的工作原理TM卡智能水表具有很好的外形结构和安装尺寸，易于安装和旧工程改造。与传统水表相比，保留了传统水表的多级传动齿轮、表盘显示及外形安装尺寸。增加了控制电路、控制阀、TM卡读写接口及带磁传感器的叶轮。表体为一体化干式结构设计，分为上下表罩，其中多级机械传动齿轮、控制电路、控制阀及TM卡读写接口在上表罩，主流道及带磁感器叶轮在下表罩，上下表罩间为防水圈，并用螺栓连接上下表罩。当水流流经表具主流通道时，计量叶轮将带动上表罩的多级计量齿轮计量，同时电子计量传感器向控制电路发出同步计量信息，实现机械与电子的同步计量，保持电子与机械间的零累计误差，计量精度由传统的机械计量确定。用户安装表具，同时拥有一枚TM卡。用户必须持卡到管理部门开户，并预购水量充值，将已充值的TM卡插入表具的“TM卡读写口”（IC卡表具是IC卡口），表具将自动读写卡内数据信息，并开阀供水；当用户日常用水将近预购水量时，水表以自动关阀的方式提示用户需要再预购水量，此时用户可将TM卡插入表具的“TM卡读写口”，打开阀门，使用剩余的水量，直到完全用尽预购水量，阀门自动关闭，不能透支使用水量，用户必须再购水方能用水。由于预付费卡式智能水表在工作原理上有别于传统机械水表，其在使用和管理过程中离不开计算机及相应的管理系统。预付费卡式智能水表的应用，将有利于计算机技术、网络技术、信息技术在行业内的推广应用，使管理步入网络化、信息化的高效模式。目前，TM卡智能水表拥有网络化的管理系统产品，可实现单机管理到多种组网模式管理的方案。预付费卡式智能水表的网络化管理，使用户、水表、收费及决策管理融入到计算机信息管理中，不但解决了抄表、计费中的人情因素问题，更有利于及时、准确地反映经营、管理上的问题，极大地提高管理部门的效率。
2．管理模式的深刻变革预付费卡式智能水表，将先用水后缴费方式改变为先购买再消费。其管理模式为预购水量——日常用水——报警提示——再预购水量，是一个更为简单的管理模式。此管理模式使得在传统表具应用中的抄表难、收费难、停供水难的问题迎刃而解，由表具及计算机管理系统代替执行人工难以完成的管理工作，并具有执行的一致性，克服了人情、社会等因素造成的弊端；同时，配合相关政策，可实现有效的限额供水管理，有效地保护水资源。
五. 发展前景
在我国，由于地域辽阔，人口众多，各地发展不平衡。从总体来看，国内极大多数用户仍使用管理效率较低、技术相对落后的传统计量表具，只有在经济较发达的大城市住宅小区中试用远传式水表。对国内众多的中小城市及区县而言，由于其计算机及信息技术的基础设施不够完善，在一个较长的时期内，应用卡式预付费水表是较为实际的。而对经济较发达的大中城市来说，其计算机及信息技术基础较好，而且人们对水资源的保护及自觉缴费意识相对较强，对水资源的消费方式提出了高质量的要求。但从全局来看，国内智能水表应用仍处于起步阶段，随着国家对能源和环境保护的充分重视，近年来自来水事业得到了很大的发展，目前水管网的用户约2000多万，并且还在逐年增加，在这样一种形势下，推广应用智能水表，变革管理模式，必将带来巨大的社会效益、经济效益。
从当前的种种迹象来判断，水表大规模更新换代的机会已经来临。其主要原因如下：
第一：国家计委等5部门联合决定，全国所有城市要在2005年底以前全部实行居民生活用水阶梯式计量水价的政策。眼看就要进入2005年，这个政策必然会加快执行，即使不能完成政府预期的目标，但也不能无限期拖延下去。
第二：IC卡智能水表的技术已经成熟，也出现了一些优秀的IC卡智能水表制造商和系统集成公司，IC卡智能水表具备了大面积推广应用产品基础。
第三：水资源的缺乏使得政府和自来水公司都不得不加快阶梯水价的尽快实施，象北京、南京这样已出台政策，但无法实施的状况持续不了太久。水资源的进一步紧张会近使整个社会加快这一进程，到时候制约水表改造的经费问题也会迎刃而解。
每一个行业都会出现超常规增长的时期，而每一次市场超常规增长都会为行业内的优秀企业带来难得一遇的发展良机。80年代，家电市场的高速增长产生了海尔、长虹、TCL等一批大型家电企业；90年代电脑市场的高速增长，为联想、方正、用友等企业带来了辉煌；同样，90年代中国通讯市场的高速增长，也为华为、中兴、大唐等企业积累了与国际先进通讯企业竞争的资本；而这种传奇在2000年以后又同样在手机行业和汽车行业上演。
我们相信，IC卡智能水表行业正是这样一个行业；我们期待IC卡智能水表行业能在短期内诞生一批有竞争力的企业，推动水行业的改革。
