宁波水表股份有限公司 李志明
[摘要]本文简述了远传水表及抄表系统的应用发展，提出了抄表系统发展方向，并对直读式电子远传水表存在的问题进行了剖析。
[关键词] 电子远传水表，集中抄表系统，分线制集中抄表，总线制集中抄表，直读式
一、前言
随着国民经济的发展，居民生活水平的提高，智能化小区的建设，水表集中抄表系统已逐渐被自来水公司和房产公司所接受。水表集中抄表系统从90年代初开始逢勃发展，但由于种种因素，绝大多数集中抄表系统却未能正常运行，有的拆除转为人工抄表，有的靠耗费大量的人力财力去维持。到了本世纪很多自来水公司由于对集中抄表系统产品的担心而对集中抄表系统采取了观望的态度，如果这种情况不能得到有效改变，集中抄表行业必将受到严重影响，其负面影响将波及到房地产行业、自来水等专业公司、智能化产业以及广大居民的日常生活。
二、集中抄表系统的发展应用
1、分线制集中抄表系统
由采集器定时顺序采集来自多路分线连接的脉冲发讯水表信号并进行数据累计，存储。各采集器之间采用总线连接，最后连接至计算机。其典型特点是各水表通过分户线连接至采集器位置，数据采集、累计、存储工作全由采集器处理。
分线制集中抄表模式单纯从技术上讲较成熟，也节约成本（多表共享一个采集器），但从实际情况看：分线制集中抄表模式存在如下缺点：
1)容易受外界干扰，引起电子读数与机械读数不一致；。
2)系统工程量大，错综复杂的线路更使维护工作困难重重；
3)初始化及维护工作量大，需专业人员调试系统并定期巡视维护；
4)需要不间断的电源供电，采集系统所产生的电能消耗，维持费用可观。
由于分线制集中抄表系统存在诸多的不足之处，制约了抄表行业的发展，因此厂家研发了总线制集中抄表系统。
2、总线制集中抄表系统
采集计数工作单元均装配在水表内并密封，水表的数据采集、处理、存储、等基础工作全由水表里的电子模完成，采集器不参与底层数据采集，仅进行通讯联系，消除了外界因素对计量的影响。另外因电子远传水表引出的总线通、断不影响单表数据采集和保存，也不影响其它水表数据的读出，即使本次读数时该表总线出现故障，只需重新挂接好总线，无需重新置数，水表的真实读数仍可继续读出，其安全性、稳定性是比较可靠的。
由于各种输出的水表只需挂接，可以减少分线制抄表方式大量烦琐的布线、系统调试任务以及后期使用过程中线路、系统维护等繁重劳动强度，也方便高层次设计如网络结构的设计、与其他系统（如安防、照明、空调、消防）共享开放式网络的设计，进而为用户提供完善、综合的配套服务。
因此，在目前无线抄表不成熟情况下，总线制集中抄表形式是有线抄表的发展方向。
三、电子远传水表的发展应用
机械水表的读数要转化为电子读数，必须进行数字化。远传水表是整个抄表系统的最根本、最关键的组成部份。作为一种计量器具，关系到收费，所以要求表具的数字化必须准确、稳定、可靠。从目前应用看分为以下两种数字化方法，这两种方法又可根据传感器的不同分为不同的情况。
1、脉冲式电子远传水表
远传表具不断的发出脉冲信号，然后用采集模块对脉冲信号进行采集、累加、存储和传送，这类表具统称为脉冲式电子远传水表。产生脉冲的传感器可分为：霍尔元件型、干簧管型、韦根元件型、光电转换型等。其基本工作原理：利用磁感应或光电效应原理产生脉冲信号。
脉冲数量的准确度决定系统的计量精确度。从实践使用看，脉冲电子远传水表存在很大的不足：1）外界存在电磁场，脉冲容易受外界干扰，导致脉冲漏记或多记；2）水管中水锤现象和机械振动也会引起脉冲误记；3）管道安装不好会导致水表不用水自走或倒走，引起脉冲误发；4）需要不间断的电源供应，一般需在表具中安装电池。
脉冲电子远传水表存在的以上缺陷，极大地阻碍了自动抄表系统进入实用阶段。
2、直读式电子远传水表
针对脉冲式发讯水表需累计暂存数据的不足之处，从本世纪发展了一种革命性的采样新技术——“直读编码式”采样技术。它的功能原理如下：在水表内部的每个字轮一侧都设有若干组传感和感应装置，而每个字轮侧面按一定的算法进行反光和吸光或开槽处理，通过判断各组感应装置的对应状态形成的一组二进制编码经单片机译码来确定字轮的位置，从字轮的位置再确定字轮上方所印刷的数字。多个字轮的数字经过模糊识别算法组合成表具的示数，从而得出整个字轮的数据。读出的数据不需存储，只需经水表总线向上传输。由于采样不是采集脉冲信号而是识别字轮的位置，而字轮位置的识别是不需记忆的，也不需累计，所以它平时不需要供电，当需要读取数据的时候才通电。这样完全避免了外界的电干扰，也不用担心停电丢失数据。同时由于是识别字轮的位置，所以即使水表倒走，也能准确识别保证机械读数与电子读数相同。
根据采样传感器的不同又可分为：a)光电编码直读式电子远传水表：利用光电管不同的位置形成不同编码，再将不同的编码转化为字轮上的数字。包含对射式和反射式。b)电阻编码直读式电子远传水表：利用不同的电阻值表明字轮的不同位置，再将电阻值转化为字轮上的数字。c)数码摄像直读式电子远传水表：利用数码摄像镜头对机械水表的字轮拍照，再将图片中的水表字轮读数转换为数字。
直读式电子远传水表的优点：1）平时不用电源供应，只需在抄表时供电，解决了外界的干扰，节约了能源；2）采用识别字轮位置的方法，不受水表倒走和机械振动的影响，保证了电子读数与机械读数一致性；3）由于没有采用磁性方法，不受外界磁干扰。
缺点：1）加工装配工艺要求较高；2）在湿式水表上运用防水处理在机械设计和密封处理较为复杂；3）位置识别的算法较不易掌握。
四、电子远传水表和集中抄表系统的发展方向
一个好的自动抄表系统取决于1）表具数据采样和对外传送是否准确可靠；2）网络通讯是否稳定可靠，只有同时满足这两点才是一个好的系统。通过以上分析，直读式电子远传水表及总线制集中抄表系统应是抄表行业的发展方向。
由于直读式采样方法能较好克服其它采样方式的缺陷，经过行业近几年来的大力宣传和推广，直读式集中抄表系统已被大多数用户接受。现全国已有较多厂家已开发或正在开发直读式集中抄表系统，众多厂家的技术研发水平和资金实力差异较大，而直读编码采样技术不是很容易能掌握的技术，导致设计出的产品在使用过程中出现较多的问题，从实践使用效果看，存在着以下几个问题：1）机械读数与电子读数不一致；2）系统抄读不稳定；3）读数抄不上。由于厂家直读编码技术或加工装配工艺不过关导致在识别上存在进位盲区和读数死区，如在9到10时会读成19或0，把3读成其它数字等现象，同时厂家又没有有效的出厂检测装备和方法，当这些产品在用户中使用时必然会出现问题，而直读式一旦出现读错将无法修正同时以后还会反复出现。通讯不稳现象，应在线路设计上加强防雷、抗干扰设计。这些问题如不能及时解决，必将影响用户使用抄表系统的信心，扰乱刚兴起的直读抄表市场。针对这些问题，一方面厂家应该提升技术解决，在生产中加强工艺把关，另一方面用户应找实力相对雄厚的厂家避免产生质量问题。
直读式抄表技术是一门新兴的技术，理论和实验都证实是最理想的采样技术，目前出现的这些问题虽然比较小，但应引起生产厂家的关注，彻底解决问题增强用户的信心，推动抄表系统的发展。
五、集中抄表系统是未来发展趋势
随着科技的进步和人们对信息化要求的提高，智能住宅将逐渐在全国范围内得到推广，智能化居住区的主要功能应当体现在快捷、高效、安全和方便上，智能楼宇控制系统中的智能抄表系统是智能建筑优点的充分体现。因此需要各水表厂家和系统厂商一起为社会提供优质的产品，为抄表行业的良性发展努力，抄表行业的春天一定会来临。
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