直读水表技术现状

随着技术的发展、生活条件的不断改善,住宅的智能化要求日益提高,一户一表的推行,多费率水价的实施以及用水管理部门出于对数据统计及收费管理的需要,推动着自动抄表技术在水表领域的也在不断的发展,由最初的IC卡表到脉冲累计远端集抄再到今天的直读技术,客观地说,自动抄表技术直到今天技术仍然没有完善。虽然直读水表技术给完善集中抄表带来了一次新的发展的机遇,给完善集中抄表技术在水表领域的发展提供了一条新的思路,但是就现有的直读水表技术而言,直读水表的现状仍然不大乐观,下面我通过对几种直读水表技术的简明分析,概述现有直读水表的现状。

实现直读式的技术有多种方法,但是因技术限制,或者成本问题有的仅仅停留在理论阶段,目前已知并且投入生产使用直读水表可以分为以下三类:

一.电阻式

电阻式直读水表是在计数器字轮上固定一个十个电阻串连的圆片,用两根铜片,采用与印刷电路板接触的方式获取电阻值,从而以判断出电阻阻值的大小来反应出水量数据。

这种方式的不足之处在于触电数量过多,如果安装在水表计数器的全部五个整数位字轮上,需要50个触点,只要其中的任何一个触点出问题,读出的数据将是不正确的。其次是在检码时,有误码率存在,特别是字轮进位不完整时,几个码盘进位一半时易有错,而一但有错或传输信号出错时,物业管理或水司收费处是无法知道的。还有在安装过程中,如果安装的比较紧,由于加大了计数器的机械阻尼,因此会严重影响水表的始动流量以及计量精度,大大降低灵敏度;如果安装的比较松,则会出现接触不良的问题。更为遗憾的是,这种电阻式直读水表如果出问题,读到的数据将不仅仅只是误差,而是完全不正确,比如十分位字轮接触不良,那么这个数字将根本无法读出。因此电阻式的直读水表几乎已经退出市场。

二.光电式

光电式直读水表是把光电技术和译码直读技术引入直读水表中,又可具体划分为透光型和不透光型两种,但是不论是透光型还是不透光型,其基本工作原理是相同的,都是采用光电方法读取字轮位置。具体是将光电传感器打出的红外光线或其它具有穿透能力的光线,照射到字轮上面或者侧面,字轮上印有光学编码,透光式直读水表是在字轮背面光学对标记进行读取,不透光的是在侧面或者某一反光位置读取,然后解读出这些光学编码,最终判断出数值的大小。

光电式直读水表虽然实现了非接触测量,测量的准确性较电阻式有了本质提高,但是同样掩盖不了光电式直读表因为本身设计带来的弊端。由于光电式直读表设计较为复杂,要求精度较高,所以对加工而言难度巨大,因此很难实现大面积推广。加之其在字轮上附有感光材料,改变了原有水表的字轮结构,所以精度难以保证。

三.摄像式

摄像式直读水表就是在原有的水表上加装图象采集设备来实现数据采集的,用现一个小型数码摄像头,对水表上的字轮进行图象采集,可以通过数字图象处理把图象转化为数字信号,然后通过总线传输,实现了抄表,真正做到和人眼查表一样真实可信。摄像式直读水表有很多优点,因为它对表内可不做任何改动,所以数据准确没有误差,又可实现远端直读,十分可靠。

即便是摄像式直读水表具有不可替代的优势,但是并不意味着摄像式直读水表已经完美,相反它也存在着一些不可忽视的不足。因为摄像式直读水表采用了数字图象处理技术,几乎所有的厂家都是通过对表端的的图象采集压缩,传送至上位机进行处理,在后台来完成对图象进行型的识别和处理,因此所需要传输的数据量比较大,目前比较好的压缩技术也只能将数据压缩在1~3k,但是这依旧对原有的数据总线来说是难以负担的,导致原有的集抄通信线路不能使用。也有少数厂家虽然也有在表端进行识别的,但是技术还很不成熟,不能适应市场需求。并且在原有水表加装摄像头后,摄像头的功耗比较大,供电难度很大,现有技术都不能够很好的解决摄像头供电问题。而且有能力生产摄像式直读水表厂家比较少,在目前并没有形成市场主流,这对形成统一规范的集抄标准也十分不利。

以上是针对目前直读水表的分析,并不是诋毁或者排斥直读表,只是分析出现状,以谋求出一套更适合现实使用的抄表方案。我认为以目前的现状和现有的技术水平而言,脉冲式水表还应是市场上的主导。 脉冲式水表传感技术主要有干簧管传感器、霍尔传感器、韦根传感器、光电传感器。这些传感技术都是通过传感器变换、累计暂存、传送数据三步来完成数字化自动抄表的。用水表某位指针或齿轮镶嵌磁性材料先把计量数字变成电脉冲信号,然后单片机对脉冲信号进行采集、累加、存储和传送,最后传到上位计算机进行远传抄表。由于脉冲水表本身的原理结构和器件本身的限制,一直以来有人对脉冲抄表的计量准确性和稳定性存在质疑。大家对于干簧管的临界点问题、对于震动的问题、对于磁钢的防锈蚀、防磁问题等等问题都缺乏了解,而这些问题,往往又跟系统本身的问题纠缠在 一起,让人一时难以辨别。

但是技术是在不断进步的,器件的加工工艺也在不断的提高。经过多年的努力,这些问题已经得到了很好的解决。由单干簧管变为双干簧管,或者即使保持单干簧管、霍尔元件,但是加入新技术,都较好地解决了临界点和震动的问题。在磁性器件的改进中,目前已经找到了钐钴材料或者铝钴镍的磁钢,代替原有钕铁硼材料磁钢,彻底解决了生锈和退磁问题。

由于多年来技术不断改进,元器件质量不断提高,目前脉冲式水表的技术已发展的比较成熟和稳定,脉冲式水表虽然时至今日还存在着某些不足,但相较刚刚起步的多种直读式水表技术上的不成熟,在一定时期内脉冲式水表还有其不可取代的优势。正因为如此,许多厂家在不断研究直读式水表技术的同时,并未让脉冲式水表立即下马。相反,鉴于直读式水表目前诸多问题没有解决和多个技术难点难以突破的现状,在智能水表的制造的行业中,几家比较有实力和权威的公司本着对客户负责的态度,依然在大批量的生产脉冲式水表,而非急于将不成熟的直读式水表推向市场。

事实证明,务实的企业和要求日益严格的客户均对脉冲式水表报以信任,足可见脉冲式水表在目前这个时期内还是不可被替代的。因此我们现在重要的是认清现实,而不是盲目崇尚新型技术,简单的认为脉冲式水表已没有发展空间。在目前技术水平的时期而言,脉冲式水表虽然更加具有优势的,但这绝不意味着脉冲式水表永不可被取代,我们也在为直读式水表技术的完善做着不懈的努力,相信在未来的几年之中,随着技术的进步,直读式水表的技术也会发展的很成熟,我们也期待给用户早日带来更加稳定、可靠和更加完善的直读式水表。

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