大口径水表远传实现途径及应用

来源：环球表计

目前，水司安装较多的大口径水表有水平螺翼式、垂直螺翼式及超声波水表三种。该类水表主要针对大流量用户(比如物业小区、厂矿企业、学校)的用水量进行计量。由于这些公户内部的二次供水设备对水表前后压力造成影响，出现表后压力大于表前压力情况，当流过水表的流量大于最小流量时，水表开始倒转。虽然总体数量不多，但用水量较大，供水企业若不及时发现并排除故障，则会升高供水管网的漏损率，造成水资源的浪费，严重影响水司的经济效益。因此，利用新技术，对大口径水表流量实行远程监控，了解用户用水规律，具有十分重要的意义。

大表远传系统工作原理

大表远传系统分三层结构，分别是现场设备层，网络传输层及应用层。现场设备层主要由基表、大表传感装置和大表传输端站组成，它们安装与水表井内，其中传感装置采用一种可测倒流的计数装置，安装于基表上，完成将水量数据(包括正向水量和反向水量)转换为脉冲信号，随后传输端站对脉冲信号进行处理、存储，通过GPRS 网络对存储数据进行定时上发；网络层则是利用移动无线网络实现传输端站与互联网上应用程序服务器的连接；应用层主要实现大表表字的接收、存储以及共享功能，以及重点用户的水量分析统计功能。

各类大口径水表性能对比

大表远传端站的设计与实现

大表远传端站是大表远传系统的核心。它不仅负责水表表字的采集，而且负责采集数据的运算、现场存储及打包传输作用，同时，为了方便对端站设备进行设置参数设置，它应具备与手持红外抄表仪的无线通信。传输端站主要有表字采集模块、运算存储模块、GPRS通信模块组成。

表

字的采集

为了保证大表传输端站能够采集到水表数据，尤其是水表的正转和倒转数据，对大口径螺翼式水表进行改造，通过在水表上可测倒流的计数装置，可完成水表转轮转向的检测。

该装置包括传感器(1)、感应部件(2)、转轮(3)、屏蔽罩(4)、软外皮(5)、支架(6)，表玻璃(7)，其特点是在转轮的直径位置相对设置一感应部件，在于感应部件相对应的回转平面内设置三只传感器。当水表中有水流过时，转轮转动，感应部件随之转动，当感应部件正向转动至传感器时，三只传感器按A→ B → C 顺序依次被感应发出信号，其信号顺序为:A →B → C → A → B → C⋯；当水表中液体出现倒流时，转轮随之倒转，感应部件对传感器的感应顺序发生逆向变化，其信号顺序为B → A → C → B → A → C ⋯。对此，端站中的数字电路通过编码、译码和计数操作，对采集的信号进行正反识别，并由处理器进行纠错处理，从而保证水表表字的准确采集。

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字的运算存储

处理器按照端站初始化设计的采集频率对数据进行采集，当采集数据间隔到达时，处理器读取计数器内的数据，然后进行运算、存储操作，随后进入休眠模式，前端采集数据单元继续工作。处理器的数据运算规则主要取决于前段的感应单元安装位置，若感应元件安装于X0.01 转轮处，计数器数据乘102 即为10m3水量。存储则是通过在存储芯片中产生一张数据表，分别记录数据传输的时间、正向流量、反向流量、无流量报警数据。该类数据供端站G P R S 通讯传输使用。

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字的GPRS 通信

GPRS 通信主要完成将存储器中将表数据经过处理器访问，把数据进行打包处理，按照与通信网络上的应用服务器规定好的通信协议，将包数据传递给GPRS 无线通信模块。为了方便接入GPRS 网络，需要对应用服务器上的路由器进行设置，主要包括路由器的静态IP、数据通信使用的端口号，随后通过A T 指令控制无线模块接入GPRS 网络，完成集中器与应用服务器的透明传输连接。由于无线模块(以MC52i 为例)的工作电压为12V，最大工作电流为300mA。为了降低GPRS 通信所消耗的电量，系统对将现场存储的数据进行1 2 小时打包上传一次。

电磁水表和高精度机械式水表的选型建议

仅从性能方面比较两者的差异：

电磁水表能准确测量、读取并记录瞬时流量，其额定( 常用) 流量和最大负荷流量极限值均远超机械式水表，不存在过劳损坏的情况。

电磁水表最主要的传感器部分的保质期为10 年，且受水中杂质影响较小；而机械式水表的保质期限为3 个月，机械部分容易被杂物缠绕或磨损。

机械式水表只能单向测流或者双向测流能力有限，电磁水表能正、反向测流量且能保证精度，在总分表供水模式、校对和分区计量领域存在优势。

机械式水表要实现远程监控，必须打开表盖安装插片，这可能会引发法律纠纷。电磁水表能直接连接远程传送设备，或本身就带有远程监控功能。

高精度水表和有些机械式水表必须安装过滤器( 滤水箱) ，过滤器的维护保养是一大问题，而电磁水表无需安装过滤器。

机械式水表的主要材质为铁或普通钢、塑料等，安装或使用过程中若外壳保护层剥落，则会产生锈蚀。电磁水表的主要材质为不锈钢，耐腐蚀性强。此外，DN150、DN200、DN300 口径的水表，口径越大，采用电磁传感器的优势更为明显，与机械式水表的差距，尤其是计量差距更大。