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摘要：本文对智能水表进行了一定的分析。笔者首先对智能水表进行了概述，然后从远程集抄智能水表角度对智能水表应用现状进行了分析，最后对智能水表的未来发展进行了展望。
关键词：智能水表；计量特性；应用现状
1智能水表概述
生活用水是人们日常工作、生活中必不可少的一部分，通过水表可对人们的日常用水量进行有效统计，科学技术的发展促进了智能电表的出现和广泛应用。智能电表具有能耗低且计量上更具精确性等特点。智能水表即是指通过现代的微晶电子技术、传感技术以及智能IC卡等计量用水量，并传递居民的用水数据方便结算交易的一种新型的水表。当前阶段应用较为广泛的为不同于以往的机械水表的IC卡预付费的智能水表、数字化的远传水表。
1.1智能水表的部分特征
水表的质量直接影响着水表的计量的质量和准确度，二者成正比关系，因此随着对水表质量的严格控制，计表计量方面的问题已大大减少。并且当前阶段进行智能水表生产的企业已经具备成熟的技术和丰富的经验，而相应的检测人员也具备较好的专业知识和职业技能。仍需要加强对基表检测的重视，尤其是计数器、阀门、带减速器等方面进行的关于基本误差和控制器的检测和实验。针对控制器具有多项的技术要求，如静电放电、电源变化、震动、电磁、脉冲群、机械冲击等项目。
智能水表的阀门选择的是电动控制的阀门，具有较好的电控动作裕度、耐用性，因此不管是在0.02MPa的水压环境下還是在1.0MPa的水压环境下均能进行正常有效的工作。并且保障在进行高达1000次的开、关动作后仍可以有效的工作，并将泄露量控制在合理且允许的范围内。
电控阀门可分成三种类型。管网水质会对水表的阀门产生较为严重的破坏，进而对水表的收费计量产生影响。所以在进行电控阀门的选择时，应充分考虑压损、结垢、使用寿命的长短、是否具有较好的可靠性等方面。应用较为广泛的是球阀、电磁阀以及陶瓷阀。其中球阀在结构形式上具有一定的差异。因此需考虑其电功耗的大小、动作的可靠性等。
1.2水表计量产生误差的原因
1.3水表本身存在的问题
一些水表本身存在质量问题，当其投入运行后，实际计量误差超过了水表的允许误差范围。或者由于长期使用、水表老化、反应不灵敏，误差变的越来越大。这种水表大多数都是一些没有获得国家许可的小公司、小厂家生产的，未经质量检验就进入市场，安装使用。这些水表计量性能不符合要求，存在着较大的计量误差。不同地区的水质不同，有的硬度大，有的硬度小。硬度大的水里面会有许多杂质，水表运转时，这些杂质会附着一部分在水表上，影响了水表的灵敏度，使水表的计量误差加大。再加上流入管道中的水，会混入空气，在管道中，由于压力和水温的不断变化，造成了空气体积的膨胀或收缩。这样一来，压力的作用使管道即使没有排出水，水表也会缓慢转动。这就造成了居民不用水，而水表却自转的现象。并且，水表制造商为了满足不同客户的需求，会制造一大批不同规格的水表，有的适合家庭，有的适合公司，有的适合工厂。同时，水表的型号种类繁多，有的用于计量大流量，有的计量小流量。这些水表在运输过程中可能出现铭牌丢失，导致水表的技术参数不明。许多人由于选型不当，没有找到适合自己的水表，误差自然也就大了许多。
1.4水表的超限期使用
按照水表合理使用的相关规定，水表不仅需要进行定期的检查，还需要及时更换新水表。我国规定了水表的使用年限，对于水表口径在（15～25）mm的水表的使用年限一般不超过6年，口径在（25～50）mm的水表使用年限一般不超过4年，＞50mm水表检定周期为2年，检定合格可以继续使用。这主要是因为水表的内部零部件由于长时间的工作会出现磨损老化导致水表失灵的现象，从而导致计量不准确的严重失误。例如，当水表在使用的过程中，跟着水流不断转动的叶轮往往与顶尖产生摩擦，且摩擦频率高，而顶尖又是支撑叶轮反复旋转的重要部件，一旦顶尖受到磨损，就会增加叶轮和顶尖的摩擦力度，导致水表的计量成反比，直接影响到水表计量的准确度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是，根据事实来看，很多用水客户或者是企业在使用水表时，经常会出现长时间不更换水表的现象，加之相关部门检查不到位，很多水表超龄服务，导致水表内部零件因长期工作而受到严重磨损，影响水表的计量准确度。
1.5管网中的杂质影响因素
由于受到相关限制，我国的供水管道大多采用的是铁制品制造的，而水在长时间冲刷的过程中会对铁制品造成一定的破坏。供水管道在长时间的工作后，水与铁管发生化学反应容易产生污垢，随后形成铁锈等破坏物质。在水流的冲刷下，直接随着水流经过水表。其中铁锈的主要成分为三氧化二铁，当随着水流进入水体后，进行到普通百姓家庭中。因此，这就是许多水管维修出现的一些泥沙或者是铁屑等杂质的原因。长时间以来，水中的颗粒杂质越来越多，当水流经过水表时，触碰到叶轮后，会因为泥沙的堆积而导致水孔横截面积变小，从而加快水表内的水流速度，增加叶轮旋转的圈数，也就直接增加了水表的计量，影响到用户的用水量，让他们白白遭受损失。与此相反的是，如果叶轮轴被相关的杂质阻碍时，就会严重阻碍叶轮的旋转速度，导致水表的计量变慢。甚至有些长时间使用的水表，会出现水表停止运转的现象，这在很大程度上破坏了供水企业的利益，造成一定的经济损失。
2智能水表的发展方向
2.1计量性能提升
水表是一种计量工具，首要发展方向便是计量性能。传统机械水表依靠机械部件进行计量计数，由于部件磨损，传统水表在使用一定时间后会影响计量的准确性，测量的结果和传统水表的使用寿命都不能让人满意。目前带电子装置的机械水表有着同普通机械水表一样的计量缺陷，即压力损失大，仪表非线性特性校正困难，产品在宽量程低流量区的测量精度不高，必须发展更先进的流量传感技术。因此必须对智能水表做相应地改进，主要包括：提升测量水量的准确度，扩大测量范围、减少大流量测量条件下的压力损失值；在智能水表内置入测量校正系统等，尽量减少误差；应尽量延长水表的使用时间，提高智能水表的质量，降低故障率，在保证质量的前提下还要尽量选用低耗能和高容量电池；选用无阻流件、无运动部件的传感器，以减小压力损失，从而使水表计量更加精准，计量范围更宽，满足小流量测量特性；合理控制智能水表生产成本，降低智能水表的终端使用成本，从而提升智能水表的普及率。
2.2使用功能拓展
在智能水表测量功能的基础上，开发了一些新的功能，满足水务管理用户的预付水费、售水管理、数据远程传输和抄表管理、网络阀门控制和定量控制等功能。随着智能水表相关技术的成熟和应用，由智能水表控制电源电压、拖欠、漏电等的自校验、自校正、自补偿、自校验以及无线通信的功能也将逐步进入应用阶段。
3智能水表的发展方向
智能水表是信息社会发展的必然需求品，并且在实际发展的过程中会成为较为平模拟化的产品，同时在不断发展的过程中其经济性和实用性是对智能水表的必然选择。因此，智能水表的发展方向可以分为以下几点：第一，经济实用。从国民发展的长远角度来看，伴随着传感器的不断发展和创新，各种高科技的流量计技术，例如超声波流量计、电磁流量计等逐渐在发展中得到了应用，没有了压力损耗，提升计量数据的有效性，但其设计的成本较高，促使其产业开发和应用需要一段时间。第二，双向实时。其主要是对系统通讯和网络技术的要求，系统的应用者主要是水务管理人员和应用者，其系统的水平决定了双向沟通的程度以及双向沟通的实时性、第三，数据共享。其是对系统社会化的需求，伴随着人们对水资源的集中化管理，人们对于水资源应用的各种数据不但是一个区域需要注重的问题，更是一个国家注重的问题。因此，数据的共享性就成为全社会对水资源实现集中性管理的基本工作，但在实际发展的过程中其管理流程多样化发函，导致数据交流的不完善，促使后台数据处理软件的标准化和模块化成为数据共享的必经之路。
结语：
智能水表是现代化的科技产物，其发展方向必然精准化、科学化，计量更加准确，使用寿命较长，功能拓展，参与管网测控系统构建，智能水表可以很好地解决传统水表使用寿命短、计量不够精确等问题，其应用范围必然会越来越广泛。
参考文献：
[1]姚灵.我国智能水表技术标准体系的研究与构建[J].中国标准化，2013（7）.
[2]邬金鸦.探讨智能远传水表系统的应用选型田[J].城镇供水，2010（2）.
论文作者:祁翰彪
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/23
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