摘要：管网漏损数据源自于各个环节的水量计量，因此计量的准确性是确定管网漏损的关键。在我们供水单位的实际运营中，流量计、水表的类型多样，安装条件千差万别，使用年限也各不相同。这些都是影响表具计量精度的因素，每种因素如何影响计量精度？计量误差又如何确定？这些问题成为我们供水单位面临的一个难题。以下是我在水表计量损失的控制方法与应用中的探索与实例分析。
关键词：水表计量损失；控制方法；应用
1、认识表观漏损的控制
表观漏损，也称商业漏损，是管网漏损的主要组成部分之一，它是由表具计量误差、数据抄收错误、数据处理错误以及非法用水构成。表观漏损与真实漏失一样，也存在“不可避免表观漏损”与“经济表观漏损水平”的概念。其中不可避免表观漏损是由可达到的最小计量误差、可达到的最小非法用水量和可忽略的数据处理误差构成；而经济表观漏损水平则由表具的优化选型和更新、非法用水的适度管理和可忽略的数据处理误差构成。由于控制表观漏损本身也需要投入成本，因此，并非将表观漏损控制到越低越好，而是应当在考虑成本的前提下，得到适合我们供水单位的经济漏损水平。不可避免表观漏损中的第一项是可达到的最小计量误差。这里说计量误差并不是指在某一流量点上的水表计量误差，而是以水量加权的计量误差，也就是国内常说的计量效率。不同水表的计量误差曲线存在一定差异，在按水量加权之后，差异会更大。因此，在实际水表的选用中，不仅要考虑水表本身的误差曲线，还要考虑用户的用水规律。随着水表的使用年限的增加，水表的计量精度会发生衰减，损失掉的水量会越来越多。此时，我们应该考虑何时更换水表。随着更换周期的增长，年均损失掉的水量就会越来越多，而年均水表更换的成本就会越来越低，二者的成本叠加起来，是一个先下降后升高的过程，则最优的更换周期就是总成本最低时对应的时间，称为经济更换周期。当采用最优更换周期更换水表时，加权计量误差通常在-6% 到-2% 之间，平均约为-4%，它与水表购置与安装成本、水表精度衰减速率、水费和用户用水规律相关。经济表观漏损水平需要综合的管理手段才能得出，具体包含水表型号和技术选型、质量控制测试、优化安装位置、强化数据处理、水表和用户设施检验、在役水表的测试等方面，是一个长期的过程，也是一个反复的循环过程要通过多年的工作，才能达到经济表观漏损水平。
2、正确测定水表计量精度的衰减规律
随着水表的老化，其计量精度会发生一定的衰减。其衰减速率的快慢决定了最优的更换周期，也决定了经济表观漏损水平。水表计量精度的衰减速率取决于水表本身的质量情况、安装条件、水质等多个方面。通过试验来确定不同条件下的水表计量精度衰减速率。水表计量精度衰减的测定，我按照严格的采样、测试流程进行，需要标准化的工作流程。在水表选型、计量效率评估方法等方面要制定标准化的工程流程。由抄表队获取用户的用水习惯，技术部门测试水表的误差曲线，二者结合得到计量效率；质量管理和技术水平相结合，通过计量效率、离散度和合格率的相互结合得到水表基准技术评估评测结果；结合计量效率、水表采购成本和城市水价，形成经济评估评测结果。在上述工作流程的基础上，形成了一系列水表的对标评测报告。我在水表计量精度测定过程中发现，水表精度的衰减规律并非一致。对5 种口径（DN40/50/80/100/150）7个型号，386个水表的计量效率的测定结果发现，虽然总体上计量效率呈衰减趋势，但各个样本之间的差别比较明显。
(1)垂直螺翼式水表WS（80-150口径）94个
（2）水平螺翼式水表WPD（80-200口径）113个
（3）螺翼式水表LXLC（80-150口径）20个
（4）旋翼式LXS（40-150口径）指针式水表63个
（5）旋翼式LXS（40-50口径）数字式水表64个
（6）超声波水表。（50-150口径）30个
（7）电磁流量计水表（150-200口径）2个。
3、以上386个水表为例
在2014年-2018年水表的故障及周期更换情况为：
2018年44个水表；
2017年47个水表；
2016年28个水表；
2015年58个水表
2014年：62个水表。
4、对机械表的长期使用跟进的过程中，理论和实践经验的总结
（1）大流量多计量，中流量少计量，小流量不计量。整体对比，当偏正和偏负在一个平衡的状态时，水表在一个相对准确的位置。（2）大流量多计量。以编号15380，为例。（3）水表出现老化，水表计量偏少，表又没有损坏，会在很长一段时间因少计量而带来产销差，而且常常发生在大中流量下少计量，小流量不计量。编号：35075为例。对到期更换未有效执行的水表，是需要非常重视的。2018年为例，周期更换表26个，其中水量增加量数为：22个。水表的周期更换，对因水表的磨损带来的水量损失，提高水量回收是非常重要的。
5、大口径水表流量性能比较
上图为DN100口径水表流量性能比较，排除复式水表（复式水表在实际使用中，问题较多）；南瓜型指针表压损大，已不流通使用。螺翼式水表LXLC量程比低Q3/Q1=50或63，Q1=2M³/H。目前我们水务不轮换使用。
根据我们水务在用水表情况：Q3优越性能比较：电磁水表>超声波表>水平螺翼式水表WPD>垂直螺翼式水表WS。 Q1优越性能比较：超声波表>电磁水表>垂直螺翼式水表WS>水平螺翼式水表WPD
从理论数据分析，超声波表计和电磁水表量性能比机械水表好。从实际经验分析，超声波表和电磁水表没有压力损失，在计量性能上不受磨损因素影响；不受用水环境影响。但是，电池寿命是决定因素，电池弱电时要及时发现，及时处理。机械表，根据使用年限，及用水环境的影响，水表计量情况要及时分析判断处理。
6、目前我们水务在用水表的情况理论与实际分析情况
WPD申舒斯水表适用于大，中，小流量用户。超期服役，及磨损状态：中流量少计量，小流量不计量。编号：140708为例。
WS适用于恒定的中，小流量用户。超期服役：中流量少计量，小流量不计量。（大流量情况下使用，由于水表的内部结构决定：大流量多计量，直至磨损至叶轮无法工作，由多计量至计量准确，到少计量，最后不计量）编号：12264，15380为例。
ARAD超声波水表，高灵敏度，极低的始动流量，适用于大，中，小水量变化明显的用户。不存在水表磨损带来水损问题的使用情况。水表实时记录管道水流方向，在小流量的使用中例如：（消防表）会显示和记录反向流量情况。由于用水管道里存在空气，同时也有压力差的变化，只要用户的表前或表后阀没有关死，无论是机表或是超声水表，都一定存在水表指针来回转动，或数字跳动的情况。超声水表更加客观的记录了这个存在。
举例说明大口径水表不同的流量性能的区别：
（1）编号：143747 口径80MM的ARAD超声波水表的量程比是：
Q3/Q1=500.用户表后表如图所示，量程比是Q3/Q1=20.
从2018年1月，水表立户至今，ARAD超声波水表的读数是：3815.
用户水表LXLY的读数是：2872.（目前，用户属小流量用水）
通过以上对水表使用性能对比，水表的正确选型与合理的配表，优越的计量性能可以为公司多回收水量，降低产销差。
智能水表的应用无疑使抄表环节变得更加高效，也大幅降低了在数据采集和整理过程中发生错误的可能性。以往的人工抄表方式难免会存在误读、估读、漏读、错记等错误，从而会对漏损的分析造成影响，而现在智能水表的应用，可以很大程度上避免这种人为操作错误，从而提高读表质量。智能水表的核心功能由自动抄表技术和通讯传输技术实现。智能水表在大用户水表以及 DMA 入口水表等区域计量水表，因为大用户和区域计量水表的通过流量较大，采用智能水表可以及时发现问题，最大可能地节约水量。当这些大用户的水量发生异常时，可以及时发现，并通知用户和供水单位，起到很好的节水效果，提升用户服务水平。
7、案例分析
案例1，电磁流量计，编号116401，2013年开始使用，2018年8月更换电磁，黑匣子改远传装置。在远传装置的试用中，根据水表实时的大量数据，与用户解决更换电磁期间，两个月内的水差问题，及时追收回2千方的水量。用事实讲话，避免与用户的用水纠纷。
案例2，客户代码3002水表，为消防用水表。用户投诉，水表不用水，为什么水表有用水量。调用远传水表数据，记录用户有连续用水情况，经调查，消防栓有渗水。维修后，停止渗水情况。
以上是远传表在实际应用中，通过数据分析解决的问题。案例介绍，说明了智能水表在帮助供水单位快速发现管网运行异常和帮助用户提高节水意识方面，都有很大的帮助。智能水表的应用，通过实时、高频的数据采集，能够更加及时地发现漏损，促进检漏效率的提高；将用户用水量的细化数据及时反馈给用户，可提高用户的节水意识。基于实时流量数据的漏损分析工作得益于智能水表的应用。在居民用户中，智能水表的应用也越来越多。它可以使我们供水和用户更加准确地掌握用水规律。帮助我们供水分析计量效率，随时掌握用户的用水情况，通过对用水数据的分析，得到用户的用水模型，及时监控，在大口径水表管理中，为水表的故障追收提供数据支持，在水表计量效量，对配表的实际应用有直观的判断。对水表的有效周期换表也提供分析参考。有非常直观的效果。从被动抄表，到主动管理，从而有效地控制水表计量的损失，更好地体现公司效益和社会效应。
结束语
水表的计量机构是造成水表压力损失的最主要构件，计量机构产生的压力损失在整机压损中所占比例越大，其计量机构对流量变化造成的压力损失越敏感，从而造成整机水表的计量稳定性越差。降低计量机构的压力损失，进而降低计量机构在整机压损中的比例，可改善计量机构因压力损失所造成的流场畸变的不确定性和无规律性，减少计量元件因流场畸变所造成的动态波动，从而提高水表计量的重复性和稳定性。
参考文献：
[1]严渊达，应任锋，朱恒杰.大口径超声波水表压力损失工程计算方法[J].仪表技术.2019（07）.
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[3]李新峰.工业水表选型与经济效益运行分析[J].中国计量.2016（03）.
论文作者:周春红
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/21
标签：水表论文; 用水论文; 表观论文; 用户论文; 水量论文; 流量论文; 误差论文; 《基层建设》2019年第20期论文;