大口径GPRS远传智能水表应用浅析

洪永谊

【摘要】随着我国科学技术应用的不断深入，智能水表技术逐渐成为可能，近年来，随着远传智能水表技术研究的不断深入，智能水表在我国的普及程度愈发的增高，尤其是大口径GPRS远传智能水表得以迅速发展，同时运用远程监控技术，做好管网降漏、保证水计量准确性等是建设节能环保的关键环节。本文通过对智能远传水表的技术应用的阐述，给水司的供水服务、表务计量管理等工作提供参考依据。

【关键词】智能水表；GPRS远传技术；管理软件

随着环境的不断污染，水资源也显得越来越宝贵，产销差率是现代化供水企业减少资源损耗、提高管理水平、增加经济效益的一个重要指标，如何降低产销差率已成为当代供水企业的一个重要研究课题。水表作为唯一的计量器具，特别是占售水量较大而数量较少的大口径水表的管理，对供水企业提高产销差率意义重大，所以应用智能水表准确的测量技术和及远传技术，对水表进行实时管理就显得尤为重要。

一、远传智能水表应用背景情况分析

长期以来，供水行业普遍存在的问题：

一是产销差居高不下是供水企业最大的问题。漏损原因有：一是供水管网自身故障漏损，这类漏损由于管网大多埋于地下而不易及时发现；二是表具漏损，主要是水表计量误差，目前国内还是大多采用传统的机械式水表，机械式水表由于磨损的存在，其精度会随着使用时间的增长而改变，而且小流量测量不准确等因素造成。三是免费及非法用水等。虽然针对产销差问题，国内许多供水企业采取了很多防控措施，但由于供水区域大、人工监控成本高、人工管理滞后等原因，产销差控制形势依然严峻。

二是人工抄表周期长，无法实时监测故障。目前大多数供水企业都是通过人工以1个月为周期抄读一次水表，发现问题的周期长、历史用水状况无法还原，严重影响了供水企业的产销差。

三是人工及其他的成本上升，导致运营成本不断上升问题。

为了解决上述问题，许多供水企业开始使用远传智能水表。

二、大口径智能水表应用

目前国内大口径智能电子水表（DN50以上）主要有两种：一是超声水表，二是电磁水表。其工作原理如下：

超聲水表的工作原理是基于超声波水表是通过检测超声波声束在水中顺流逆流传播时因速度发生变化而产生的时差，分析处理得出水的流速从而进一步计算出水的流量的一种新式水表， 超声水表可分为单声道、双声道和多声道测量方式，大于双声道统称为多声道，如下所示为单声道示意图：

顺流传播时间：

逆流传播时间：

流速：

式中：C：超声波在水中的传播速度

v：水流经管道的流速

k： 水表系数

电磁水表该的工作原理是基于法拉第电磁感应定律：导电流体通过磁场作切割磁力线运动时就产生感应电压，

此电压由下式给出： U=K·B· ·D

式中：U—感应电压；

K—水表常数；

B—磁感应强度；

—测量管截面内的平均流速；

D—测量导管的内直径。

测量流量时，导电性流体垂直于流动方向的磁场，导电性流体的流动感应出一个与平均流速（即体积流量）成正比的电压。其感应电压信号通过两个与流体直接接触的电极检出，并传送至转换器进行智能化处理，实现流体的瞬时流量、累积流量的显示。

超声水表和电磁水表内部无活动部件无阻流元件，使用寿命长，输出通讯功能齐全，满足各类通讯和无线组网要求。具有优秀的小流量检测能力，能解决众多传统水表的问题，更加适合水费梯度收费，更加适合水资源的节约和合理利用，具有广阔的市场和使用前景。超声水表更适合于测量清洁水，功耗更低，反应灵敏，可做到1S测量一次数据；而电磁水表测量不受介质影响，污水测量也不受影响，但测量功耗较大，一般为15S测量一次数据。

机械水表由于磨损的存在，其精度会随着使用时间的增长而改变，智能水表与机械水表相比，始动流量低、量程比宽、无压力损失、精度高、过载流量大、允许长期过载运行、通讯方便，可配套GPRS数据终端远传数据，实现城市智慧水务管理。

三、大口径无线远传智能水表GPRS远传应用及数据平台分析

随着智慧城水水务的不断推进建设，传统机械水表已经无法满足现有的使用需求，无法解决目前供水行业中存在的问题，而使用远传智能水表可以保证数据传输的可靠、及时、有效。

目前市场上远传水表主要还是以GPRS远传为主，供电方式有220VAC、电池供电和太阳能供电等模式，由于城市管网的水表一般安装在井下，无电源提供，因此一般都采用电池供电方式，无需打孔、布线等现场操作，只要把表装在管道上就可以运行了，从表具端到云端无任何中间环节，维护和运行成本可降至最低。就可实现远程上传用水数据和管道压力等表具信息到水务系统平台，以达到考核分析的功能，目前在供水行业中，远传水表的应用越来越广泛。

远传智能水表是围绕供水企业精细化运营管理需求构建的端到端行业解决方案，借助物GPRS、云计算、大数据等技术，将海量水务信息进行及时采集、分析与处理，帮助水务公司提升运营管理效率、以更加精细和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理和服务流程，实现水务企业对内管理创新和对外服务创新，从而实现智能化管理和决策。

结语：

综上所述，随着我国智能系统研究的不断深入，远传智能水表在实际水务管理系统中的应用逐渐成为了我国智能化社会发展的必然，由此，在未来，计量更加准确、人工耗费更小的智能化水表应用不仅仅会在很大程度上降低我国水务企业实际管理成本的同时促进我国水务管理系统化、标准化的发展，消除不可预定的外界干扰同时进而促进我水务体系的健康、蓬勃发展。