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水表是測量水流量的儀表，大多是水的累計流量測量。一般分為容積式水表和速度式水表兩類。前者的準確度較后者為高，但易被堵塞。
(一) 水表的歷史起源
從1825年英國的克路斯發(fā)明了真正具有儀表特征的平衡罐式水表以來，水表的發(fā)展已有近二百年的歷史。中國的水表使用和生產(chǎn)起步較晚。1879年，李鴻章為操辦海軍，在旅順口創(chuàng)建了我國第一家水廠。1883年英殖民主義者在上海建立了第二個水廠，水表開始進入中國。隨著一些沿海城市相繼建造水廠，至20世紀年代，當時的上海光華機械廠(現(xiàn)上海光華儀表廠前身)等從國外進口部分零件生產(chǎn)水表。在相當長的時間里，英法日德等國家的水表一直占據(jù)著中國水表行業(yè)，這些不同品種、規(guī)格繁雜的水表，由于標準不一、零件不能互換，給以后自來水公司的水表維修帶來了很大的困難。 1949年解放后，隨著城市供水事業(yè)的發(fā)展，中國的水表工業(yè)也相應地發(fā)展起來。從1955年起，上海、北京、天津、南京、武漢、廣州等城市自來水公司先后開始生產(chǎn)水表。20世紀80年代初，水表行業(yè)在機械工業(yè)部上海市工業(yè)自動化儀表研究所組織下，根據(jù)當時水表國際標準ISO4046的要求，對小口徑水表又推出了八位指針、整體葉輪的全國統(tǒng)一設(shè)計的水表。統(tǒng)一設(shè)計和水表零部件的塑料化，為組織水表專業(yè)化生產(chǎn)創(chuàng)造了有利的條件，大大推動中國水表工業(yè)進步與發(fā)展，滿足了日益發(fā)展的城鄉(xiāng)自來水工業(yè)的發(fā)展需求。20世紀90年代，中國的經(jīng)濟建設(shè)持續(xù)高速發(fā)展，水表行業(yè)也快速發(fā)展，企業(yè)數(shù)量和總產(chǎn)量都增加了一倍多，同時各種智能水表、水表抄表系統(tǒng)等產(chǎn)品也開始興起。
(二) 水表的發(fā)展前景
1、計量等級高的水表 用計量等級高的水表，可使水表在包括微小流量在內(nèi)的較大的流量范圍內(nèi)工作，也從根本上真正提高了水表靈敏度和計量能力。活塞式(又稱容積式)水表的計量等級一般可達C級或D級，但對水質(zhì)要求較高。 2、遠傳戶外抄讀水表 遠傳水表、集中抄表系統(tǒng)和二次儀表相配套的水表是有發(fā)展前途的，因為它改善了水表抄讀方法，提高了信息化、數(shù)字化和自動化程度，減少了對使用水表的用戶的打擾和治安方面的憂慮。國內(nèi)部分地區(qū)實施一戶一表時，也采用這種型式的水表。 3、智能水表 智能預付費水表適用于“先付費后用水”原則下的管理系統(tǒng)。我國一些地區(qū)收水費難\水費欠賬賴賬現(xiàn)象嚴重，使用預付費類水表徹底改變了抄表和用水量的結(jié)算方式，避免激化矛盾，同時提高了水表產(chǎn)品的技術(shù)含量，一些自來水公司和物業(yè)管理公司對這種產(chǎn)品表示歡迎。預付費水表可以及及時合理地收取水費，減少水費流失，減輕勞動強度，避免因抄表活動而給用戶帶來的不方便和不安全感。典型的產(chǎn)品有IC卡水表(插卡式或感應式)、TM卡水表、代碼交換式預付費水表等。 智能IC卡水表是一種利用現(xiàn)代微電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、智能IC卡技術(shù)對用水量進行計量并進行用水數(shù)據(jù)傳遞及結(jié)算交易的新型水表。這與傳統(tǒng)水表一般只具有流量采集和機械指針顯示用水量的功能相比，是一個很大的進步。智能IC卡水表除了可對用水量進行記錄和電子顯示外，還可以按照約定對用水量自動進行控制，并且自動完成階梯水價的水費 計算，同時可以進行用水數(shù)據(jù)存儲的功能。由于其數(shù)據(jù)傳遞和交易結(jié)算通過IC卡進行，因而可以實現(xiàn)由工作人員上門操表收費到用戶自己去營業(yè)所交費的轉(zhuǎn)變。IC卡交易系統(tǒng)還具有交易方便，計算準確，可利用銀行進行結(jié)算的特點。IC 卡水表的外觀與一般水表的外觀基本相似，其安裝過程也基本相同。IC卡水表的使用很簡單，從用戶的角度看，就時把IC卡卡片向水表里插一下。 IC 卡水表的工作過程一般如下：將含有金額的IC卡片插入水表中的IC卡讀寫器，經(jīng)微機模塊識別和下載金額后，閥門開啟，用戶可以正常用水。當用戶用水時，水量采集裝置開始對用水量進行采集，并轉(zhuǎn)換成所需的電子信號供給微機模塊進行計量，并在LCD顯示模塊上顯示出來。當用戶的用水金額下降到一定數(shù)值時，微機模塊進行聲音報警，提示用戶應該去持卡交費購水。如超過用水金額，則微機模塊會自動將電控閥門關(guān)閉，切斷供水。直至用戶插入已經(jīng)交費的IC卡片重新開始開啟閥門進行供水。
4、智能無線遠傳IC卡水表
在智能IC卡水表的基礎(chǔ)上，加裝無線遠程傳輸模塊，實現(xiàn)水表數(shù)據(jù)的遠程傳輸和用水情況的遠程監(jiān)控和控制。
無線遠傳集中抄表系統(tǒng)
一、系統(tǒng)組成
本系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)服務器、WEB服務器、工作站、GPRS集中器、采集器、手持抄表器、無線遠傳水表等組成。整個系統(tǒng)的示意框圖見下圖：
數(shù)據(jù)服務器是一個包含用戶信息數(shù)據(jù)、水價組成數(shù)據(jù)、用戶繳費交易數(shù)據(jù)以及根據(jù)水務管理部門的需要所設(shè)計的各種查詢統(tǒng)計數(shù)據(jù)在內(nèi)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。它除了與WEB服務器、GPRS集中器進行數(shù)據(jù)交換外，還具有數(shù)據(jù)完整性檢查、數(shù)據(jù)的備份與恢復、數(shù)據(jù)庫用戶權(quán)限及安全性的管理。
WEB服務器是一臺在Internet上具有獨立IP地址的計算機，可以向Internet上的客戶機提供各種Internet服務。在本系統(tǒng)中，WEB服務器給客戶端提供用戶管理、抄表計劃管理、抄表記錄查詢、收費管理、報表管理等界面功能。
GPRS集中器：集中器收集其無線通訊范圍內(nèi)的各采集器中的數(shù)據(jù)，并利用無線GPRS業(yè)務將其采集到的無線水表數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿畡展芾聿块T。
采集器：采集器定時收集其無線通訊范圍內(nèi)的各水表中數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街付衅?。必要時，可與其它采集器或手持抄表器通訊。
手持抄表器作為補充，可直接與無線遠傳水表通訊，通過無線方式完成對水表的計量數(shù)據(jù)抄讀、狀態(tài)檢測、閥門控制等功能。并且手持抄表器可完成與集中器、采集器之間的數(shù)據(jù)交換。
無線遠傳水表是系統(tǒng)的計量和控制部分，它完成對用戶所用水量的計量工作。同時，接收主站（集中器、手持抄表器）的指令，響應或返回指定數(shù)據(jù)、執(zhí)行特定動作（如關(guān)閥或開閥）。
二、系統(tǒng)特點
1) 時效性強：數(shù)據(jù)管理中心和每一個水表及數(shù)據(jù)采集點保持實時連接?？珊芎玫臐M足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集和傳輸實時性的要求；
2) 遠程控制：可實現(xiàn)遠程對水表的遠程控制，進行數(shù)據(jù)讀取、參數(shù)調(diào)整、開關(guān)控制等操作；
3) 集抄范圍廣：GPRS覆蓋范圍廣，擴容無限制，接入地點無限制。能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求；
4) GPRS傳輸具有很高的數(shù)據(jù)安全性和準確性，不作專門布線，前期投資少、見效快，后期升級、維護成本低；而且設(shè)備安裝方便、維護簡單；
5) 無線遠傳水表有自動組網(wǎng)、自動路由功能，大大節(jié)省了采集器的安裝數(shù)量。
無線遠傳水表功能
一、 基本原理
無線遠傳水表：在計量基表的基礎(chǔ)上加裝流量信號采集模塊、無線射頻傳輸模塊、IC卡模塊、閥門控制模塊及電源管理模塊等所組成的新型智能水表。該表除具有對水的計量功能外，還具有計量數(shù)據(jù)機電轉(zhuǎn)換、無線數(shù)據(jù)傳輸、閥門遙控等功能。
(一) 、基本技術(shù)指標
1. 精確度等級：2級
2. 最大允許誤差：
1) 水溫在0.1℃～30℃范圍內(nèi)：
高區(qū)Q2≤Q＜Q4 為±2%；低區(qū)Q1≤Q＜Q2 為±5%
2) 水溫超過30℃時：
高區(qū)Q2≤Q＜Q4 為±3%；低區(qū)Q1≤Q＜Q2 為±5%
3. 流量范圍：
公稱口徑 15～50mm
流量范圍 1.6 m3/h～25 m3/h
4. 最大工作壓力：≤1 MPa。
一、 電路工作原理
二、 機電信號采樣技術(shù)
1) 雙通道脈沖采樣技術(shù)
水表的指示裝置輸出信號為機械信號，要實現(xiàn)無線抄表需首先應將機械信號轉(zhuǎn)換為電子信號。遠傳水表采用的是磁敏組件組成的脈沖發(fā)生器，在機械指示器0.01m3字輪上安裝一永磁鐵，兩只干簧繼電器呈180°夾角安裝其附近，字輪每旋狀一周，每只干簧管被吸合至少一次，由此產(chǎn)生一個計數(shù)脈沖，表示一個脈沖體積當量0.1m3。在電源不間斷的情況下，機械、電子記錄的累積流量是一致的。（如下圖）
機電轉(zhuǎn)換誤差：小于0.1m3。
傳統(tǒng)的“單干簧管計數(shù)”方式存在一些計數(shù)不準、抗干擾能力差的弊端，常導致電子計量與計數(shù)器計量不同步。
本產(chǎn)品采用“雙干簧管計數(shù)”的方式，改進了干簧繼電器安裝結(jié)構(gòu)并結(jié)合軟件濾波的技術(shù)，克服了這個問題，能夠保證機械計數(shù)器與電子計數(shù)的完全同步。是目前眾多的機－電信號轉(zhuǎn)換方式中最為可靠、實用、價廉的方式。
2) 光電直讀技術(shù)
光電直讀水表也可采用光電直讀技術(shù)讀取字輪數(shù)據(jù)，與傳統(tǒng)脈沖表相比，它可將讀數(shù)誤差降低至零，是自動抄表系統(tǒng)中機電轉(zhuǎn)換零誤差的電子遠傳水表，且采用低功耗設(shè)計，平常無須供電，僅在抄表或閥門時才需要對它供電。
a) 直接讀取字輪數(shù)據(jù)，與傳統(tǒng)的脈沖表相比，它可將讀數(shù)誤差降低至零；
b) 采用低功耗設(shè)計，只有讀數(shù)和閥門開關(guān)時才需供電；
c) 采用先進的數(shù)據(jù)編碼及校驗技術(shù)，通訊可靠性高；
d) 采用旋翼式計量結(jié)構(gòu)，計量精度高、抄表方便、外型美觀；
三、 通訊功能
（一）超遠的通訊距離
1、應用最新的SX1278無線芯片，采用擴頻通訊技術(shù)
全球知名模擬混合信號與半導體供應商Semtech利用其最新的LoRa調(diào)制技術(shù)開發(fā)出的型號為SX1278的超遠距離擴頻無線通訊RF芯片，其主要的技術(shù)特點就是可將傳輸距離大幅提升，遠勝于交替調(diào)制的方法。目前自動抄表系統(tǒng)、無線傳感器系統(tǒng)等采用的RF無線模塊在郊區(qū)的可視傳輸距離只有0.5～1km，使用這款新的無線模塊可大幅延長可視傳輸距離，在稀疏的環(huán)境覆蓋范圍其最大可視傳輸距離可達到8公里，在環(huán)境稠密的地區(qū)也可達到2公里以上。
應用在無線遠傳抄表上，僅需使用一臺集中抄表設(shè)備其無線信號在環(huán)境稠密的地區(qū)就可覆蓋半徑約為0.3公里左右的區(qū)域，可大大地提高抄表成功率。根據(jù)實測經(jīng)驗，2000戶以下的小區(qū)一般只需一臺集中器就可覆蓋整個小區(qū)。
無線模塊的主要技術(shù)參數(shù)
技術(shù)指標
參數(shù)
備注
工作電壓
1.8～3.6V DC（直流)
中心頻率
470MHZ
可定制其他頻率
頻率誤差
+/-10ppm
調(diào)制方式
FSK、GFSK、OOK/LoRaTM
可編程配置
輸出功率
最大+20dbm
接收靈敏度
-137dbm 300bps
接收電流
10～12mA
發(fā)射電流
<120mA
+20dbm輸出
待機電流
1.5uA（DLE）/ 0.2uA (SLEEP)
參考工作方式
傳輸速率
0～300kbps
通訊距離
5km/LORaTM模式
環(huán)境稠密地區(qū)
15km/LORaTM模式
環(huán)境稀疏地區(qū)
天線阻抗
50歐姆
工作溫度
-40～85°C
存儲溫度
-40～125°C
2、實際接收靈敏度達到-129.5dBm。
一般方案其靈敏度為-108dBm，采用LoRaTM模式可以實現(xiàn)最低可達-148dBm的高靈敏度，經(jīng)測試實際接收靈敏度可達-129.5dBm，并加上集成的+20dbm的功率輸出，可以PK同行業(yè)的任何一種無線模塊，該模塊適用于任何環(huán)境復雜的無線數(shù)據(jù)傳輸應用，例如：無線抄表、智能家居控制、汽車電子、安防報警、工業(yè)監(jiān)控與控制系統(tǒng)以及遠距離農(nóng)業(yè)灌溉控制系統(tǒng)等應用。
經(jīng)驗估計值：收發(fā)端每增加或減少 6dB，距離就會增加或者減少一倍。
3、實測通訊距離
經(jīng)實際測試，使用型號為SX1278的無線芯片，在空曠、直視情況下的距離可達8公里以上；抄讀安裝在室內(nèi)水表井的水表，在有建筑物遮擋的環(huán)境下，其傳輸距離可達200m以上。如下圖所示
（二）無線路由功能
1) 所有無線遠傳水表都具有雙向通訊功能，可以承擔轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)任務；
2) 最大路由級數(shù)8級，信號覆蓋范圍廣；
3) 多個備份路徑，自動平衡中間節(jié)點耗電。
（三）無線自動組網(wǎng)功能
1) 自動搜尋周圍節(jié)點，無需人工干預，系統(tǒng)調(diào)試簡單；
2) 組網(wǎng)時間短；
3) 表內(nèi)路由失效時，節(jié)點自主發(fā)起重新入網(wǎng)流程。
（四）可實現(xiàn)真正的群抄功能
1) 全網(wǎng)統(tǒng)一喚醒，實現(xiàn)真正意義的群抄；
2) 精準時鐘控制，確保數(shù)據(jù)有序返回；
3) 合理的TDMA（時分多址）退避算法，減少數(shù)據(jù)碰撞機率。
A、原有方案
B、現(xiàn)有方案
（五）集中抄表設(shè)備安裝簡單化
由于無線抄表距離的大幅提升以及無線組網(wǎng)路由功能的實現(xiàn)，使得：
1) 集中器、中繼器的數(shù)量大大降低。（根據(jù)經(jīng)驗估計，2000戶規(guī)模的小區(qū)，僅需安裝一臺集中器就可覆蓋整個小區(qū)）
2) 對集中器安裝位置要求降低；
3) 系統(tǒng)的調(diào)試工作較為簡單。
四、其它功能
1、自動頻率校準功能
1) 具有自動頻率校準功能，惡劣環(huán)境下也可正常工作；
2) 使用過程中，工作頻率可在線調(diào)整，以避免其它無線設(shè)備干擾。
2、階梯水價功能
階梯水價是對使用自來水實行分類計量收費和超定額累進加價制的俗稱。
階梯水價充分發(fā)揮市場、價格因素在水資源配置、水需求調(diào)節(jié)等方面的作用，拓展了水價上調(diào)的空間，增強了企業(yè)和居民的節(jié)水意識，避免了水資源的浪費。
2012年1月28日，廣州市物價局在官網(wǎng)上掛出消息，將于2月下旬召開水價調(diào)整方案聽證會。2014年1月3日，國家發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部出臺“指導意見”，要求2015年底前，所有設(shè)市城市原則上全面實行居民階梯水價制度。階梯式計量水價將水價分為兩段或者多段，每一分段都有一個保持不變的單位水價，但是單位水價會隨著耗水量分段而增加。
“階梯水價”的基本特點是用水越多，水價越貴。例如有的城市將居民的生活用水水價設(shè)定兩個水量的分界點，從而形成三種收費標準：用水15噸以內(nèi)為人民幣1.6元∕噸，15—20噸為2.4元∕噸，20噸以上為4元∕噸。缺水城市可實行高額累進加價制。
本公司生產(chǎn)的無線遠傳集中抄表系統(tǒng)可以遠程抄讀水表數(shù)據(jù)，并可實現(xiàn)4階的階梯水價。無論是后付費模式還是預付費模式，階梯水價的最基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都是一定周期內(nèi)用戶的累計使用量。階梯水價對水用戶用水信息的及時、準確獲取，提出了更高要求，可以預測，具有遠程數(shù)據(jù)抄讀功能的水表將會占有越來越重要的位置。
2 可設(shè)置 4 階階梯水價；
2 可實時調(diào)價，也可定時調(diào)整階梯價格；
2 階梯水價周期靈活可設(shè)置。（按每月、雙月、每季、每半年、每年等）
2 可設(shè)置任一月中的任一天為結(jié)算日。
1) 預付費方式下的階梯水價
應具備以下條件：
2 水表內(nèi)應以金額單位（元）進行結(jié)算；
2 水表內(nèi)內(nèi)置時鐘芯片，具有時鐘功能，且誤差不大于5分鐘/年；
2 水表內(nèi)保存有計費周期內(nèi)各階梯下的用水單價，且可通過不同方式對水表內(nèi)的階梯水價相關(guān)參數(shù)進行設(shè)置或更改。
2) 預付費方式下階梯水價的實現(xiàn)方法
無線遠傳集中抄表系統(tǒng)設(shè)置四檔階梯水價，用戶持IC卡從系統(tǒng)購水后輸入表內(nèi)。水表內(nèi)顯示的應為剩余金額（元），表內(nèi)內(nèi)置時鐘及階梯水價功能，水表判斷在一定計費周期內(nèi)（每月、雙月、每季度、每半年、每年等，可進行設(shè)置）的實際用水量，水表根據(jù)各階梯不同用水量所對應的單價，自動將用水量轉(zhuǎn)換為金額進行扣減，并在液晶顯示屏顯示對應的剩余金額。
當階梯水價需要調(diào)整時，需重新對水表內(nèi)的階梯水價參數(shù)進行設(shè)置。先對系統(tǒng)內(nèi)的階梯水價參數(shù)進行修改，然后可通過以下幾種方案對水表內(nèi)的階梯水價參數(shù)進行修改：
①.通過用戶IC卡購水時將階梯水價參數(shù)帶回表內(nèi)進行設(shè)置；
②.使用工具卡統(tǒng)一上門對水表進行設(shè)置（不帶遠程抄表功能）；
③.帶遠程抄表功能的水表可通過系統(tǒng)發(fā)送指令統(tǒng)一對所有水表進行設(shè)置。
3) 后付費方式下的階梯水價實現(xiàn)方法
后付費下階梯水價可在系統(tǒng)中直接設(shè)置四檔階梯水價，當用戶在一定計費周期內(nèi)進行繳費時，系統(tǒng)根據(jù)遠程集中抄表系統(tǒng)所抄得的水表數(shù)據(jù)，自動計算用戶實際用水量對應的每階梯不同的單價和應收金額，并形成收費記錄和出具發(fā)票或收據(jù)，其上注明詳細的用水數(shù)據(jù)，包括各階梯檔位的單價、用量、金額以及合計金額等等。
當階梯水價需要調(diào)整時，系統(tǒng)管理員可對系統(tǒng)階梯水價參數(shù)重新進行設(shè)置，然后通過系統(tǒng)與無線遠傳水表進行通訊，統(tǒng)一將階梯水價調(diào)整信息發(fā)到水表端進行更新，下一計費周期內(nèi)或指定日期將統(tǒng)一執(zhí)行新的階梯水價標準。
3、歷史數(shù)據(jù)保存功能
無線遠傳水表具有時鐘功能，且誤差不大于5分鐘/年，可有效保存以下數(shù)據(jù)：
1) 使用壽命內(nèi)（不低于10年）每月的用水量；
2) 最近60天的每天用水量。
4、抄表時段靈活設(shè)置功能
1) 可設(shè)定每月期間：某日某時～某日某時期間抄表；每個抄表周期內(nèi)，表計具備被動喚醒功能；
2) 每15分鐘為一個時間區(qū)段，可單獨設(shè)置每個時間區(qū)段內(nèi)，表計無線接收功能是否開啟。
5、在線充值功能
在具有穩(wěn)定、可靠的無線組網(wǎng)路由功能以及集中器GPRS遠程通訊功能的基礎(chǔ)上，每只表具均能穩(wěn)定、實時與水務公司保持聯(lián)系，使得無卡在線充值變得可能。
五、IC卡預付費功能
對于加裝有IC卡模塊和液晶顯示屏的無線遠傳水表，可在不同狀態(tài)下，對用戶進行提示，并對檢測到的水表故障和用戶的違規(guī)操作進行防護。
(一) 提示功能
1) 抄表完成后，手持抄表器或采集器可同時將用戶用水情況信息發(fā)送到水表，按“查詢”鍵可顯示表中當前用水價格、本次用水水量及本次應繳金額。
2) 按“查詢”鍵可顯示表中當前表中剩余水量；
3) 當外置電池電壓不足時，顯示“請換電池”；
4) 當剩余水量小于5m3（此值可設(shè)定）后，每用水0.1m3，蜂鳴五聲，按“查詢”時顯示“請速繳費”；
5) 當剩余水量達到設(shè)定值時，將關(guān)閉控制閥提示，用戶按“查詢”鍵可打開閥門繼續(xù)用水；
6) 當剩余水量為0時，關(guān)閉閥門，停止供水，按“查詢”時顯示“請速繳費”。
(二) 防護功能
1) 電源欠壓保護：當檢測到電源電壓低于指定值時，水表會立即關(guān)閉控制閥，切斷供水，停止電子計數(shù)，并記錄電源欠壓發(fā)生時間；
2) 外磁場攻擊保護：當水表受到外磁場攻擊而使計數(shù)功能受到影響時，水表會立即關(guān)閉控制閥，切斷供水及停止電子計數(shù)，并記錄外磁場發(fā)生時間；
3) 當水表檢測到有讀卡錯誤時，液晶顯示“讀卡異?！?，且根據(jù)不同情況，顯示以下相應代碼：
A） “E - 1”：卡中數(shù)據(jù)已讀入；
B） “E - 2”：非法卡（或卡插反）；
C） “E - 3”：輸入水量超出限額；
D） “E - 4”：水表編號或公司代碼不符。
E） “E - 0” 表示：IC卡密碼錯誤；
4) 當檢測到用戶有違規(guī)操作或水表故障時，水表會顯示“異常”，且在按“查詢”鍵顯示以下相應代碼：
A） “E - 5”表示：水表收到了強制關(guān)閥指令；
B） “E - 6”表示：有強磁干擾或干簧管出現(xiàn)故障。
C） “E - 7”表示：RF模塊故障。
D） “E - 8”表示：控制閥故障。
E） “E - 9”表示：基表故障。
F） “E—10”表示：干簧故障
G） “E—11”表示：流量超過設(shè)定值（需加裝傳感器）。
(三) 閥門控制功能
無線集中遠傳水表（帶IC卡功能）可在以下條件下自動對閥門進行控制，以達到控制用戶用水的目的。
關(guān)閥條件
開閥條件
表中剩余水量為0時
輸入新購水量
當剩余水量達到設(shè)定的關(guān)閥報警值時
用戶按“查詢”鍵可打開閥門繼續(xù)用水
水表被強磁場干擾
撤消強磁場
檢測到電路故障
更換電子控制器
電池電壓低于截止電壓
更換電池
取掉電池
重新安裝電池
系統(tǒng)通過集中器、采集器或手持抄表器向水表發(fā)出關(guān)閥指令
系統(tǒng)通過集中器、采集器或手持抄表器向水表發(fā)出開閥指令
六、預付費水表調(diào)整水價功能
水表可以接收并響應集中器、采集器或手持抄表器發(fā)出“水價調(diào)整”指令，根據(jù)實際應用情況，可分為“即時調(diào)整”和“定時調(diào)整”兩種。
即時調(diào)整：指水表收到“水價調(diào)整”指令后，立即修正表中用水價格，即刻起，以新的用水價格與用戶結(jié)算。
定時調(diào)整：指水表收到“水價調(diào)整”指令后，在指令所規(guī)定的統(tǒng)一水價生效時間到達時，才生效新的水價。
七、電源管理功能
1) 雙電源供電技術(shù)
無線遠傳水表采用內(nèi)置鋰電池加外置堿性電池的雙電源供電方案，兩種電源自動切換。
當外置電池被取出時，控制閥將關(guān)閉，水表自動轉(zhuǎn)由內(nèi)置鋰電池供電。即使用戶未裝外置電池，水公司管理人員仍可以抄讀水表的狀態(tài)或發(fā)出控制指令。
鋰電池僅提供無線通訊、液晶顯示等用電（不負責開關(guān)閥等）。在完全沒有外置電池時，鋰電池也能至少保證五年以上的可靠運行。
當外置電池安裝后，內(nèi)置鋰電池自動切斷，不再耗電。同時，控制閥將打開，恢復供水。
當鋰電池故障時（開路、短路、電量不足等），電路自動隔離，不影響整表功能。
2) 電能消耗模型
工作狀態(tài)
工作頻度
電流
一年消耗電量
靜態(tài)
全時
<20uA
175.2mAH
電子計數(shù)
每天用水5m3，每次計數(shù)時間0.2s
<3mA
6mAH
無線電
喚醒
每 5s 偵測一次，每次偵測時間為 6ms
16mA
168.1mAH
數(shù)據(jù)傳輸
每周抄表一次，每次最長傳輸時間為 20s
<30mA
9.3mAH
合 計
358.6mAH
正常情況下，使用普通干電池，一年內(nèi)可不用更換電池。
數(shù)據(jù)采集和通訊設(shè)備
一、GPRS集中器
1、產(chǎn)品簡介
GPRS集中器采用高性能32位嵌入式RISC CPU硬件平臺、自主開發(fā)的嵌入式軟件系統(tǒng)、微功率無線通信和高精度電能量等技術(shù)研制而成的新一代數(shù)據(jù)采集與管理于一體的用電現(xiàn)場服務管理終端產(chǎn)品。該產(chǎn)品功能強大、操作簡單、運行穩(wěn)定、維護方便、能夠滿足大用戶遠程數(shù)據(jù)采集等多方面的應用需求。它具有采集精度高，可靠性高、存儲容量大、開放性好、性能價格比高等特點。
GPRS集中器是一個抄表區(qū)域的數(shù)據(jù)匯總設(shè)備，用于對水、電、氣、熱計量表數(shù)據(jù)進行采集和存儲。集中器具有上行和下行兩個通道。集中器內(nèi)置一張SIM手機卡，其上行通道可選用GPRS無線方式、微功率無線方式或局域網(wǎng)方式與管理中心計算機實現(xiàn)遠程通信；下行通道采用微功率無線方式對其管轄的采集器或水表進行數(shù)據(jù)采集、處理和存儲。
2、產(chǎn)品外觀和外形尺寸
3、主要技術(shù)參數(shù)
技術(shù)參數(shù)
項目內(nèi)容
技術(shù)標準
信部無[2005]423 號《微功率（短距離）無線電設(shè)備管理暫行規(guī)定》
工作電源
AC 220V±20%，50HZ，DC蓄電池備用電源
靜態(tài)功耗
<5W
-25℃～＋65℃
相對濕度
5％～85％（不結(jié)露）
帶載能力
1萬塊計量表
上行通道
GPRS無線方式、微功率無線方式、局域網(wǎng)方式
下行通道
無線射頻
組網(wǎng)方式
無線自動組網(wǎng)
中繼深度
十級
4、功能特點
l 內(nèi)置微功率多通道無線數(shù)傳模塊，具有多個網(wǎng)絡(luò)通信頻段，抗干擾能力強。
l 具有無線組網(wǎng)功能，最大中繼深度可達十級，信號覆蓋范圍廣，無盲區(qū)。
l 自動維護無線抄表網(wǎng)絡(luò)，多路徑數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)健壯，抄表成功率高。
l 具有自動頻率校準功能，惡劣天水環(huán)境下也可正常工作。
l 自動搜尋采集器，無需人工干預，系統(tǒng)調(diào)試簡單，易于操作。
l 數(shù)據(jù)傳輸采用矩陣式編解碼算法，數(shù)據(jù)準確、保密性好。
l 采用大容量非易失性高可靠存儲器和數(shù)據(jù)糾錯技術(shù)，數(shù)據(jù)存儲安全可靠。
l 具有定時抄表、周期抄表功能，提高管理員抄表效率。
l 雙看門狗防死機設(shè)計，戶外長時間運行，不死機。
5、使用條件
1) 管理中心要求：
數(shù)據(jù)管理中心的網(wǎng)絡(luò)服務器需有固定的IP地址。若無固定的IP地址，則需要配備一臺數(shù)據(jù)傳輸終端（GPRS DTU）。
2) 安裝位置的確定
安裝位置的確定主要依據(jù)下面三個方面因素：
A） 網(wǎng)絡(luò)通信因素
集中器作為集抄系統(tǒng)的核心設(shè)備，需要和下面的各個采集器進行通訊，故集中器應該安裝在小區(qū)中心建筑的高層。
集中器外接一根3米長470MHz天線和一根GSM天線，為了達到最好的通信效果，建議制作一個天線支架長1.2米，直角邊0.4米，將天線引向空曠區(qū)域。
B） 電信通信因素
集中器內(nèi)需要插入一張手機卡，以便與管理中心進行通訊。故集中器的安裝位置要有中國移動2G網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋。
為了保證集中器和管理中心之間通信的效果，建議集中器使用的手機卡選擇GPRS流量包月功能，手機卡在欠費的情況下，不能接打電話，這樣的功能要求便于后期維護。
C） 取電電源因素
集中器需要接入220V交流電源，因此集中器的安裝位置附近要有220V不間斷電源供應。
6、安裝和使用
集中器的安裝方式有以下兩種：
方式一：采用固定支架、螺栓和膨脹螺釘?shù)葘⒓衅鞴潭ㄔ趬w上（最好安裝在控制箱內(nèi)以保護集中器），天線使用專用的支架用螺栓安裝在外墻合適位置，讓天線穿過PVC管連接到集中器，如下圖：
右圖為實物安裝圖片
方式二：使用安裝架、圓形或U型抱箍（上下各一個）和螺栓、螺母將集中器固定在立桿上，如下圖。說明：此種安裝方式建議如下：
1) 集中器距離地面在3米以上；
2) 天線放置在立桿頂端并注意保護天線，防止損
壞。立桿直徑建議在50mm以上，如下圖；
二、采集器
采集器與遠傳計量表、集中器共同組成遠程抄表控制管理系統(tǒng)。采集器用于擴展集中器的數(shù)據(jù)采集范圍，對水、電、水、熱計量表進行數(shù)據(jù)采集和閥門控制。采集器具有上行和下行兩個通道。上行通道采用微功率無線方式與集中器實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。下行通道選用微功率無線方式對其管轄的計量儀表進行數(shù)據(jù)采集和存儲。
2、產(chǎn)品外觀(見右圖)
<2W
微功率無線方式
l 自動搜尋集中器和水表，無需人工干預，系統(tǒng)調(diào)試簡單，易于操作。
當網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各個無線節(jié)點因距離無法順利傳輸至電腦或終端設(shè)備時，可以加采集器的方式，收集接收各個節(jié)點的數(shù)據(jù)，并即時有效的將接收數(shù)據(jù)反饋給所需要的終端設(shè)備。
該網(wǎng)絡(luò)中繼能力可達到8級組網(wǎng)深度。
購置前確認組網(wǎng)環(huán)境和要求，以方便工作人員配置用戶適當?shù)闹欣^參數(shù)，構(gòu)建一個穩(wěn)定合理可行的網(wǎng)絡(luò)。
采集器分為兩種：一種為帶220V電源的采集器，另一種為不帶220V電源的采集器，需配置專用電源箱，電源箱外形及安裝方式與采集器相同。
采集器的安裝有以下兩種方式。
方式一：將采集器或電源箱用抱箍緊固在立桿上，天線放置在采集器頂部，如下圖：建議采集器或電源箱距離地面3米以上并注意保護天線。
下圖為采集器/電源箱實地安裝照片：
方式二：采用三顆M3×8的自攻螺釘及膨脹螺釘將采集器或電源箱固定在墻壁上。天線使用專用的支架用螺栓安裝在外墻合適位置，讓天線穿過PVC管連接到采集器上。
立桿的安裝方法(建議)：
1) 先在選定的地點用鋼筋混泥土倒一個300*300mm見方的臺子，并將四顆M12的螺栓（帶底部圓盤）放在鋼筋混泥土中（如下圖所示），倒混泥土前裝好螺栓和螺母的立桿（建議立桿直徑≥Φ50mm）插入，以保證尺寸，等混泥土干后就可安裝立桿了（與安裝電線桿類似）。
2) 或直接在立桿底部焊接一個圓盤，不需要螺栓，直接放在鋼筋混泥土中加以固定，保持立桿豎直即可；
3) 立桿高度以3米以上為好，立桿頂部和底部各鉆一個Φ20的孔，便于天線從孔中穿過，天線放置在立桿頂部，集中器、采集器或電源箱放置在天線下方約100mm的地方，然后在立桿下方安裝采集器的地方鉆孔，利于天線穿出即可。立桿穿電線處需增加塑料或橡膠保護套，否則時間長了電線會受到腐蝕。
注意：立桿的直徑、高度和鋼筋混泥土的面積應視設(shè)備實際安裝的環(huán)境而定，且應考慮以下因素：
1) 無線信號強弱度；
2) 是否有諸如風等外力影響；
3) 是否受環(huán)境干擾等因素影響；
4) 安全因素。
注意事項：
1) 供電方式
盡量采用220V交流供電；就近尋找路燈或地燈、監(jiān)控室等地的電源。通過地下直埋電線的方式將電源線牽至集中器安裝位置；地下直埋電源線的技術(shù)要求有以下幾點：
①.電源線敷設(shè)前后必須用兆歐表測量絕緣電阻，一般不低于10兆歐；
②.電源線最好用PVC套管包裹后深埋；
③.電源線的埋設(shè)深度應由地面至套管外徑不小于0.7m；套管外徑至地下建筑物的基礎(chǔ)0.6m，不得小于0.3m。
如無220V交流電源，可采用太陽能電池板供電，此種方式造價較高，且受不同地方日照強度和時間不同等因素的影響；也可采用鋰電池供電，但使用壽命較短，視鋰電池質(zhì)量供電壽命一般為1～2年不等，需定期更換電池。
2) 集中器/采集器的安裝位置
原則上集中器/采集器一般應放置在比較空曠地帶，周圍大于20米處無有效遮擋物，能最大限度抄到更多的水表。最常見的安裝方式是將集中器/采集器放置在小區(qū)中庭位置，集中器可直接抄讀周圍幾棟樓房甚至更遠一點的樓棟的水表；如果無中庭或條件不足，另一種常見的方式為將集中器/采集器安裝在一棟樓的樓層中部位置，抄讀對面一棟甚至幾棟樓房的水表。
一般情況下，建議集中器/采集器的安裝位置與所需抄讀水表所在的樓棟之間的距離L 在20米以上，此時可不考慮如下圖所示β夾角；當集中器/采集器距離需抄讀水表所在樓棟距離小于10米時，建議此時的β夾角最好不要超過75o，否則抄表時無線信號會穿越樓板，導致抄表效果會很差，甚至無法抄表。
當然，抄表的效果好壞與水表的安裝位置也有很大的關(guān)系，建議水表最好安裝在諸如生活陽臺等在室外無遮擋處且能直接看到的地方，這樣也能最大限度地抄讀更多的水表。
集中器/采集器的安裝最好能實地進行測試，選擇效果最好，且能最大限度抄讀更多的水表的位置。
3) 對集中器/采集器天線和電線的保護
集中器/采集器的天線具有磁性，可吸附在鋼鐵等材料上，但由天線引出的電線需受到保護，建議采用PVC套管對電線進行防護，使用立桿安裝時可通過穿孔的方式從立桿中穿出進行防護（立桿需在合適的位置進行鉆孔），鉆孔處需用塑料或橡膠套保護電線，防止時間長了電線被腐蝕而損壞。
三、手持抄表器
1) 產(chǎn)品簡介
內(nèi)置無線收發(fā)模塊的掌上電腦，按鍵操作，手感舒適、堅固耐用、攜帶方便、操作簡單。
l CPU 16位嵌入式
l ROM 512 KB
l FLASH 64 MB
l RAM 512 KB
l 字庫 16×16 點陣漢字庫
l 顯示 128×128或160×160圖形液晶顯示屏（帶背光）
l 工作溫度 －20℃～60℃
l 鍵盤 27鍵（帶背光）
l 通訊 一個RS-232 串行口，一個無線通訊口
l 最大發(fā)射功率 10 mW或50mW
l 工作頻率 433.60或470MHz
l 電池 3.7V可充電鋰電池
l 尺寸 170mm(L)×63mm(W)×28mm(H)
l 凈重 約 160g
2) 功能結(jié)構(gòu)
自來水管理信息化綜合平臺
一、自來水管理信息化綜合平臺界面
二、自來水管理信息化綜合平臺簡介
《自來水管理信息化綜合平臺》由營業(yè)收費系統(tǒng)和遠程抄表系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)組成；
營業(yè)收費系統(tǒng)功能：
1、建立水務公司相關(guān)信息。包括管理員和操作人員的權(quán)限分配，裝表區(qū)域設(shè)置以及水價的設(shè)置等；
2、對用戶資料和水表資料進行管理；
3、制訂抄表計劃和生成抄表冊等；
4、收費業(yè)務管理；
5、與營業(yè)相關(guān)的財務報表的統(tǒng)計等。
遠程抄表系統(tǒng)功能：
1、遠程抄表設(shè)備的管理。設(shè)置集中抄表設(shè)備技術(shù)參數(shù)、集中抄表時間等；
2、集中抄表成功率統(tǒng)計、時段用水量分析、異常明細查詢、設(shè)備安裝使用情況查詢、最新抄表數(shù)據(jù)明細等報表功能。
3、遠程自動集中抄表功能。
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