浅谈现阶段干式对射光电远传智能水表的存在

中国水表2020-11-12 16:04:26

摘要 当下热议的智能水务,物联网,NB-IOT的发展,远传水表发展到了今天,远传的方式发展越来越快,而这些的发展都离不开水表的数据采集处理,结合现在的技术发展趋势,讨论一下,为什么干式对射光电水表能够得到大力发展?

关键字  远传水表,直读式光电水表

中国远传水表经过将近20年的发展,技术不断发展,从简单的脉冲式发展到直读式,从单个脉冲检测采集到总线直接读取表数据,再到直接将数据自动上传到云服务器或时时在线的物联网表,以及NB-IOT物联网水表,远传水表的发展日新月异,势头瞬猛,市场竞争激烈。

早期的脉冲式远传水表发展有光电、霍尔、二簧管、触点方式,历经多年的发展,无一不是因为可靠性差,读数不准,功耗大,后期维护工作量大等原因,早已被市场淘汰了。进而发展直读式水表,直读式水表可以直接读取水表的读数,直读式水表具有智能计数处理单元和各种接口电路,方便与外界通讯。

直读式水表大致可分:光电式、触点式、摄像式、读数式。具有共同特点:1、水表能直接取得直接的读数。2、水表平时不用供电,只在要读取数据时,通讯时供电即可读出数据。

1、 干式对射光电:光电式水表又分湿式与干式,湿式光电水表随着使用后水质以及透光材料的老化,损坏只能更换新表,在市场验证下,早已经不占优势了,这里着重讲述干式光电水表。

  (1)、通过光电转换译码处理,系统得到的数据与基表所示数据保持完全一致,真正实现即见即所得的读数,电子部分不影响基表的运转。

  (2)、采用特有的编码译码技术,从技术源头上解决了光电式直读表读数不准以及进位时出错的现象。

  (3)、光电式直读表计数电子模块部分与基表计内的计数器等装置没有任何的机械接触,不影响原有计量精度。

  (4)、直接读取表具字轮的窗口示值, 不是累计脉冲数, 不存在累计误差,生产与维护时不需设置表参数,

更无需存储原始数据。

  (5)、平时不工作,无需供电,只在抄表时才工作,不受系统是否发生过断电、故障或干扰甚至雷电的影响。不仅大大减少了大量挂机表的能耗,还可大大降低了产品的故障率,进一步提升产品的品质。

  (6)、每个表都有唯一地址编码,方便管理与维护。

  (7)、可以提供485或Mbus总线制结构,甚至可以提供TTL\MiniBus等接口,方便不同需求的连接与安装施工。

   2、 触点式:在计数器每个字轮一侧安装有一个随字轮同步转动的接触片,同时在其一侧安装一个与接触片运行轨迹相同的滑动变阻环。接触片得到的阻值与其数值对应,通过电子单元检测电阻的大小就能判断出读数。但是由于摩擦式接触,就会增加了字轮转动阻力,从而影响水表的灵敏度及计量精度,大多只是个位与十位和百位上应用 ,后面高位数的判读还是依靠系统累加,不是真正的直读表。另外,设计上滑动变阻是圆环,字轮轴要从其中穿过,基表关键部分的与电子部分的产生不能有效地分开,无法适应大量高效生产,更无保证产品的品质一致性和可靠性。

  3、 摄像式:,抄表时直接摄取字轮数字图像与软件中保存的数字图象进行比对来判读。存在问题:造价高;图象处理时数据量很大,增加了单表抄表的时间;功耗相对较大,对设备要求较高,与其它接口配套困难;同一数据会因图象摄取时字轮停留的位置稍有不同而影响比对、判读的准确性,摄像处理电子部分往往是扣在基表窗口表面,不单影响从窗口目视基表的读数,而且,电子部分很难做到小而簿,增加基表的体积,影响基表的外观,甚至有时候影响水表的安装。

  4、计数式:

 (1)、读数不可靠:无论是采用电磁、超声波、开关脉冲式的表具,计数机理决定着计量器具要求所有部件必须“从始至终”地可靠工作着,确保每时每刻“正确地工作”,稍有不然,读数必然出错,因此,计数式表具数据可靠性是无法保证。

(2)、受外界环境影响:读数方式容易受到水管震动、外界强电磁场、电池没电、水管内水的回流以及水温等因素,都使计数电路误计或漏计脉冲而产生错误。

(3)、此类表具,一旦电池失效,原始数据可能全部丢失,这将可能与用户产生不必要的纠纷。

下面图表简单列举各类远传水表的优劣。

脉冲式远传水表

分类

光电传感

霍尔传感

干簧管

触点传感

优点

低成本

低成本

结构简单,低成本

低成本

缺点

外部供电且耗电大、误发信号

外部供电且耗电大、误发信号

多计或少计

结构较复杂,多计或少计

直读式远传水表

分类

光电式

触点式

摄像式

计数式

优点

读数可靠、一致性好、低功耗、易维护。

低成本、低功耗

结构简单、易与任何基表相配套

低成本,低功耗

缺点

成本相对较高

结构较复杂,触点易损

成本过高,图像处理过于复杂

读数累加,电池失效读数将丢失

结束语:

综上撰述,干式对射光电远传智能水表有着读数准确、低功耗、电子部分与基表部分可独立工作,且整表外形与普通水表相差不多,接口丰富,易于配套,综合性价比最优,现阶段干式光电远传水表发展与国情相适应,要保证读数准确性与可靠性,同时,也要兼顾产品价格优势,且可完全实现基表部分与电子部分的各自生产,又是传统水表制造与新生电子技术相结合,发挥各自优势,更是能够充分保证大量生产时的品质和效率,在保证质量的情况下,通过技术优化,进一步降低成本,不断普及干式对射光电智能远传水表,更好地为中国的民生事业服务。 

 

参考文献:

1、《中国供水节水》2014.7.30:光电直读湿式水表缺陷分析●西华大学  鲁顺昌

2、再谈远传水表的技术现状与发展方向————潘柯

3、远传类水表项目分析报告

4、透射式光电直读智能水表

 

黄家驰:男,广东湛江师范学院1998级电子职业技术教育,广东,湛江,524033

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