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                  智能水表核心技術分析

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及生產(chǎn)水平的提高，智能水表經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)取得了較大的發(fā)展，在專業(yè)上培養(yǎng)了一批具有專業(yè)素質的人才隊伍。在水表的研發(fā)上有了很大的突破，研發(fā)了一系列智能化的新型水表，在核心技術上也有了極大的提高，這在供水自動化及城市現(xiàn)代化建設中發(fā)揮著重大的作用。智能水表是一種以微電子技術、計算機信息技術、傳感技術等為基礎的新型設備。智能水表的出現(xiàn)極大便利了人們的生活，這也是現(xiàn)代化城市發(fā)展的必然趨勢。

　　1 采集數(shù)據(jù)的技術分析

　　采集數(shù)據(jù)是智能水表技術的額關鍵環(huán)節(jié)，只有對水表數(shù)據(jù)進行了、科學的采集之后才有可能進行后續(xù)的數(shù)據(jù)顯示、分析統(tǒng)計等環(huán)節(jié)。采集數(shù)據(jù)主要是指水表利用一定的特定技術，用水過程中產(chǎn)生的用水量進行統(tǒng)計，zui后匯總到水表中進行隨著水表技術的不斷完善，智能水表的數(shù)據(jù)采集能力也在不斷上升，當前普遍采用的智能水表的數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)主要包括以下幾種。

　　1.1 脈沖式的數(shù)據(jù)收集技術

　　脈沖式的數(shù)據(jù)收集方式是當前使用比較普遍的一種數(shù)據(jù)收集技術，是一種比較簡潔、方便的數(shù)據(jù)收集方式。這樣的數(shù)據(jù)收集方式是通過把水表葉輪的轉速脈沖換成用水數(shù)值來實現(xiàn)的。因為在脈沖數(shù)據(jù)收集的過程中容易受到葉輪轉動時的抖動、電磁場以及其他人為因素的影響，所以在統(tǒng)計過程中必須采取必要的防干擾措施，較長使用的是雙傳感元件技術或者數(shù)字濾波的技術進行防干擾。脈沖式數(shù)據(jù)收集技術雖然現(xiàn)在被普遍使用，但是在使用過程中還存在許多不足。具體說來主要是脈沖式的數(shù)據(jù)收集水表需要電池供電，上述干擾因素不容易消除，一旦電表斷電內部數(shù)據(jù)就會清零重新開始計算，這在數(shù)據(jù)收集的性問題上還有待提高。脈沖式數(shù)據(jù)收集技術，如果能夠克服電池壽命，脈沖干擾等問題，在未來智能水表核心技術中將發(fā)揮極大的作用。

　　1.2 編碼數(shù)據(jù)采集技術

　　編碼是直讀式數(shù)據(jù)采集的一種方法，這種技術在智能表的數(shù)據(jù)采集技術發(fā)展*并不是非常長，但從發(fā)展速度上來看是非常迅速的。編碼數(shù)據(jù)采集方式的工作原理主要是采用了光電等物理方式，通過一種專門性的傳感器和特殊的編碼計算方法進行位置編碼。這種方式類似于我們通過肉眼觀察電表上顯示的用水數(shù)量，是一種比較直觀的數(shù)據(jù)收集方式。這種數(shù)據(jù)收集方式zui大的優(yōu)勢在于表內不需要電池供電，所以在表內數(shù)據(jù)不會因為停止供電而丟失，另外這種方式受到客觀條件的影響和干擾較少。但是在編碼技術和信號識別上的處理方式比較復雜，所以水表的成本相對而言較高。但總體上來看，編碼數(shù)據(jù)采集方式是當前普遍使用并且具有很好發(fā)展前景的一種數(shù)據(jù)采集技術。

　　2 智能水表信號處理技術分析

　　智能水表的信號處理技術是指通過水表中的流量傳感器書櫥的測量信號，對用水量進行測控及后續(xù)處理傳輸?shù)裙δ?。信號處理技術主要包括了對低頻、極低頻以及微弱信號的處理。這些信息處理技術在電表技術中是極為重要的，主要來說當前普遍采用的是信號放大與整形技術、電源供電穩(wěn)定技術、數(shù)字濾波技術等，這些技術在當前的信號處理中是處于比較先進地位的。當前智能水表大致可以分為兩大類，一種是活塞式的流量傳感器，這是傳統(tǒng)的機械水表和智能電子裝置相結合的產(chǎn)品，這種智能水表在目前使用的較為普遍。另一種是采用現(xiàn)代流量計傳感和信號處理技術，這一類水表有流水表、電磁水表、超聲水表等。

　　使用傳統(tǒng)機械水表附上電子裝置的智能水表的信號處理技術通常是對脈沖信號及頻率信號的處理，因此在信號處理上主要是針對數(shù)字的處理，可以根據(jù)水表內部的電子設備直接進行數(shù)字信號的處理和計算，在這個過程中常常不需要模擬信號處理電路的第三方接入，因此在信號處理上顯得更加直接。而另一種智能電子水表，它的流量傳感器所輸出的信號是較微弱的低頻信號，脈沖微弱信號等為主，因此在處理上需要更加的處理方式，是對低頻信號的預處理，將這些微弱信號處理好之后再通過傳感器傳送給計算機，進行后期的運算和處理。

　　3 通信技術分析

　　智能水表能夠通過智能化的系統(tǒng)對水表進行自動化的數(shù)據(jù)處理，自動抄表技術是計算機數(shù)據(jù)聽信，它是以智能水表的通信技術的為基礎的。當前國內外使用的通信技術主要是采用無線局域網(wǎng)、有線局域網(wǎng)以及人工輔助機器等，這些通信網(wǎng)絡是搭建智能水表通信功能的基礎。當前普遍使用的網(wǎng)絡通信技術中的無限局域網(wǎng)主要采用ZigBee等信息處理技術，外部網(wǎng)絡主要是采用PNSP等技術。通信網(wǎng)絡的搭建是當前實現(xiàn)智能水表計算機信息處理的關鍵環(huán)節(jié)。

　　智能水表具有預付費的功能，能夠通過專門性的數(shù)據(jù)交換卡將信息傳遞到卡式水表上，這需要在計算機的管理終端之間形成重要的鏈接紐帶。通信技術是實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的重要基礎，它能夠實現(xiàn)用戶和管理端口之間的信息交換。抄表通信技術是有一定的明文規(guī)定的，這樣才能實現(xiàn)對智能水表抄表過程的實時監(jiān)控和準確的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，防止在抄表過程中出現(xiàn)少抄、漏抄等現(xiàn)象，所有的通信技術都必須符合國家標準和規(guī)定。

　　當前基于ZIGBEE技術的通信處理系統(tǒng)是一種應用比較廣泛的通信技術，它實現(xiàn)了人工抄表到科技抄表的轉變，能夠實現(xiàn)居家水表的智能化。傳統(tǒng)的人工抄表中存在著工作量大，信息不準確，人力資源浪費的問題。遠程抄表技術就是通過自動化的智能系統(tǒng)對水表數(shù)據(jù)進行遠程監(jiān)控，避免了傳統(tǒng)人工上門抄表的復雜化。采用通信技術進行遠程抄表具有以下優(yōu)勢：（1）提高了抄表的工作效率，減輕了工作人員的勞動強度；（2）隨時了解用戶的用水情況，對水表進行實時監(jiān)控，便于對整體用水量進行統(tǒng)計和計算。

　　4 流量處理技術

　　流量處理技術主要包括了流量測量技術和流量傳感技術。我們已知智能水表包括了代電子裝置的機械水表和電子水表兩大類，因此在流量處理上也主要分為機械流量傳感器和無機械運動的流量傳感器。智能水表在流量測量范圍內的性是保證對水表流量進行準確統(tǒng)計的關鍵，對流量范圍和流量大小的測量是對流量品質進行測量的重要技術指標。葉輪是的流量傳感器是一種帶機械運動的流量傳感器，它通過內部調整的平行移動，使得水表的關鍵零部件改變誤差曲線的形狀，使得其更加符合流量測量的要求。無機械運動的智能水表由其自身所具有的電子顯示裝置等，在流量測量過程中無需進行機械運動，可以更加方便的對其流量測量特性進行形狀修正和平移調整。流量的測量特性是檢測流量的重要方面也為后期的流量傳感奠定了基礎。

　　流量傳感技術主要是實現(xiàn)計量數(shù)據(jù)的輸出，傳統(tǒng)的流量傳感技術已經(jīng)不能適應新時代的發(fā)展技術，因此隨著科學技術的發(fā)展，水表制造水平的上升，以及智能水表技術的日漸完善，當前采用的是一種新型的流量傳感技術。相比較有運動的額流量傳感技術，無運動部件的固體式新型傳感技術在當前的智能水表中發(fā)展較為迅速，它改變了傳統(tǒng)運動型流量傳感技術出現(xiàn)的誤差曲線難以校正，計量數(shù)據(jù)輸出轉換困難的問題，尤其是克服了在水質條件較差的環(huán)境中提高產(chǎn)品壽命降低，測量有失的問題。根據(jù)目前國內外的發(fā)展請跨過來看，新型的流量出啊干技術可以做到裝配更加方便，調試更加簡單，實現(xiàn)對流量的額準確監(jiān)控和處理，這是智能水表流量處理技術的核心內容，推動了流量處理的智能化、規(guī)范化、科學化、化的發(fā)展。

　　綜上所述，智能水表的核心技術是多方面的，它包括了數(shù)據(jù)采集、信號處理、通信、流量處理等方面的技術，每一項技術在智能水表的研發(fā)設計和制造中都發(fā)揮著極為重要的位置。智能水表是未來現(xiàn)代化城市管理的重要發(fā)展方向，它的發(fā)展大大推動了用水管理體系的建立。當前各個生產(chǎn)企業(yè)擁有的智能水表核心技術不盡相同，但值得一提的是，我國的智能水表在借鑒*技術的同時也應該加強本國技術的創(chuàng)新，提高我國水表制造的主動性和創(chuàng)新性，提高我國智能水表