水表的改革发展

陈伟锋
白云供水管理所

　　城市供水事业是城市基础设施的重要组成部分，也是现代化城市建设中必不可少的前导产业。在我国政府和建设部主管部门的关注和支持下，城市自来水事业得到迅猛的发展。据有关资料显示，至1997年初，在全国381个城巾中，有157个城市建有自来水设施，共有自来水企业185个，拥有90万名职工，全年自来水总供应量为4450亿立方米。
　　广州市作为较早期的沿海开放城市，自来水事业也得蓬勃的发展，现在广州市自来水公司拥有自来水厂7间，8个供水管理所，平均日供水量达到343.5成立方米，最高日供水量为375.42万立方米，供水面积达到392平方公里，年售水量为10.84亿立力米。在有关利导部门的支持下，建成一座全电脑监控的动化新型水厂——西洲水厂。
　　自来水事业虽然在迅速发展，但是在自来水的仪表计量方面却相对落后，近百年来一直采用原始的机械指针水表，在抄表工作中也存在许多难以预测的困难。

一、普通机械水表

　　普通的机械水表基本可以分为干式、湿式、旋翼式和螺翼式四种。基本的工作原理是通过自来水流动时产生的动力将水表内的齿轮带动，而水表表面指针在齿轮的带动下旋转，从而显示用水量，原理与机械手表相似。其使用范围十分广泛，最主要的原因是价格比较低廉，计量也相对准确。
　　而对于供水管理方面，该种水表存在几个弊端。首先，由于现在水表安装的位置大部分在室内，抄表时，用户由于工作、学习等诸多因素难以保证能留在家中，配合抄表员的工作，由此引起多收、少收的现象，是用户与供水管理所部门容易发生矛盾；有部分管理部门曾对此作出过努力，将水表统一移到户外。山于户外工作的环境比户内的要差的多，水表在户外长期受到日晒雨淋，水表内的齿轮长时间处于高温状态，容易变形老化，大大影响水表的计量精确度；再是水表的玻璃面由于户外的不可知因素，经常有水泥、杂物等粘在水表的玻璃面上，甚至玻璃面被人刻意破坏，使抄表工作带来更大的难度；更为难对付的是有部分不法份了在夜间将用户的水表偷走，到废品收购站当成废品卖掉，而用户到管理部门办理赔表手续时怨声载道，这个也能理解，水表被偷没水用已经很麻烦，现在还要自己掏腰包赔表；有的用户为了避免水表被盗，在水表周围用钢筋作成防盗网，这下子别说是小偷想偷水表了，甚至连抄表员想打开水表盖都很困难了，换表工人要换水表更是无从下手，而且要将大量水表移至户外，工程费用大，工程施工难，总体效果也并不雅观。最终，这个计划很快就宣告失败。 这种水表即使在正常的工作环境下长时间使用，水表指针所对的刻度盘也很容易产生
污垢，遮盖刻度，使抄表员无法准确读数。有些吝啬的用户想少用交水费多用水，将水表反装或者用一点杂物把水表内的齿轮卡住，使水表倒行、慢行甚至不行。这种现象也时有发生，导致自来水的大量流失。
　　其实，在当今信息化的时代，应该将现代化的技术引入到水表中去，让自来水的计量仪器也来一次技术革命。

二 现代化的智能水表

　　随着新建住宅对私密性要求的提高，改变传统的入室抄表已是势在必行，而且不久将来还要推行一户一表，抄表到户的做法。如果不对水表进行改进，只会加大管理部门的压力，从而增大企业的正常开支，增大抄表的工作的难度和强度。
　　现在市场上智能化的水表可谓琳琅满目、五花八门，但是主要可分为水表远传显示系统、智能水表远传抄读系统、IC智能水表管理系统、智能安防抄表系统。
　　1 水表远传显示系统与智能水表远传抄读系统
　　水表远传显示系统是在水表上加装两套电子显示读数系统，一套在水表上让用户查看另一套是在安放在门口或大楼底层，让抄表员在室外抄读数据。而智能水表远传抄表系统则在水表远传显示系统中加入一套与手掌抄表器连用集中传输装置，抄表员抄表时，只需将抄表器与传输系统与传输器连接，成百户水表的资料就会在短时间内全部输入抄表器。最后通过中心管理计算机再重新将抄表的资料全部取出，以便计算和存档。
　　这两种系统山于结构基本一样，后者只不过是前者的改进版，所以下面就一起介绍。而这种系统还可以分为内置式远程显示系统、单头式外置远程显示系统、双头式外置远程显示系统。
　　1）置式远程显示系统
　　内置式远程显示系统是通过水表的齿轮侧端平面上装一个感应器，在水表传动支架上安装传感器，当齿轮转动一周的时候，感应器就会发出一个信号，传感器接收到信号后，就通过导线传导显示计算部分内部的线路板上，线路板上的IC芯片就会分析信号，从而显示读数。该智能水表是最早期的一种类型，所以在设计方面不太成熟，因为它要求装所有感应、传感的部分全部安装在水表内部，首先第一个缺点是电子原件不适合长时间在潮湿的环境下工作，所以使用时间一长，电子原什就会短路、损坏；而且要在齿轮和传动支架上转感应器和传感器，水表芯从此就不能取出进行教正或更换；在生产加工方面带来很大的难度，而且此系统一定不适合用于湿式水表，工艺要求高引致造成成本价格昂贵，未能广泛地使用。
　　2）单头式外置远程显示系统
　　单头式远程显示系统是根据内置式远程显示系统存在的缺点重新改进和设计制造的，其主要的特点是将大部分的电子原件安装到水表的外部，从根本上改善了生产和使用时存在的问题。设计者将普通水表的观察玻璃改装成一个具有内部封装传感器的观察玻璃，而在水表指示盘上安装一个干簧管，在水表的指针上安装一个磁钢，正常用水时，指针不停的转动，磁钢每转过感应点时，干簧管就闭合一次发出信号，再通过水表观察玻璃面内的传感器接收信号，经过水表外部的导线传到显示部分IC芯片进行分析，最后在液晶显示器上显示行度，抄表员只需要抄表器与传达室输器连接，短短几秒就可以完成抄表工作。这种远程显示系统在生产工艺、价格方面存在绝对的优势，所以被一些相对发展教快的自来水企业试用，但是问题又再次出现，该种系统显示的用水量比用户以往的用水量竟大几倍甚至十几倍，问题十分严重，原因何在？经大量的实验证明，原来当水表在水压波动或人为震动影响下，指针的磁钢恰巧停在干簧管的位置（既感应与非常感应的临界面）上，干簧管会重复发出信号，使得在没有水的情况下，显示器的行度仍在不停的增大，所以显示水量比实用水量要小。结果该系统从此在市场销声匿迹。
　　3）双头式外置远程显示系统
　　双头式外置远程显示系统是近期新开发的新产品，该产品在技术上的主要改进是在指针上加多一个磁钢，而将原在安装在指示盘上的干簧管，再在传感电路上加装一个自保持感应开关，在正常用水的情况下，指针的一个磁钢A转到与其相对应的干簧管A1位置上，干簧管A1将闭合发出一个信号，使自保持开关打开，当磁钢转离干簧管A1位置时，自保持开关仍然处于“开”的状态，当另一磁钢B又转到与其相对应的干簧管B1位置上，干簧管B1闭合发出一个信号，使自保持开关关闭，磁钢B离开干簧管B1位置时自保持开关又保持“关”的状态，周而复始，当自保持开关一次才发出一个信号通过水表外置导线传给IC芯片，使其改变用水量，单独A1多次闭合都使用保持开关的状态改变，也就是说不会有信号传入IC芯片，使用水量改变，有效地防止了临界点颤动误发信号的现象，而且在水表内加装有隔离罩，有效防止外部或内部磁场干扰使自保持开关状态发生变化。该类远程显示系统适用于任何一种类型的水表，且可以调整水表运行速度的快慢，但价格比普通水表要高。该产品仍在部分城市中试用，根据反馈信息反映，基本能正确显示行度。
　　2 IC智能水表管理系统
　　该系统是一种在用水售水方面全新意念的一种管理方式。以IC卡作为媒介，要求用户在用水前必须到售水部门购水，方能使用自来水，它打破原有的先用水厂付钱的规律。
　　IC智能水表管理系统是由水表基表、电动阀、微电脑、射频IC卡单元，信号采单元、数据存储单元、显示单元与电子计算机和相应的IC卡管理机配合使用组成。
　　其工作原理是首先通过管理机将用户及水表的有关资料录在一张IC卡上，由水表的数据存储单元读取IC卡上的资料，如正确无误后，电动阀门就打开供水，而水费的计收，则通过信号采集单元将水的行度收集了来，通过微电脑自动计算用水电、水费和购水量余额，在显示单元上显示出来，当用户的购水量余额少于微电脑设置的余额值时，则通过电动阀门自动停水，代用户再次购水后，再次将IC卡资料输入数据存储单元，电动阀门又再次打开供水。
　　该系统的出现，能很大程度减轻管理部门的负担，减少人力资源的耗用，提高水费的回收率；但要普及使用该系统，在资金方面会是一个很大问题，而且要推行该种收费方式，要有相应的供水法规和条例共同出台，否则不可能会使用户一下子全部改变以往用水的观念。
　　3 智能安防抄表系统
　　该系统是通过电话线或专用通讯线将水表、电表、煤气表三个数据传送到数据处理中心，这样就能足不出户把水、电、煤气的使用数据全部收集统计，其原理与远程显示系统的原理相似，只不过数据直接由电子计算机收集，无需人再上门抄表。这种方式要求水、电、煤气、电讯四个系统共同合作，而且通讯器材和计量工具的共同费用十分昂贵，也许暂时不适合我国自来水企业使用，但部分住宿、小区可以采用这种方法，这大大可以提高住宿和小区的管理质素。

三 日后发展方向

　　随着现代化发展趋势，自来水的计量仪器的确应该进行一次大革新，改变百年来原始的抄收方式，但具体实施方法要视各地的实际情况和实际需要而定，希望自来水企业在计量仪器上能有更大的巨跃！