预付费智能水表现状调查

预付费智能水现状调查 智能水表问题及解决 邢伟华 中国建设计量收费智能化专家委员会 2010年 8月 1日 2 引引引引 言言言言 水，人类生命之源。随着水资源的日渐枯竭，水污染日趋加重，水价的不断 上涨，供水、用水矛盾凸显，在不远的将来，饮用水的同比价格一定会超过石油， 因此，水的供应、计量、收费问题，已经成为涉及到国计民生的大问题。 随着城市化的进程，城市居民不断增加，住宅的大力兴建，高层建筑比比皆 是，从而造成水表总量迅速加大，抄表难、收费难的问题已成为供水部门的头等 大事。 为解决面临的问题，提高供水现代化水平，多年来，各地供水部门尝试采用 各种计量仪表技术，其中“IC卡水表”、“远传水表”，就是最典型的代表产品。 也正是这些“智能水表”的广泛应用，由于技术路线的错误，造成产品技术 和工艺不成熟。经过多年的市场运行，在全国范围内，智能水表已从一个简单的 技术问题变成了经济问题，在追求公正、建立和谐社会的主旋律下，智能水表造 成的供、需、用三方错综复杂的矛盾，大有演变为政治问题的趋势。 在“智能水表”围城的今天，不了解状况的供水部门负责人仍在趋之若鹜地 精心挑选他们倾心的产品；已经安装过此类产品的供水部门负责人，则处于“一 次被蛇咬、十年怕井绳”的状态，谈“表”色变！ 为避免那些“无知而无畏”的“不了解智能表危害”的供水部门不要“初生 牛犊不怕虎”地“重蹈覆辙”，也为那些已经安装智能水表而被智能水表“套牢” 的供水部门“解套”，本机构在全国的市场状况调研的基础上，紧急出版本手册。 希冀通过本手册，为供水部门指明前进方向，为智能表的健康发展调整思路， 彻底摒弃存在技术路线错误的智能水表，寻求技术合理、工艺完善、质量保证、 服务到位的厂家和产品。 中国建设计量收费智能化专家委员会 智能表首席专家 邢伟华 2010年 8月 1日 3 目目目目 录录录录 一、智能水表简介------------------------------------------------------------------------01 二、智能水表应用现状------------------------------------------------------------------02 1、围城现象 ------------------------------------------------------------------------02 2、谁绑架了预付费水表----------------------------------------------------------02 3、供水部门被谁套牢-------------------------------------------------------------03 三、预付费水表存在的问题-----------------------------------------------------------04 四、现状下预付费水表的出路--------------------------------------------------------08 五、预付费水表问题的解决-----------------------------------------------------------09 1、技术-------------------------------------------------------------------------10 2、产品实践-------------------------------------------------------------------------11 3、使用方法-------------------------------------------------------------------------11 4、性能指标-------------------------------------------------------------------------12 5、项目对比-------------------------------------------------------------------------13 六、远传水表问题的解决--------------------------------------------------------------15 1、远传水表的几种典型连接方式----------------------------------------------15 2、远传水表电缆-------------------------------------------------------------------16 3、远传水表性能指标-------------------------------------------------------------17 4、安装及通讯方式----------------------------------------------------------------18 5、远传直读水表的应用----------------------------------------------------------19 七、水表基表选型要点-----------------------------------------------------------------20 1、水表的基本指标----------------------------------------------------------------20 2、选型要点-------------------------------------------------------------------------22 3、关于防滴漏水表的争议-------------------------------------------------------23 4、关于阀控远传水表的争议----------------------------------------------------24 4 八、水表社会问题分析-----------------------------------------------------------------25 1、水费欠费的成因---------------------------------------------------------------25 2、窃水的诱因---------------------------------------------------------------------25 3、服务还是控制------------------------------------------------------------------26 4、阶梯水价为何迟迟难以实施------------------------------------------------27 5、国民素质与地下产业---------------------------------------------------------28 6、企业的社会责任感------------------------------------------------------------29 7、经济利益与不顾后果---------------------------------------------------------29 九、智能表预言的应验----------------------------------------------------------------30 1、IC卡电表-----------------------------------------------------------------------30 2、内藏锂电池水表---------------------------------------------------------------30 3、预付费气表---------------------------------------------------------------------31 4、热能表---------------------------------------------------------------------------31 编后语：拯救智能表、为被套牢的供水部门解套-------------------------32 作者背景资料----------------------------------------------------------------------33 本手册案例涉及的国内外产品及厂家推荐----------------------------------34 中国建设计量收费智能化专家委员会 QQ群：121014135 作者邢伟华 QQ：642813930 短信平台：13944145234 5 一一一一、、、、智能水表简介智能水表简介智能水表简介智能水表简介 1、、、、水表的用途水表的用途水表的用途水表的用途 民用水表，量大面广，在水资源日渐短缺的今天，小小的水表，已经引起大 家的广泛重视。 但从技术和实践角度，概括为三个方面： 计量：水表的基本功能 抄表：远传水表最理想 收费：预付水表最实用 2、、、、水表的定义水表的定义水表的定义水表的定义 按照 OIML R49-1：2006（E）描述： 水表是一种在测量条件下连续测量、记录和显示流经水表水体积的仪器。 从实现的功能分类为： 1、实现计量功能的普通水表 2、带有电子装置可以实现抄表或收费功能的智能水表 3、、、、智能水表的分类智能水表的分类智能水表的分类智能水表的分类 定义：以机械式水表做基表，附加了电子装置的水表，也被称为“智能水表”。 实例：国内常见的为“远传水表”和“预付费水表”。 普通水表 远传水表 预付费水表 水表新必读水表新规程必读水表新规程必读水表新规程必读 P01 ■新规程用 Q1、Q2、Q3、Q4 分别代表最小流量、分界流量、常用流量、过载流 量。 ■常用流量 Q3 可从 1、1.6、2.5、4 m3/h --最大到 6300m3/h中选取。 ■量程比 R=Q3/Q1的比值从 10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80（等 同 B 级表）、100、125、160（等同 C 级表）、200（等同 D 级表）---800中选取。 ■分界流量 Q2 与最小流量 Q1之比规定一律为 1.6，即 Q2/Q1=1.6。 ■过载流量 Q4 与常用流量 Q3之比规定一律为 1.25，即 Q4/Q3=1.25。 ■上述变化的结果：大大缩小水表低区的范围，极大地改善了计量性能，达到 鼓励有实力的厂家改进技术，淘汰工艺落后的小水表厂的目的。 6 二二二二、、、、智能水表应用现状智能水表应用现状智能水表应用现状智能水表应用现状 1、、、、围城围城围城围城现象现象现象现象 小说《围城》中有一句著名的台词：里面的想出去里面的想出去里面的想出去里面的想出去，，，，外面的想进来外面的想进来外面的想进来外面的想进来。 就智能表在全国应用的现状而言，这句台词可以很贴切地形容目前供水部门 的实际情况： 不了解智能表的供水部门，对智能水表趋之若鹜，都在积极地挑选自己喜欢 的水表，准备安装使用------外面的想进来外面的想进来外面的想进来外面的想进来。 而那些已经安装过智能表，并且吃了大苦头的供水部门，真是“一次被蛇咬 十年怕井绳”，谈“表”色变-----里面的想出去里面的想出去里面的想出去里面的想出去。 2、、、、谁绑架了预付费水表谁绑架了预付费水表谁绑架了预付费水表谁绑架了预付费水表 谁绑架了智能水表？是“锂离子电池”！ 预付费水表，普遍地使用 IC卡做媒介交换购水数据并使用锂离子电池为水表 供电，因此，预付费水表也被称为“卡表”。 而正是因为“卡”将“表”卡在那里，出现了通过“卡口”人为攻击水表的 技术漏洞，虽然专家们通过各种手段予以弥补，但技术路线的错误，无法从根本 上解决问题。 过高估计锂离子电池的性能，造就了一个技术路线根本错误的“预付费水表” 被错误地广泛推广，从而造成了今天的后果。 在预付费水表安装使用二三年后，锂离子电池的问题集中爆发，造成预付费 水表大面积瘫痪，全国各地出现预付费水表撤换高峰。 水表新规程水表新规程水表新规程水表新规程必读必读必读必读 P02 ■流量计的计量性能由“最大允许误差”和“流量范围”确定。 ■水表计量精度只分为 1 级水表和 2 级水表，1 级水表只适用于常用流量 Q3 ≥100m3/h的水表。 ■1 级水表准确度等级为 1 级，在水温 0.1℃--30℃范围内，水表的最大允许 误差在高区（Q2≤Q≤Q4）为±1%（温度超过 30℃时则为±2%）；低区在 0.1℃及 超过 30℃时（Q1≤Q＜Q2）均为±3%。 ■2 级水表准确度等级为 2 级，在水温 0.1℃--30℃范围内，水表的最大允许 误差在高区（Q2≤Q≤Q4）为±2%（温度超过 30℃时则为±3%）；低区在 0.1℃及 超过 30℃时（Q1≤Q＜Q2）均为±5%。 ■新规程要求水表对反向流是否具有计量性能或防止功能作出说明。 7 3、、、、供水部门被谁供水部门被谁供水部门被谁供水部门被谁套牢套牢套牢套牢 电池厂家的“技术保证”、销售人员的“信誓旦旦”、一些有实力厂家的“品 牌效应”、具有中国市场经济特点的“营销手段”，最终将“半信半疑”的供水公 司拿下。 在合作当初，水表厂家、供水部门、最终用户，尚能处于一种和谐的平衡状 态，厂家为把产品销售出去欣喜若狂、供水部门为能够提升现代化供水管理水平 而得意洋洋、用户使用上高科技的智能水表而感到自豪。 但是，随着时间的推移，这样的“和谐局面”逐渐失去平衡，因为水表中的 电池已经没有像当初安装的时候那么有底气，不再坚挺，逐渐疲软，“智能水表” 变成了“弱智水表”，很多供水部门开始逐渐用普通水表替换“弱智水表”，有的 供水部门，开始对“智能水表”实行人工抄表，劳民伤财！ 由于交织的利益关系，当初和谐的厂家、供水部门、最终用户的关系，已不 再平衡，矛盾、纠纷、诉讼叠起，供水部门疲于应付，智能智能智能智能水表水表水表水表套牢了供水部门套牢了供水部门套牢了供水部门套牢了供水部门。 无论是号称智能表“销量第一”的厂家，还是个体户小作坊。从产品材质和 制造方式、检测手段上有所不同外，大家使用的技术，都是一样的，而这样的技 术路线，从一开始就是错误的，那么，无论名牌大厂，还是星罗棋布的小水表企 业，所制造和销售的智能水表的“应用后果”是相同的，有所不同的是，大企业 的产品比小企业的产品暴露问题的时间要晚，暴露问题后，在相对长一段时间内 尚有能力维护、更换、服务。而那些小厂家，根本没有能力应付善后所带来的资 金投入的负担，可以想象，吃进去的再让他吐出来------难！ 水表新规程水表新规程水表新规程水表新规程必读必读必读必读 P03 1．．．．耐久性试验要求提高耐久性试验要求提高耐久性试验要求提高耐久性试验要求提高 ■耐久性试验等同于原的“加速磨损试验”，试验方式基本相同。 ■对小口径水表来说，由于 Q3 取值方式变化，导致试验更加严酷。 ■耐久试验后，除有示值误差偏移量的要求外，还要求符合一个最大允许误 差要求。对 2 级水表来说，试验后高区最大允许误差为±2.5%，低区为±6%。 2．．．．首次检定时密封性试验要求减低首次检定时密封性试验要求减低首次检定时密封性试验要求减低首次检定时密封性试验要求减低。。。。 ■水表国际建议未规定必须在首次检定中进行密封性试验，因为此试验会降 低水表的相关特性。 ■新规程对密封性试验压力由原来的“1.6倍水表最大允许压力”改为“最大 允许压力”。 ■首次检定和后续检定时，试验压力为水表最大允许压力，持续时间不少于 1min ,水表应无渗漏现象。 8 三三三三、、、、预付费预付费预付费预付费水表存在的问题水表存在的问题水表存在的问题水表存在的问题 预付费水表的基本功能是：先缴费后用水，剩余水费为 0 提示报警，如果不 充值，则切断供水，达到用水必交费的目的，从而将过去的抄表收费工作，由用 户结合预付费表来完成。 经过多年的市场实践，技术路线存在的错误，最终通过产品品质所体现，基 本可以归结为四大类问题。 1、、、、产品可靠性问题产品可靠性问题产品可靠性问题产品可靠性问题 产品可靠性问题，主要是因为使用电池长期在潮湿的环境中供电工作而引起 的。从现实的电池技术水准及性能价格比角度来说，在成本限制的前提下，无法 确保内藏锂离子电池连续稳定工作 6年以上，而一个水表的检定期规定是 6年。 我们使用的手机，刚开始的时候，电池可以支撑半个月、一个月或更长时间， 但随着时间的推移，电池支撑的时间越来越短，即使时间再短，都是可以通过充 电补充能量，而水表中的锂离子电池，只能坐吃山空，能量逐渐被消耗。 预付费水表电池能量支撑理论来自于以下计算方式： 电池容量÷电路消耗÷360 天=寿命年限，并且结论往往是：电池可以支持水 表工作 10年以上。 根据电路的消耗，理论上来讲，电池的确可以支撑 10年以上的时间，但是： 电池自身工艺特性、电池自放电、电池性能的下降、电池能量释放后性能的改变， 对控制电路而言，影响不大，但对于预付费表的核心部件----阀门的影响，情况 完全就不一样了，结果是：该开阀不开、该关阀门不关，失去了预付费控制作用。 只检测电压的检测电路很难及时地反应真实能量，检测电流时，以无能为力。 水表新规程水表新规程水表新规程水表新规程必读必读必读必读 P04 1.检定周期适当调整检定周期适当调整检定周期适当调整检定周期适当调整。。。。 ■新规程对检定周期的调整主要针对标称口径为 15mm-25mm的住宅民用水表。 ■安装前首次强检、使用到期轮换。民用水表首次检定后使用 6 年进入轮换 期，对于旧水表，如果检定合格可以继续使用，检定后合格的水表继续使用周期 为 2年。 2.未保留始动流量检定项目未保留始动流量检定项目未保留始动流量检定项目未保留始动流量检定项目。 ■删除了原国标 GB/778.1-1996的 4.5 条“加速装置，禁止在 Qmin以下使用 提高水表流速的加速装置”的规定，因此，“防滴漏水表”将真正被自来水公司重 视和接受。 ■始动流量下并无水表的最大允许误差要求，考虑到国际建议和现行国家标 准均没有这项要求，所以不再保留，始动流量的多少，将由市场需求确定，但从 技术角度来说，始动流量与最小流量是有关联的。 9 2、、、、抗人为攻击干扰的问题抗人为攻击干扰的问题抗人为攻击干扰的问题抗人为攻击干扰的问题 磁场磁场磁场磁场：：：：预付费水表由机械水表+电子电路组成，因此，从机械水表将计量信号 转化为电信号，需要使用传感器，多数厂家使用的是磁性传感器，以实现密封与 隔离。而正因为磁性传感器的存在，容易受到外接强磁场的人为攻击干扰，造成 产品的可靠性下降，为了弥补这样的不足，研究人员选择使用多个磁性传感器， 来判断外部的人为干扰，并在干扰的时候，多以关闭阀门来惩罚。虽然这种方法 有效，但带来的问题是产品的零件增加了，可靠性降低了，频繁的关闭阀门和开 启阀门操作，给电池的寿命带来致命的影响，进一步降低了产品的可靠性。虽然 厂家自我角度通过技术手段记录了外界磁干扰的数据，但无法得到法律界的认可 和支持，因为，这样的记录数据，外界干扰因素不是唯一的。 电场电场电场电场：：：：预付费水表中的中央控制器 CPU，最多工作在 5V 电压环境下，一般 为降低功耗，可能使用低至 2.7V的工作电压，受到外界电场的干扰，单片机会出 现死机现象，一般的产品都有“看门狗”等自我恢复电路。 但是，如果外部施加给控制器工作电压上百万倍的电场，整个电路将处于瘫 痪状态，而单片机执行的是计数、存储、阀门控制工作，在这种情况下，整个产 品，已经失去控制功能。 市场上销售的高压发生装置，通过水表的 IC卡卡口、TM卡卡口、LCD显示 屏等部位，向内部控制电路施加高压电场，很轻易造成水表功能失效。 水表新规程水表新规程水表新规程水表新规程必读必读必读必读 P05 增加了试验参考条增加了试验参考条增加了试验参考条增加了试验参考条件和相关规定件和相关规定件和相关规定件和相关规定 ■型式试验或检定结果相互比较时，新规程规定了压力、水温、环境温度等 约束条件。 ■一般情况下，在首次检定和后续检定时，每一台水表均应在常用流量 Q3、 分界流量 Q2、最小流量 Q1三个流量点进行检定，过载流量 Q4 并未要求检定。 ■检定用流量计控制指标为 0.9Q3-Q3、Q2-1.1Q2、Q1-1.1Q1，也就是说，流 量计的设定有一个变化范围。 ■对于制造日期早于本规程实施日期的水表，后续检定时，可按照原产品标 准规定的常用流量、分界流量和最小流量检定。 ■在线检验时，流量点一般可在分界流量 Q2 和常用流量 Q3 之间选取一个点 进行检定。 ■检定用水量一般不小于检定流量下 1min对应的体积值。 ■检定次数每个流量点一般检定一次。如果检定结果超过最大允许误差，可 重复再做 2 次，以 3 次的平均值作为该流量点下的示值误差。当后 2 次的值在最 大允许误差内、且 3 次的平均值也不超过最大允许误差时，可认为检定结果是合 格的。 ■使用中水表的最大允许误差为标准规定最大误差的 2倍。 10 3、、、、更换电池后顾之忧的问题更换电池后顾之忧的问题更换电池后顾之忧的问题更换电池后顾之忧的问题 原来的厂家和用户，都以为水表的电池可以使用 6 年以上，在水表检定的时 候，可以统一更换电池。 但实际使用中，最短的 3天没有电，最长的 12年还有电。由于电池的离散性、 安装环境的不确定性、使用频率的不一致性，造成水表电池功能丧失的时间不确 定，那么用户每天就必须面对大量出现的、因为电池没电造成的用户报修事件， 同时要面对出现的如何更换电池、谁更换电池、电池来源、电池费用承担等诸多 实际发生的问题。 针对出现的问题，很多厂家在水表的结构上做了部分的改进，解决了不需拆 卸水表控制器壳体就可以更换电池的问题，但是仍然没有解决实质性问题： 水表已经安装到地下井、或安装到装修过的厨房的墙壁中，如何拆卸？ 电池由谁提供？电池费用由谁承担？水表数据如何恢复？电池如何防护？ 针对内藏锂电池无法解决的问题，有些单位尝试使用由用户更换电池的普通 电池方式。这样的方式在预付费气表方面比较成功，但是，由于水表阀门压力是 气表阀门压力的数万倍，水表阀门开启和关闭的时间都很长，无法解决用户作弊 问题，因此，目前还没有比较成功的案例。 也正是因为水表的阀门关闭速度很慢，远远低于控制电路的反应速度，因此， 目前的预付费水表，包括全密封的 RF射频卡表，都存在阀门动力马达容易遭到外 部干扰的问题，也就是说，当受到外部强磁体（大体积稀土磁铁）的干扰时，磁 性传感器首先得到信号，阀门开始关闭，但是由于阀门关闭速度远远低于磁体靠 近的速度，因此，还没等阀门被关闭，内部的马达已经被磁化失去作用，水表的 预付费控制功能失效。 水表新规程水表新规程水表新规程水表新规程必读必读必读必读 P06 1.型式评价试验大纲内容更全面型式评价试验大纲内容更全面型式评价试验大纲内容更全面型式评价试验大纲内容更全面 ■新规程补充增加了所有水表应进行的试验项目。 ■增加了带电子装置水表的型式评价试验项目和检定方法。 ■对所有水表增加了水温影响试验、水压影响试验、流动干扰试验、静磁场 影响试验等项目。 ■JJF1015-2002《计量器具型式评价和型式批准通用规范》第 9.4.2 条：有 些产品在研制单位做过可靠性、寿命试验，且数据准确可靠，可以免做这些时间 长、耗费大的试验。 2.增加水表系列产品的定义增加水表系列产品的定义增加水表系列产品的定义增加水表系列产品的定义 ■测量原理相同、接触水部件几何相似、准确度等级相同、Q3/Q1和 Q2/Q1相 同、水温等级相同、对水表性能至关重要的部件材料相同、安装要求相同等，可 形成系列产品。 11 4、、、、价格居高不下的问题价格居高不下的问题价格居高不下的问题价格居高不下的问题 十多年的发展，按理说，预付费水表的成本应该大幅度下降，而现在的实际 情况是，预付费水表价格与十年前相比没有大的变化，究其原因有以下几个因素： （1）中间商的大量存在，使很多非水表生产单位销售水表，多层次销售，造 成水表价格的不断攀升； （2）不具备自主技术产权，在其它单位购买套件组装，层层加价，造成水表 价格的居高不下； （3）贴牌生产，技术得不到更新，服务得不到保障，造成价格虚高； （4）套件供应单位明知产品存在技术漏洞，却大量向组装厂推销，将矛盾转 嫁给小型水表企业，为解决所出现的矛盾，需要投入更多的资金，造成产品价格 的提高； （5）不规范的市场经济，可以销售存在技术漏洞的产品，那么用户也不是傻 瓜，买你存在风险的产品，你就必须付出经济上的代价，造成产品价格与价值严 重背离。 水表新规程水表新规程水表新规程水表新规程必读必读必读必读 P07 ■水表的计量性范围增大了水表的计量性范围增大了水表的计量性范围增大了水表的计量性范围增大了。。。。Q2 与 Q1的比值规定为 1.6，即 Q2/Q1=1.6，实 质上是降低了分界流量 Q2的值，从而扩大了高区的范围，缩小了低区的范围，使 总的计量范围加大了。 ■水表的计量精度提升了水表的计量精度提升了水表的计量精度提升了水表的计量精度提升了。。。。在 1 级表或 2 级表范围内，由于将原来属于低区 的部分由于 Q2的位置变化而成为高区，从而使这区间的计量精度提升了 60%。 ■水表的耐久性要求提高了水表的耐久性要求提高了水表的耐久性要求提高了水表的耐久性要求提高了。。。。由于常用流量 Q3的右移，以常用流量进行的断 续流量试验会大大增加严酷程度，对于那些品质差的产品，无法满足加速磨损试 验后的最大误差要求。 ■新的规定增加了水表的选择余地新的规定增加了水表的选择余地新的规定增加了水表的选择余地新的规定增加了水表的选择余地。。。。合理的 Q3有助于水表制造商充分发挥其 优势，有助于使用者合理选用水表 ■以量程比衡量水表计量性能更加规范以量程比衡量水表计量性能更加规范以量程比衡量水表计量性能更加规范以量程比衡量水表计量性能更加规范。。。。今后水表招标中或使用者选择水表 时，将使用 R（量程比）指标替代过去的 A、B、C、D 计量等级，来判定水表的计 量特性，一般原则是 R 值越大越好，但 R 值越大，水表的制造难度也相应加大， 价格也会提升。 ■水表的耐压要求减少了水表的耐压要求减少了水表的耐压要求减少了水表的耐压要求减少了。。。。我国的供水管道压力标准最高为 1.0MPa(欧洲为 1.6MPa)，原规程水表检定的压力要求要达到 2.2MPa/1min，厂家要用更多的成本 制造水表耐压部件，造成很大的材料和能源浪费，实际上，如果管道压力过高， 压力还没等到达水表，管道就早爆裂漏水泄压了。 ■水表的压力损失水表的压力损失水表的压力损失水表的压力损失指标指标指标指标基本没有改变基本没有改变基本没有改变基本没有改变。。。。原规程是在过载流量下测试压力损失， 指标为 0.1 MPa以内，新规程是在 Q3 流量下测试，指标在 0.063 MPa以内，相互 换算，基本相同。 ■考虑温度影响因素考虑温度影响因素考虑温度影响因素考虑温度影响因素。在不同水温下测试水表，其流量指标是有所变化的， 温度越高变化越大，因此，新规程以 30℃为界规定了误差变化范围，并且在检定 时，将温度作为参比条件之一。 12 四四四四、、、、现状下现状下现状下现状下预付费水表预付费水表预付费水表预付费水表的出路的出路的出路的出路 目前状况下，预付费智能水表、水表厂家、水表用户、水表的使用者，都处 于尴尬状态。 1、、、、预付费智能水表预付费智能水表预付费智能水表预付费智能水表：：：：从技术路线来说，如果不改变现有状态，使用电池供电 的方案，是行不通的，应该到了彻底被市场抛弃的阶段，除非电池技术有质的飞 跃，在电池成本不大幅提升的情况下，电池可以确保为水表提供所需的能量，否 则，这条路已经走到尽头。 2、、、、智能水表厂家智能水表厂家智能水表厂家智能水表厂家：：：：这些厂家都处于“上，上不去；下，下不来”的矛盾中。 有实力的企业，打了个时间差，已经基本完成资本积累和多元化转型，通过 智能表获得的资金，实现向其它产业的过度，从而确保企业的生存和发展。 非专业的水表企业则处于“活，活不了；死，死不起”的状态，要继续发展， 技术上没有突破，生产的越多卖的越多，后患就越严重，如果下马，放弃售后服 务，而自己的庙还在，后患无穷。 那些以水表为主建立的小企业，基本选择逃避，在实现产品部分销售，获得 一定的经济收益后，一般承担一年左右的售后服务，在支出大于收益情况发生后， 这些厂家基本都会选择使企业倒闭、破产、企业更名、更换法人等方式，逃避售 后服务带来的巨大经济负担。 3、、、、水表用户水表用户水表用户水表用户：：：：基本上是各地的自来水公司（供水公司）或房地产物业部门。 对于用量较小的区域，用户大不了将“弱智水表”更换成普通水表，快刀斩乱麻， 避免矛盾的加剧。但是，对于大面积安装的区域，问题就没如此简单了，除每日 要应付大量的报修、处理相应的矛盾外，还要与厂家进行货款或诉讼上的较量。 4、、、、水表使用者水表使用者水表使用者水表使用者：：：：基本处于被动状态，如果安装这样的水表没有出一分钱，你 自来水公司愿意换什么换什么，但是如果使用者也出钱了，问题就没那么简单了， 被投诉的新闻媒体，已经是司空见惯了，因此，自来水公司承受极大的舆论压力。 水表新规程水表新规程水表新规程水表新规程必读必读必读必读 P08 ■新冷水水表国家标准 GB/778-2007于 2008年 5月 1日开始执行。 ■水表新标准 GB/T778-2007《冷水水表和热水水表》等同采用国际标准 ISO4064-2005。 ■新冷水水表检定规程 JJG162-2007于 2008年 5月 21日开始执行。 ■新规程将所有用于管道饮用水测量的水表（流量计）种类都包含在内，包 括机械式水表（速度式水表“旋翼式、螺翼式”、容积式水表、复式水表、同轴水 表）、机电结合式水表（机电结合式预付费水表、机电结合远传水表）、电子式水 表（电磁式水表、超声波式水表）等。 13 五五五五、、、、预付费水表问题的解决预付费水表问题的解决预付费水表问题的解决预付费水表问题的解决 要解决预付费水表的问题，首先要解决技术路线的问题。如果一个人走路的 方向错了，那么很难到达目的地。 多年来，很多技术人员都没有清醒地认识这个问题，而是一味地回避，不敢 正视现实，慢慢变成自欺欺人，不愿承认客观事实的存在。特别是经过自己艰苦 努力和付出制造的“孩子”，更是不愿意否定自己的杰作，不愿意承认自己的孩子 的缺点，并向外人自觉与不自觉地隐瞒孩子的缺陷。 当一个人走上歧路的时候，他往往会选择走下去，而不愿回头，也正因此， 造就了水表“高科技”、“智能化”等神话。 为了让“神话”产生经济效益，技术人员往往与投资者相互推波助澜，将一 个存在缺陷的产品，就这样“成功”地推向了市场，为了经济效益，而不顾后果， 从而为今天的局面埋下隐患。 目前的市场经济的特点是，有需求就有市场，有市场就有产品，哪怕是存在 问题的产品，因此，在这个原则指导下，预付费水表，肯定存在巨大的市场需求， 在目前的状况下，很多用户尚能前赴后继，那么，如果将可以解决问题的水表产 品提供给用户，那将是怎样一个前景，这是不言而喻的。 预付费水表由计量基表、阀门、电池、机电转换传感器、中央控制器、数据 交换载体、数据存储器、状态显示等八个基本部分组成。综合技术和市场应用， 要解决预付费水表存在的“可靠性问题”、“抗人为攻击干扰问题”、“更换电池后 顾之忧问题”、“价格居高不下问题”，还是要从水表供电着手，也就是要解决电池 的问题。但是，由于电池技术没有质的飞跃，进而制约了预付费水表的发展，因 此，必须下决心从根本解决问题：放弃使用电池的技术方案，彻底解决电池的后 顾之忧。 水表水表水表水表相关相关相关相关知识知识知识知识 P09 智能水表效益体现智能水表效益体现智能水表效益体现智能水表效益体现 ■提升营销工作的科技含量和服务水平。 ■解决入户抄表扰民、保护居民隐私权，避免因抄表产生的不安全隐患。 ■降低抄表差错率引起的经济纠纷，为建立和谐社会作出贡献。 ■降低抄表成本，在系统稳定可靠低维护量的前提下，可节省 2/3 甚至更高 的人工成本。 ■降低抄表员的劳动强度，抄表功效可提高 500倍。 ■结合各类交费系统，提供银行代扣、互联网交费、电话语音、手机短信等 多种服务手段。 14 1、、、、 技术方案技术方案技术方案技术方案 既然使用电池的预付费水表存在“可靠性差、不抗外界人为干扰、更换电池 后顾之忧，价格居高不下”等问题，那么我们就针对这些问题解决问题。 由于产品的“可靠性差”基本上是由于供电的问题造成的，因此，可以和“存 在更换电池后顾之忧”问题合并解决，就是：取消供电。那么四个问题变成三个 问题。 如果不使用供电，那么技术路线一定是走机械方式，那么，机械方式的预付 费水表，没有带电电路工作，因此就可以抵抗任何形式的外界人为攻击干扰（磁 场、电场、外力）。 最后剩下“价格居高不下”一个问题了。由于采用机械结构，电池监控、电 路防护、电子传感器等均不再需要，成本将大幅度降低，再者，由于机械结构的 稳定性和可靠性要远远高于电子产品，因此，产品的使用中得维护成本也将大幅 度降低，从而降低了产品的成本。 根据上述技术路线，可以设计制造出一个可靠性高、抵抗任何形式人为攻击 干扰、无更换电池后顾之忧、价格低廉的“无需工作电源预付费水表”。 两类技术路线制造的智能水表项目对比两类技术路线制造的智能水表项目对比两类技术路线制造的智能水表项目对比两类技术路线制造的智能水表项目对比 预付费水表基本特征元素 需要电池的预付费水表 无需工作电源预付费水表 传感器 磁性或光电方式 机械方式 阀门 电机驱动阀门 机械驱动阀门 存储器 电子存储器 机械存储器 显示器 电子显示器 机械显示器 电池 需要 不需要 控制器 需要监控和防护 需要，但不需要监控防护 数据交换载体 各类存储卡 各类卡+密码输入 基表 干式居多防磁能力差 旋翼、多流束、湿式 水表新规程水表新规程水表新规程水表新规程必读必读必读必读 P10 耐久性试验要求提高耐久性试验要求提高耐久性试验要求提高耐久性试验要求提高 ■耐久性试验等同于原标准的“加速磨损试验”，试验方式基本相同。 ■对小口径水表来说，由于 Q3 取值方式变化，导致试验更加严酷。 ■耐久试验后，除有示值误差偏移量的要求外，还要求符合一个最大允许误 差要求。对 2 级水表来说，试验后高区最大允许误差为±2.5%，低区为±6%。 15 2、、、、 产品实践产品实践产品实践产品实践 根据上述指导原则，我们委托部分厂家实施了“无需工作电源预付费水表”， 产品可以有效解决使用电池预付费水表存在的四大问题。 无源预付费水表 水表充值器 3、、、、 使用方法使用方法使用方法使用方法 需要给水表充值时，将 IC卡插到充值上，充值器内安置 4节 AA电池，然后 将充值器插的水表上，水表内部的控制机构，会将 IC卡内的购水量通过马达的旋 转，转化为水表字轮的显示，例如字轮原来显示 0000，本次充值 50立方米水量， 字轮则显示 0050立方米。 充值完毕，内部装置自动将阀门打开（剩余未 0 关闭阀门、充值时自动关闭 阀门），用户可以正常用水。此时，可将充值器拔下妥善保管。 当正常用水的时候，字轮递减显示，当显示为 0 时，通过水流和水压的相互 作用，将阀门关闭，如果插上充值器，可透支一定水量，并在下次购水充值时自 动核减。 普通普通普通普通水表水表水表水表相关知识相关知识相关知识相关知识 P11 1、旋翼式水表：结构简单、工艺要求低、价格低廉、无水质要求、国内普遍使用 缺点：只能水平或垂直安装、灵敏度较低、计量精度 2级 2、活塞式水表：工艺要求极高、价格相对较贵、对水质要求高、国内很少使用 优点：可任意方向安装、灵敏度高、计量精度可达 1级、产品外销为主。 16 4、、、、 性能指标性能指标性能指标性能指标 无源预付费水表具备预付费水表全部特征，解决了预付费水表存在的四大问 题，增加了二大功能。 ■水表口径：DN20 ■水表长度：165mm ■Q3流量：4.0m³/h ■R（Q3/Q1）：100（80、125、160、200可选） ■最大购买量：9999 m³ ■充值速度：1 m³/S ■数据交换方式：IC卡、密码输入 ■充值器电源：4节 AA碱性电池 6V ■材质：合金 水表产品全部防水密封，可以在水中长期工作。如果安装在地下井中（或水 表箱内、水表室内），可以使用防水线，连接到井口（箱外、门外），配置延长插 座，充值器插到插座上就可以充值。 普通普通普通普通水表水表水表水表相关知识相关知识相关知识相关知识 P12 旋翼式水表按结构原理分类旋翼式水表按结构原理分类旋翼式水表按结构原理分类旋翼式水表按结构原理分类 1、湿式水表：叶轮（旋翼）、叶轮盒、齿轮盒、计数器全部浸在水中。 优点优点优点优点：结构简单、成本低廉、不受外部磁场干扰、国内大量使用。 缺点缺点缺点缺点：容易受水垢及污染造成计数器读数困难，安装传感器较难。 2、干式水表：叶轮（旋翼）、叶轮盒在水中，通过磁铁向齿轮盒、计数器传 递数据，因此此类水表也叫“磁传水表”。 优点优点优点优点：：：：计数器部分读数清楚可旋转、容易加装传感器（多用于智能表） 缺点缺点缺点缺点：：：：工艺复杂，受外部强磁、水中铁锈、自然退磁等因素影响，计量数 据显示越来越慢，供水公司吃亏，国内很少使用，产品多外销。 17 5、、、、 项目项目项目项目对比对比对比对比 “无源预付费水表”解决了“使用电池预付费水表”存在的全部问题，相关 项目对比如下（市场随机抽取样本测试）： 内置锂电池 项目 类别 IC卡 代码表 RF卡表 TM卡表 可更换电池 各类表 无需工作电源预付 费水表 高压干扰 一万伏失控 四万伏失控 八万伏失控 一万伏失控 一万伏失控 无任何影响 磁场干扰 使用磁性传感器受到外部磁场干扰，只是干扰后果不同而已。 无任何影响 电池之忧 什么时间没？怎么更换？由谁更换？谁承担费用？ 用户更换 无需电池工作 维护维修 电路长期带电工作，电池能量越来越小，必然带来后续维护 检定期内免维护 水表冰冻 在电池消耗完之前，冰冻融化没影响，否则控制失效 控制失效 冰冻融化自动关闭 外壳结构 如使用铸铁或铸铜，可能存在铁锈或铅超标影响健康事项发生 合金制造，无污染 充值方式 IC卡 键盘 RF卡 TM卡 前 4种之一 IC卡、键盘兼容 安装方式 只适合新装或 DN20改造，无法改造替换 DN15旧表 DN15、DN20均可 流量机芯 多数厂家为取信号方便使用磁传水表，存在磁场干扰、退磁、吸附等缺点 湿式、高灵敏 计量特性 多数选择 R=80 R=100以上 产品价格 高 高 最高 高 低 最低 后台系统 普遍存在功能单一，兼容性差，数据安全无保障 综合、全面、安全 普通普通普通普通水表水表水表水表相关知识相关知识相关知识相关知识 P13 干式水表由于“旋翼”和“计数器”之间是依靠“磁铁”传递数据的，所以当磁铁的 磁场衰减后，会造成“旋翼”和“计数器”之间依靠“磁铁”传递的数据不同步，也就是 “丢转”。如果在管道中有铁屑等物质，会吸附在“旋翼”端的磁铁上，使旋转变慢， 造成计量失准。 18 6、、、、无源预付费水表其它指标无源预付费水表其它指标无源预付费水表其它指标无源预付费水表其它指标 （1）无论是使用 IC卡或键盘输入，均采用加密的明码为数据代码。 （2）数据代码长度为 10位十进制数字，可使用 IC卡、打印、短信、语音、 互联网等方式获取，实现无载体传输。 （3）充值器 4节 AA碱性电池，可以充值 1000次，每次充值 100立方米。 （4）充值过程中如出现电池电压降低到安全限度，系统提示更换电池，更换 电池后，充值继续。 （5）在充值过程中，人为中断供电，无法获取额外的不当利益。 （6）在充值过程中，使用高压干扰，只能造成充值终止，无法获取不当得利。 充值器通用，丢失情况下，可借用充值。 7、、、、无源预付费水表控制原理无源预付费水表控制原理无源预付费水表控制原理无源预付费水表控制原理 充值状态 计量状态 关阀状态 预付费预付费预付费预付费水表水表水表水表相关报道相关报道相关报道相关报道 P14 ■我们在互联网上，很少能看到反映各地智能表应用的真实情况和可靠数据， 看到的只是众多智能表厂家和多种品牌的智能表推广宣传。 ■有关方面向记者透漏了银川市 IC卡水表改造的惊人内幕：自来水公司贷款 斥资 2亿元购买 6 家的 IC卡水表进行水表改造，每安装一户的费用，相当于居民 10年的水费，然而在改造后，问题不断，每月换掉 2000多块问题 IC卡水表，给 企业带来沉重的负担，IC卡水表悄悄地从银川隐退。 ■记者走访哈尔滨部分小区发现，大量的 IC卡水表因技术问题被调换回原来 的机械水表。记者也从哈尔滨给排水集团证实了此消息，据初步统计哈尔滨市安 装的 13万多块的 IC卡水表一半以上成了废表，8 家供货单位，7家弃管，所以供 水部门不得不将其撤换下来。 ■记者了解到，浙江省常山县自来水公司自 2001年大量安装使用 IC卡水表， 安装后发现前来充值的用户越来越少，而投诉的越来越多，原因是，很多水表的 阀门不能在应该关闭时自动关闭或水表内充有水费的情况下又经常自动关阀，该 公司用了三个多月时间才把这些水表换掉，在经济上、人力上及社会影响上都造 成很大损失。截至 2007年 5 月，该公司安装的 IC卡水表更换率达到 95%以上。 ■记者调查发现，很多自来水公司在尝试使用一段 IC卡水表后，普遍会遇到 用户长时间不来买水，而有的用户买水之后又用不上水，为减少纠纷，很多水司 用普通水表替换 IC卡水表，洛阳市水务集团就是一例。 19 六六六六、、、、远传水表问题的解决远传水表问题的解决远传水表问题的解决远传水表问题的解决 远传水表是在预付费水表处于尴尬且低迷状态的情况下，很多厂家为走出绝 境，迅速推出的旨在解决抄表难问题而研制的一种水表。 在此之前，基本上是以供电方式的脉冲远传抄表，这类水表因为要长期供电， 所以故障率极高，维护成本昂贵，目前基本处于淘汰状态。 取而代之的是“无源光电直读远传水表”，此类水表，平时不需要供电维持工 作，只需在抄表的时候，通过线路远程给水表的控制电路供电，光电系统实时读 取水表字轮数字并上传，实现远程抄表。 1、远传水表的几种典型连接方式远传水表的几种典型连接方式远传水表的几种典型连接方式远传水表的几种典型连接方式 （1）单表连接：一只水表有一根独立的电缆引到户外，使用抄表器，可以方 便地抄读户内的水表数据，这种方式可以解决入户抄表的问题，但电缆不宜过长， 引到住户门外插座即可。 （2）总线连接：将多只水表通过总线方式连接到一起，然后通过一根电缆连 接到单元门外的插座上，抄表时，使用抄表器，并由抄表器供电，实现集中抄表。 此种方式可以解决单表连接需要到每户门前抄表效率低下的问题，但需要电缆连 接各表。 （3）定时集抄：在（2）插座位置，安装供电的集抄器，集抄器会在规定的 时间完成所连接全部水表的抄表，并将数据储存起来，使用抄表器，可以瞬间将 所存储的数据读到抄表器中。 （4）自动远传：通过电缆将（3）集抄器连接到数据通讯机，可通过有线、 无线、互联网、GPRS、3G等方式传输给管理单位。 （5）远程抄表：在（4）基础上，管理单位通过 3G无线互联网方式，可以单 个或批量抄读指定水表，是目前最适用的远传水表控制方