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智能水表流量计核心技术的应用

来源:www.jsowyb.com 发布时间:2013-06-05 10:17:03

  随着经济的不断发展以及生产水平的提高,智能涡街流量计水表经过几十年的发展已经取得了较大的发展,在专业上培养了一批具有专业素质的人才队伍。在水表的研发上有了很大的突破,研发了一系列智能化的新型水表,在核心技术上也有了极大的提高,这在供水自动化及城市现代化建设中发挥着重大的作用。智能水表是一种以微电子技术、计算机信息技术、传感技术等为基础的新型设备。智能水表的出现极大便利了人们的生活,这也是现代化城市发展的必然趋势。
采集数据的技术分析

    采集数据是智能水表技术的额关键环节,只有对水表数据进行了精确、科学的采集之后才有可能进行后续的数据显示、分析统计等环节。采集数据主要是指水表利用一定的特定技术,用水过程中产生的用水量进行统计,最后汇总到水表中进行随着水表技术的不断完善,智能水表的数据采集能力也在不断上升,当前普遍采用的智能水表的数据采集数据主要包括以下几种。

1、脉冲式的数据收集技术

    脉冲式的数据收集方式是当前使用比较普遍的一种数据收集技术,是一种比较简洁、方便的数据收集方式。这样的数据收集方式是通过把水表叶轮的转速脉冲换成用水数值来实现的。因为在脉冲数据收集的过程中容易受到叶轮转动时的抖动、电磁场以及其他人为因素的影响,所以在统计过程中必须采取必要的防干扰措施,较长使用的是双传感元件技术或者数字滤波的技术进行防干扰。脉冲式数据收集技术虽然现在被普遍使用,但是在使用过程中还存在许多不足。具体说来主要是脉冲式的数据收集水表需要电池供电,上述干扰因素不容易消除,一旦电表断电内部数据就会清零重新开始计算,这在数据收集的精确性问题上还有待提高。脉冲式数据收集技术,如果能够克服电池寿命,脉冲干扰等问题,在未来智能水表核心技术中将发挥极大的作用。
绝对编码数据采集技术

    绝对编码是直读式数据采集的一种方法,这种技术在智能表的数据采集技术发展史上并不是非常长,但从发展速度上来看是非常迅速的。绝对编码数据采集方式的工作原理主要是采用了光电等物理方式,通过一种专门性的传感器和特殊的编码计算方法进行位置编码。这种方式类似于我们通过肉眼观察电表上显示的用水数量,是一种比较直观的数据收集方式。这种数据收集方式最大的优势在于表内不需要电池供电,所以在表内数据不会因为停止供电而丢失,另外这种方式受到客观条件的影响和干扰较少。但是在编码技术和信号识别上的处理方式比较复杂,所以水表的成本相对而言较高。但总体上来看,绝对编码数据采集方式是当前普遍使用并且具有很好发展前景的一种数据采集技术。

2、智能水表信号处理技术分析

    智能水表的信号处理技术是指通过水表中的流量传感器书橱的测量信号,对用水量进行测控及后续处理传输等功能。信号处理技术主要包括了对低频、极低频以及微弱信号的处理。这些信息处理技术在电表技术中是极为重要的,主要来说当前普遍采用的是信号放大与整形技术、电源供电稳定技术、数字滤波技术等,这些技术在当前的信号处理中是处于比较先进地位的。当前智能水表大致可以分为两大类,一种是活塞式的流量传感器,这是传统的机械水表和智能电子装置相结合的产品,这种智能水表在目前使用的较为普遍。另一种是采用现代流量计传感和信号处理技术,这一类水表有流水表、电磁水表、超声水表等。

    使用传统机械水表附上电子装置的智能水表的信号处理技术通常是对脉冲信号及频率信号的处理,因此在信号处理上主要是针对数字的处理,可以根据水表内部的电子设备直接进行数字信号的处理和计算,在这个过程中常常不需要模拟信号处理电路的第三方接入,因此在信号处理上显得更加直接。而另一种智能电子水表,它的流量传感器所输出的信号是较微弱的低频信号,脉冲微弱信号等为主,因此在处理上需要更加精确的处理方式,是对低频信号的预处理,将这些微弱信号处理好之后再通过传感器传送给计算机,进行后期的运算和处理。

3、通信技术分析

    智能水表能够通过智能化的系统对水表进行自动化的数据处理,自动抄表技术是计算机数据听信,它是以智能水表的通信技术的为基础的。当前国内外使用的通信技术主要是采用无线局域网、有线局域网以及人工辅助机器等,这些通信网络是搭建智能水表通信功能的基础。当前普遍使用的网络通信技术中的无限局域网主要采用ZigBee等信息处理技术,外部网络主要是采用PNSP等技术。通信网络的搭建是当前实现智能水表计算机信息处理的关键环节。

    智能水表具有预付费的功能,能够通过专门性的数据交换卡将信息传递到卡式水表上,这需要在计算机的管理终端之间形成重要的链接纽带。通信技术是实现数据交换的重要基础,它能够实现用户和管理端口之间的信息交换。抄表通信技术是有一定的明文规定的,这样才能实现对智能水表抄表过程的实时监控和准确的数据统计,防止在抄表过程中出现少抄、漏抄等现象,所有的通信技术都必须符合国家标准和规定。

    当前基于ZIGBEE技术的通信处理系统是一种应用比较广泛的通信技术,它实现了人工抄表到科技抄表的转变,能够实现居家水表的智能化。传统的人工抄表中存在着工作量大,信息不准确,人力资源浪费的问题。远程抄表技术就是通过自动化的智能系统对水表数据进行远程监控,避免了传统人工上门抄表的复杂化。采用通信技术进行远程抄表具有以下优势:(1)提高了抄表的工作效率,减轻了工作人员的劳动强度;(2)随时了解用户的用水情况,对水表进行实时监控,便于对整体用水量进行统计和计算。
流量处理技术

    流量处理技术主要包括了流量测量技术和流量传感技术。我们已知智能水表包括了代电子装置的机械水表和电子水表两大类,因此在流量处理上也主要分为机械流量传感器和无机械运动的流量传感器。智能水表在流量测量范围内的精确性是保证对水表流量进行准确统计的关键,对流量范围和流量大小的测量是对流量品质进行测量的重要技术指标。叶轮是的流量传感器是一种带机械运动的流量传感器,它通过内部调整的平行移动,使得水表的关键零部件改变误差曲线的形状,使得其更加符合流量测量的要求。无机械运动的智能水表由其自身所具有的电子显示装置等,在流量测量过程中无需进行机械运动,可以更加方便的对其流量测量特性进行形状修正和平移调整。流量的测量特性是检测流量的重要方面也为后期的流量传感奠定了基础。

    流量传感技术主要是实现计量数据的输出,传统的流量传感技术已经不能适应新时代的发展技术,因此随着科学技术的发展,水表制造水平的上升,以及智能水表技术的日渐完善,当前采用的是一种新型的流量传感技术。相比较有运动的额流量传感技术,无运动部件的固体式新型传感技术在当前的智能水表中发展较为迅速,它改变了传统运动型流量传感技术出现的误差曲线难以校正,计量数据输出转换困难的问题,尤其是克服了在水质条件较差的环境中提高产品寿命降低,测量有失精准的问题。根据目前国内外的发展请跨过来看,新型的流量出啊干技术可以做到装配更加方便,调试更加简单,实现对流量的额准确监控和处理,这是智能水表流量处理技术的核心内容,推动了流量处理的智能化、规
4、范化、科学化、精准化的发展。

    综上所述,智能水表的核心技术是多方面的,它包括了数据采集、信号处理、通信、流量处理等方面的技术,每一项技术在智能水表的研发设计和制造中都发挥着极为重要的位置。智能水表是未来现代化城市管理的重要发展方向,它的发展大大推动了用水管理体系的建立。当前各个生产企业拥有的智能水表核心技术不尽相同,但值得一提的是,我国的智能水表在借鉴国外先进技术的同时也应该加强本国技术的创新,提高我国水表制造的主动性和创新性,提高我国智能水表生产技术在国际上的竞争力,通过技术进步和产业调整,推动智能水表的进一步发展。

关键词:涡街流量计 电磁流量计 涡轮流量计

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