濰坊市濰微科技有限公司 潘柯
關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)傳水表、抄表
摘 要：從技術(shù)原理和實(shí)際應(yīng)用角度介紹脈沖式、直讀式遠(yuǎn)傳水表的應(yīng)用特點(diǎn)和發(fā)展過(guò)程，闡述脈沖式、直讀式將兩分天下、各取份額的市場(chǎng)觀點(diǎn)。
中國(guó)遠(yuǎn)傳水表大體分為脈沖式和直讀式兩大類(lèi)，由于沒(méi)有現(xiàn)成的技術(shù)可以借鑒，兩種方式的遠(yuǎn)傳水表在各自的發(fā)展歷程中，經(jīng)歷了數(shù)不盡的曲折與艱辛。特別是脈沖式遠(yuǎn)傳水表的初期產(chǎn)品，由于難度大、缺陷多，曾出現(xiàn)過(guò)許多失敗工程和癱瘓現(xiàn)場(chǎng)，人們甚至對(duì)脈沖式遠(yuǎn)傳水表能否最終成功產(chǎn)生了懷疑。
2003年后，直讀式遠(yuǎn)傳水表以其自身理論上的優(yōu)越性在市場(chǎng)上熱炒，并直逼脈沖式，使本來(lái)還不太穩(wěn)定的脈沖式遠(yuǎn)傳水表“雪上加霜”。對(duì)此，作者從理論、試驗(yàn)、應(yīng)用和市場(chǎng)等方面對(duì)兩種遠(yuǎn)傳方式做了深入的分析與探討，并發(fā)表了“論開(kāi)關(guān)(脈沖)式遠(yuǎn)傳水表的生命力”的文章，力挺脈沖式遠(yuǎn)傳水表。
三年過(guò)去了，截止到2006年底，“濰微牌”自保持開(kāi)關(guān)(脈沖)式遠(yuǎn)傳水表已累積銷(xiāo)出100萬(wàn)只(《中國(guó)供水節(jié)水》2007.5.1訊)，這一事實(shí)進(jìn)一步證明了作者文章中的觀點(diǎn)，“……開(kāi)關(guān)(脈沖)式遠(yuǎn)傳水表的生命力將是長(zhǎng)期的、強(qiáng)大的?！?/FONT>
這期間，直讀式遠(yuǎn)傳水表也不甘心于僅在理論層面，一代代舊的失敗，又一層層新的浮出……。那么，脈沖式、直讀式，它們的發(fā)展情況如何；誰(shuí)會(huì)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中“笑到最后”；它們能否擔(dān)當(dāng)起中國(guó)未來(lái)抄表的重任。請(qǐng)看以下分析。
一、脈沖式遠(yuǎn)傳水表的技術(shù)現(xiàn)狀及應(yīng)用情況
中國(guó)遠(yuǎn)傳水表的誕生大約在二十年前，其中“水表遠(yuǎn)傳流量計(jì)”(專(zhuān)利號(hào)：89205961.3)是一九八七年開(kāi)始研制的。之后，光電的、霍爾的、單干簧管的陸續(xù)產(chǎn)生并得到一定應(yīng)用。因?yàn)楫?dāng)初住宅自動(dòng)抄表還沒(méi)有市場(chǎng)，這些技術(shù)的應(yīng)用也僅僅是少量的和局部的。—九九六年后住宅自動(dòng)抄表開(kāi)始有了一定的市場(chǎng)，這些技術(shù)開(kāi)始普遍應(yīng)用并逐漸暴露出了不穩(wěn)定、不準(zhǔn)確的缺陷，最終歸于失敗。一九九七年雙干簧管技術(shù)研制成功(專(zhuān)利號(hào)：99206865.7)，并得到了應(yīng)用。與以前的其他技術(shù)相比，雙干簧管的準(zhǔn)確性、可靠性要好的多。作者最初(1998年)將它應(yīng)用于IC卡水表自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)(天津薊縣)，獲得了成功。至今，這項(xiàng)技術(shù)非常廣泛地在IC卡水表中得到了應(yīng)用。但這一產(chǎn)品仍然有不穩(wěn)定，漏計(jì)數(shù)、不能防磁、多占一個(gè)微機(jī)接口等缺點(diǎn)。
要說(shuō)脈沖式遠(yuǎn)傳水表的最理想產(chǎn)品，還是一九九八年研發(fā)成功的自保持開(kāi)關(guān)技術(shù)(專(zhuān)利號(hào)：99219172.6)。由于采用了雙感應(yīng)頭、自保持開(kāi)關(guān)技術(shù)，使開(kāi)關(guān)信號(hào)準(zhǔn)確率達(dá)到了百分之百。又由于該技術(shù)采用了水表玻璃之上的結(jié)構(gòu)方式，成功的解決了防磁干擾的問(wèn)題。之后，這種產(chǎn)品被設(shè)計(jì)成了傳感貼片的形式，使全國(guó)乃至全世界的普通水表都可以方便地安裝組合，成了一種“一分鐘即可使您的普通水表變成遠(yuǎn)轉(zhuǎn)水表”的通用產(chǎn)品。從一九九九年至二00六年，這種自保持開(kāi)關(guān)傳感器產(chǎn)品已推廣應(yīng)用達(dá)100萬(wàn)只以上，其中僅北京市就達(dá)19.4萬(wàn)只。持續(xù)六年的規(guī)?；瘧?yīng)用，已充分證明了自保持開(kāi)關(guān)遠(yuǎn)傳技術(shù)在準(zhǔn)確性、可靠性、穩(wěn)定性方面，已完全達(dá)到了自動(dòng)抄表系統(tǒng)的遠(yuǎn)傳技術(shù)要求。
在一些水壓不穩(wěn)定的特殊場(chǎng)合。有時(shí)存在水表倒轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，這也是造成誤差的原因之一。2005年，一種可測(cè)倒流的具有自保持開(kāi)關(guān)功能的遠(yuǎn)傳技術(shù)試驗(yàn)成功(專(zhuān)利號(hào)：200520122407)，這一技術(shù)徹底解決了因水表倒轉(zhuǎn)造成的讀數(shù)誤差。已得到了廣泛地應(yīng)用。
至此，在中國(guó)，脈沖式遠(yuǎn)傳水表的研發(fā)歷經(jīng)二十年，以準(zhǔn)確、可靠、穩(wěn)定、通用而告—段落，脈沖式傳感技術(shù)不過(guò)關(guān)的時(shí)代宣告結(jié)束。
二、直讀式遠(yuǎn)傳水表的技術(shù)現(xiàn)狀及應(yīng)用情況
直讀式遠(yuǎn)傳水表的概念大約產(chǎn)生于2001年前后，最初是以電阻觸點(diǎn)式和光電式為量多，但由于工藝要求高，制作難度大，到2003年為止，基本上沒(méi)有成功的產(chǎn)品進(jìn)入規(guī)模化應(yīng)用。之后又產(chǎn)生了兩種新的直讀式遠(yuǎn)傳水表，即攝像直讀式和計(jì)數(shù)直讀式。
光電直讀式遠(yuǎn)傳水表 分為光電對(duì)射式和光電反射式兩種。其原理是在每—位字輪的一側(cè)設(shè)置固定的光電發(fā)射源，在與其對(duì)應(yīng)的字輪上設(shè)置反射面或?qū)ι淇椎慕邮拯c(diǎn)，利用多個(gè)(五個(gè))接收點(diǎn)或反射面的不同位置狀態(tài)來(lái)判斷字輪轉(zhuǎn)到了什么數(shù)的位置，從而確定所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。由于每—位的數(shù)字都取決于字輪的遠(yuǎn)傳位置，這需要各字輪、字輪上的傳感位置都要相當(dāng)?shù)木_。最初期的此類(lèi)產(chǎn)品普遍存在零點(diǎn)進(jìn)位狀態(tài)下的差錯(cuò)，經(jīng)過(guò)幾年的改進(jìn)，有的廠家已克服了這一缺點(diǎn)，但仍然存在高精密度的制造要求，給規(guī)模化生產(chǎn)與推廣造成了不利。再有，此類(lèi)方式目前多適合于做干式水表，濕式(液封)水表仍在初期階段。
觸點(diǎn)直讀式遠(yuǎn)傳水表 前期的此類(lèi)產(chǎn)品多為電阻或電位器式，其原理是：在字輪上安裝微型電刷，在與之相對(duì)應(yīng)的位置安裝電阻或電位器片，通過(guò)測(cè)量不同的阻值來(lái)判斷字輪的數(shù)字位置，這類(lèi)產(chǎn)品研發(fā)者的出發(fā)點(diǎn)往往是想在濕式水表的應(yīng)用上得到突破，但都沒(méi)有成功。最近有一種觸點(diǎn)直讀式遠(yuǎn)傳水表正在進(jìn)入試驗(yàn)階段，它的核心部分借用了飛機(jī)油表的傳感原理，不僅傳感部件精密度高，而且整個(gè)觸點(diǎn)部分密封在油體之中，如果各項(xiàng)要求嚴(yán)格達(dá)到飛機(jī)油表的條件，相信這一技術(shù)定會(huì)獲得成功，必將在直讀式濕式遠(yuǎn)傳水表的產(chǎn)品上取得突破性進(jìn)展。
攝像直讀式遠(yuǎn)傳水表 其原理是在水表機(jī)械字輪顯示窗前安裝一只攝像頭，將拍到的數(shù)字圖像傳出，然后將圖像字形譯成數(shù)碼，供微機(jī)存儲(chǔ)處理。這種產(chǎn)品最早是由北京北保電器公司2003年研發(fā)的，由于圖像傳輸和數(shù)字譯碼方面不太成熟，導(dǎo)致產(chǎn)品沒(méi)有普及推廣。第二代產(chǎn)品由南京衫源公司2007年研制，由于成功解決丁圖像處理、圖像傳輸和譯碼傳輸?shù)燃夹g(shù)難題，使該項(xiàng)技術(shù)取得了突破性進(jìn)展，目前，該產(chǎn)品己投入小批量生產(chǎn)，并在北京投入現(xiàn)場(chǎng)試用，能否成功還有待于應(yīng)用時(shí)間和應(yīng)用數(shù)量的考驗(yàn)。
計(jì)數(shù)直讀式遠(yuǎn)傳水表 計(jì)數(shù)直讀式遠(yuǎn)轉(zhuǎn)水表是將采集開(kāi)關(guān)(脈沖)信號(hào)的芯片裝在每只水表上，通過(guò)電池保持其工作。將從自保持開(kāi)關(guān)感應(yīng)器采集的計(jì)數(shù)信號(hào)記錄和儲(chǔ)存在芯片中，從該芯片讀出的數(shù)據(jù)就是表盤(pán)同步數(shù)據(jù)。這一產(chǎn)品采用了目前已經(jīng)非常成熟的自保持開(kāi)關(guān)傳感技術(shù)、智能存儲(chǔ)芯片技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)通訊技術(shù)，它的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程無(wú)需要求嚴(yán)格和精密”，任何干式、濕式、冷、熱、大小水表都可以任意組合而成，是目前直讀式遠(yuǎn)傳水表中規(guī)格最全、應(yīng)用最多，工藝最為簡(jiǎn)單的一種方式。目前，這種水表已有4年多的應(yīng)用經(jīng)歷。缺點(diǎn)是它仍然采用電池維持其工作，六到八年之后，電池需周期性更換。
三、脈沖式、直讀式遠(yuǎn)傳水表將誰(shuí)主沉浮?
與脈沖式遠(yuǎn)傳水表相比，所有直讀式遠(yuǎn)傳水表都有兩個(gè)共同優(yōu)點(diǎn)：1、表具上讀出的數(shù)據(jù)就是表盤(pán)上顯示的數(shù)據(jù)，不是脈沖。2、數(shù)據(jù)以機(jī)械方式記錄在字輪上，平時(shí)不需供電，只在讀取數(shù)據(jù)的瞬間上電。因此，不怕停電、不怕斷線。從理論上講，它讀出的數(shù)據(jù)和表盤(pán)數(shù)據(jù)總是一致的。所以，自從直讀式遠(yuǎn)傳水表的概念產(chǎn)生以來(lái)，一直受到人們的追寵和關(guān)注。
而脈沖式遠(yuǎn)傳水表在此兩點(diǎn)上恰恰處于劣勢(shì)，因?yàn)槊}沖式遠(yuǎn)傳水表傳出的信號(hào)是脈沖，微機(jī)將遠(yuǎn)傳的一個(gè)個(gè)脈沖累加成數(shù)據(jù)，如果累加得準(zhǔn)確無(wú)誤，其數(shù)據(jù)就等于表盤(pán)數(shù)據(jù)。但是，在這一累加過(guò)程中，無(wú)論線路中斷還是后備電池?cái)嚯姡奂泳蜁?huì)中斷并造成數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，重新修復(fù)后，底數(shù)也要重新設(shè)置。從這一角度看，直讀式要比脈沖式優(yōu)越得多。因此，從理論和宣傳層面上講，直讀式處于優(yōu)勢(shì)地位。也有業(yè)內(nèi)人士或企業(yè)將脈沖式的缺點(diǎn)與直讀式的優(yōu)點(diǎn)一一列表對(duì)照，似乎直讀式的“東風(fēng)”已經(jīng)壓倒了脈沖式的“西風(fēng)”。
五年過(guò)去了，爭(zhēng)論雖然還在繼續(xù)，結(jié)論似乎已經(jīng)明朗。脈沖式遠(yuǎn)傳水表不但沒(méi)有被壓倒，反而頑強(qiáng)地走了過(guò)來(lái)。實(shí)際上，脈沖式遠(yuǎn)傳水表從來(lái)沒(méi)有停止過(guò)對(duì)自身弱點(diǎn)的修正，并在關(guān)健環(huán)節(jié)上達(dá)到了理想的效果。1、由于自保持開(kāi)關(guān)中的自保持特性，使每個(gè)信號(hào)都準(zhǔn)確而固定，幾乎沒(méi)有產(chǎn)生誤差的可能性。2、自保持開(kāi)關(guān)的遠(yuǎn)傳方式采用的是開(kāi)關(guān)(不是脈沖)形式，利用水表運(yùn)行慢的特點(diǎn)加上數(shù)字濾波措施后，遠(yuǎn)傳過(guò)程中的干擾完全可以排除。3、針對(duì)怕掉電、怕斷線的缺陷，大部分廠家均采用了微功耗設(shè)計(jì)，并進(jìn)行規(guī)范化布線與管理。多數(shù)情況下，只要采集準(zhǔn)確無(wú)誤，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)就會(huì)一次校正后終生同步。4、脈沖式遠(yuǎn)傳水表的成本大大低于直讀式，這在目前抄表行業(yè)的客戶(hù)只買(mǎi)產(chǎn)品不買(mǎi)服務(wù)，以及不留余地，爭(zhēng)相壓價(jià)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)面前是十分有利的。
正是由于脈沖式遠(yuǎn)傳水表克服了缺點(diǎn)、發(fā)揮了優(yōu)勢(shì)，才使得看似并不先進(jìn)的脈沖式遠(yuǎn)轉(zhuǎn)水表不僅沒(méi)有被淘汰，反而在推廣應(yīng)用方面取得了突破性進(jìn)展。在許多地方，脈沖式遠(yuǎn)傳水表重新樹(shù)立了“可靠”形象，取得了用戶(hù)的信任，北京市的成功推廣就是一例。
那么，脈沖式遠(yuǎn)傳水表可以壓倒直讀式遠(yuǎn)傳水表嗎？也不是。作者并不否認(rèn)直讀式遠(yuǎn)傳水表有優(yōu)越性。并且從2002年開(kāi)始，作者已研發(fā)直讀式遠(yuǎn)傳水表(專(zhuān)利號(hào)：02255655.9，200620130878.8)，對(duì)計(jì)數(shù)直讀式遠(yuǎn)傳水表也有較多的應(yīng)用。作者只是在直讀式遠(yuǎn)傳水表的強(qiáng)勢(shì)宣傳面前，維護(hù)了脈沖式遠(yuǎn)傳水表的應(yīng)有地位。像脈沖式遠(yuǎn)傳水表一樣，直讀式遠(yuǎn)傳水表目前的缺點(diǎn)也總有一天是能夠克服的，但其大規(guī)模的應(yīng)用(特別是濕式表)起碼還要兩年以后。
在直讀式遠(yuǎn)傳水表逐步克服了工藝難度大、精密度要求高等自身劣勢(shì)進(jìn)入成熟期的時(shí)候，脈沖式遠(yuǎn)傳水表也早已在產(chǎn)品可靠性、產(chǎn)品工藝性、產(chǎn)品在工程中的應(yīng)用規(guī)范以及用戶(hù)認(rèn)知度方面進(jìn)入了非常成熟的時(shí)期。隨著自動(dòng)抄表市場(chǎng)的發(fā)展，脈沖式、直讀式遠(yuǎn)傳水表將從對(duì)立歸于統(tǒng)一、從排斥轉(zhuǎn)為互補(bǔ)。將有更多的廠家應(yīng)市場(chǎng)的需求，左于提供脈沖式，右手提供直讀式。直讀式遠(yuǎn)傳水表和脈沖式遠(yuǎn)傳水表將在接下來(lái)的很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)各取份額、兩分天下，并共享自動(dòng)抄表市場(chǎng)的美好未來(lái)。
作者簡(jiǎn)介：潘柯，濰微科技有限公司總經(jīng)理，自保持開(kāi)關(guān)、雙干簧管、光電等遠(yuǎn)傳技術(shù)發(fā)明人和實(shí)踐者，多次被邀參加建設(shè)部《住宅遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)》部頒標(biāo)準(zhǔn)的制訂，是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《基于戶(hù)用脈沖計(jì)量表的數(shù)據(jù)采集器》的主要起草人之一。
