The development history of the Water management of digital
丹東思凱電子發(fā)展有限責(zé)任公司 蘭玉明、李曉明、賈桂秋
【中文摘要】 水務(wù)管理的數(shù)字化作為數(shù)字城市的一個(gè)重要組成部分，是一個(gè)無法回避的課題，本文簡(jiǎn)要介紹了水費(fèi)智能化抄收的社會(huì)需要，國(guó)內(nèi)外主要形式及應(yīng)用狀況，相應(yīng)管理信息系統(tǒng)軟件的功能，最后介紹了今后的發(fā)展趨勢(shì)。
【ABSTRACT】The Water management of digital is an unavoidable topic as an important part of digital city. This text introduces simply the needs of the society of the intelligent reading water meter, the main state and application at home and abroad, the functions of interrelated management information system software.
【關(guān)鍵詞】 水費(fèi) 水表 自動(dòng)抄收系統(tǒng) 信息技術(shù) 遠(yuǎn)程傳輸
【KEY WORD】Water rate Water meter Automatic collecting system Information technology Long-distance transmission
隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的不斷重視，對(duì)于水這關(guān)鍵資源監(jiān)管力度的不斷加強(qiáng)，對(duì)于城市用水“一戶一表，抄表到戶，計(jì)費(fèi)到戶”的不斷推進(jìn)與實(shí)施，原來總表制的情況將不能滿足國(guó)家的要求，如何提高優(yōu)質(zhì)、高效、準(zhǔn)確的服務(wù)是擺在自來水公司面前的主要任務(wù)。
水表計(jì)量和人工抄收時(shí)我國(guó)傳統(tǒng)采集用戶用水?dāng)?shù)據(jù)的主要手段，隨著總表制的退出，抄表人員的工作量驟然增加，這也就意味著必須引入新的機(jī)制以解決這個(gè)矛盾。自動(dòng)抄收系統(tǒng)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)與水表計(jì)量技術(shù)完滿結(jié)合，集計(jì)量、數(shù)據(jù)采集、處理于一體，將城市居民用水信息加以綜合處理的系統(tǒng)，使供水公司從根本上減少人工上門抄表的繁雜勞動(dòng)強(qiáng)度。準(zhǔn)確而便捷的收費(fèi)系統(tǒng)，既可節(jié)省人工又可減少供水部門與客戶之間的糾紛，它不但能提高管理部門的工作效率，也適應(yīng)現(xiàn)代用戶對(duì)用水繳費(fèi)的新需求。
一、目前水表自動(dòng)抄表系統(tǒng)的類型及狀況
目前國(guó)際、國(guó)內(nèi)水表自動(dòng)抄表系統(tǒng)主要有四種：
1、總線制智能抄表方式，通過有線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)信息傳遞到采集終端上，再通過人工或其它方式傳遞到自來水公司的采集系統(tǒng)上。可以按照M－BUS／RS485／RS232／TTL等方式將智能表中的數(shù)據(jù)傳遞到采集終端甚至是自來水公司的采集系統(tǒng)上。這種方式也很好的解決了入戶抄表所帶來的諸多問題，并可以避免IC卡方式的延遲性問題[1]。智能水表可以通過有線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)的將數(shù)據(jù)傳遞給采集終端或自來水公司的采集系統(tǒng)上，自來水公司的采集系統(tǒng)或采集終端也可以實(shí)時(shí)將控制命令發(fā)送給智能水表，更新智能水表內(nèi)的數(shù)據(jù)及狀態(tài)。
總線制智能抄表系統(tǒng)開發(fā)已經(jīng)有一段歷史，只是由于單表內(nèi)設(shè)單片機(jī)和后備電源，成本較高，推廣普及相對(duì)比較緩慢。然而國(guó)外幾家大水表公司如英國(guó)ABB公司，德國(guó)MEILEK公司及以色列ARAD公司憑借雄厚的資金和在市場(chǎng)中己有的一定優(yōu)勢(shì)，大規(guī)模使用總線制智能水表。由于規(guī)模效應(yīng)，這些公司定做了一體化芯片（將采集、存儲(chǔ)傳輸電路集成于一體）、制作固件并裝配到表體上[2]。
總線制智能水表由于采集計(jì)數(shù)工作單元均裝配在智能水表內(nèi)并密封，水表的數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)、等基礎(chǔ)工作全由智能卡水表本身完成，手抄器或電腦不參與底層數(shù)據(jù)采集，僅進(jìn)行通訊聯(lián)系，消除了外界因素對(duì)計(jì)量的影響。另外因智能水表引出的總線通、斷不影響單表數(shù)據(jù)采集和保存，也不影響其它水表數(shù)據(jù)的讀出，即使本次讀數(shù)時(shí)該表總線出現(xiàn)故障，只需重新掛接好總線，無需重新置數(shù)，水表的真實(shí)讀數(shù)仍可繼續(xù)讀出，其安全性、穩(wěn)定性是比較可靠的。
2、無線發(fā)射式水表，即利用無線技術(shù)(GPRS、CDMA等)，遠(yuǎn)程無線發(fā)射與接收。
無線遠(yuǎn)傳是采用短距離微功率無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，從而降低有線遠(yuǎn)傳建網(wǎng)布線的成本。這種方式一般采用國(guó)際通用開放（ISM）頻段433MHz (/868MHz)或儀表專用頻段470MHz。通過相鄰無線智能表的接力傳遞，可以將多個(gè)無線智能水表的數(shù)據(jù)傳遞到一個(gè)采集器上，并由采集器通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳遞到自來水公司的采集系統(tǒng)上，完成真正的實(shí)時(shí)無線雙向數(shù)據(jù)傳遞。也可以不使用采集器，改由人工通過POS表的方式在戶外采集無線智能水表的數(shù)據(jù)和將命令設(shè)置到表內(nèi)。并最終由POS表將數(shù)據(jù)上傳到自來水公司的采集系統(tǒng)中。雖然GPRS數(shù)據(jù)傳遞的成本相對(duì)來說已經(jīng)很低，但與IC卡的數(shù)據(jù)傳遞幾乎為0的成本相比還是較高的，因此IC卡加無線遠(yuǎn)傳相結(jié)合的方式將成為未來的主要解決方式。因?yàn)檫@種方案在一般情況下的數(shù)據(jù)通信可由IC卡來完成，費(fèi)用幾乎為零解決了無線遠(yuǎn)傳的成本問題，但在特殊情況下還具有實(shí)時(shí)通訊的能力，解決了IC卡的延遲問題。
3、智能卡水表，即IC卡水表，通過預(yù)付費(fèi)管理用水，用戶自己去充值點(diǎn)充值。
智能卡水表是在當(dāng)今智能卡技術(shù)與市場(chǎng)迅猛發(fā)展，單個(gè)IC卡及單個(gè)刷卡機(jī)性能價(jià)格比日益提高的特定時(shí)期應(yīng)運(yùn)而生的。在智能水表與自來水公司之間傳遞數(shù)據(jù)的介質(zhì)是IC卡，也就是說智能水表從IC卡中讀取自來水公司傳遞給智能表的數(shù)據(jù)，并將其保存到智能水表中，更新表內(nèi)的各種狀態(tài)，并將用水量等經(jīng)過邏輯單元處理的數(shù)據(jù)寫入IC卡中，由IC卡返回給自來水公司。居民須在供水公司指定售卡點(diǎn)預(yù)存款之后才能使用。它具有限量用水、解決用水收費(fèi)糾紛的功能，這是其它抄表方式及普通水表上門抄表方式所不能比擬的，并且智能卡水表如同普通水表，無需敷設(shè)線管及線路維護(hù)，安裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)單，另外智能卡水表單表自帶采集、電源部分、電磁閥控制、由智能卡讀入可用水量。其技術(shù)實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，所以國(guó)內(nèi)智能卡水表公司己形成一定規(guī)模。
IC卡方式最大問題是它的實(shí)時(shí)性差，通過IC卡返回的表內(nèi)數(shù)據(jù)是用戶上次插卡時(shí)由智能水表返回的數(shù)據(jù)，具有一定的延遲性[3]。并且如果要修改表內(nèi)數(shù)據(jù)（如：?jiǎn)蝺r(jià)等），用戶不來買水，就無法將數(shù)據(jù)寫入卡中，也就不能設(shè)置到智能表內(nèi)。這種延遲性常常會(huì)損害自來水公司的利益。但這個(gè)問題是由于IC卡方式本身的使用方式所決定的，是無法解決的。
以上三種抄表系統(tǒng)各有特色，供水公司應(yīng)該因地制宜，因情而異，根據(jù)不同情況采用不同的方式。比如說，對(duì)于老房屋，可以安裝智能卡水表；對(duì)于零星開發(fā)連不成片的住宅樓，可以以樓為單位，通過一只單元管理機(jī)就將該樓內(nèi)所有水表讀數(shù)收錄在內(nèi)；對(duì)于住宅成片的新建智能樓宇，可以構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，在小區(qū)物管中心通過上位計(jì)算機(jī)對(duì)轄區(qū)內(nèi)所有水表數(shù)據(jù)進(jìn)行抄錄與處理，至于用有線和無線抄表系統(tǒng)，可以視安裝和成本而定。當(dāng)然，各系統(tǒng)的共存與兼容性也是必要兼顧的問題。
二、自動(dòng)抄表系統(tǒng)軟件界面實(shí)現(xiàn)的主要功能
1、水表管理
抄表：通過某種傳輸介質(zhì)獲取水表中的計(jì)量數(shù)據(jù)，將內(nèi)容保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，并要記錄抄表的時(shí)間，表狀態(tài)等信息
抄表數(shù)據(jù)管理：抄表數(shù)據(jù)的查詢、手工添加、刪除。根據(jù)當(dāng)?shù)毓┧咎峁┑乃?jì)量收費(fèi)方式提供水量、水費(fèi)的自動(dòng)計(jì)算功能。
用戶信息管理：顯示樓棟編號(hào)、室號(hào)、住戶姓名、日期和水表讀數(shù)，可以進(jìn)行查詢和打印。
2、統(tǒng)計(jì)分析
報(bào)表生成，包括：抄表月報(bào)表、故障分析報(bào)表、抄表數(shù)據(jù)清單、用戶用水量分時(shí)段計(jì)費(fèi)統(tǒng)計(jì)圖表分析、損耗分析等，可以根據(jù)用戶實(shí)際需求定制報(bào)表。一般可以產(chǎn)生曲線圖、直方圖、餅圖等各類圖表報(bào)表，可以在計(jì)算機(jī)上預(yù)覽，也可以打印出來。可以是日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)、季報(bào)、年報(bào)，也可以靈活地選擇任意時(shí)間段的報(bào)表。
3、系統(tǒng)管理
系統(tǒng)設(shè)置：包括通訊參數(shù)的設(shè)置、系統(tǒng)全局參數(shù)和代碼維護(hù)等。
操作員設(shè)置：通過設(shè)置密碼對(duì)管理人員分配權(quán)限管理、不同的權(quán)限看到的內(nèi)容不同。
數(shù)據(jù)管理：數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)等。
表具管理：增加水表、刪除水表、保存水表信息、修改水表信息、統(tǒng)計(jì)水表信息、校表?yè)Q表記錄、顯示水表抄表情況、顯示水表出票情況、顯示水表收費(fèi)情況。
單價(jià)設(shè)置：根據(jù)用戶的不同用水目的、不同時(shí)期設(shè)置不同用水性質(zhì)，即不同的水費(fèi)單價(jià)、不同的附加收費(fèi)項(xiàng)目，計(jì)劃內(nèi)用水和計(jì)劃外用水分級(jí)定價(jià)等。
4、銀行托收
托收接口：通過銀行、供水公司、用戶三方建立的托收接口，可通過銀行快速收取水費(fèi)。同時(shí)，聯(lián)網(wǎng)銀行的營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)也成為水費(fèi)收取網(wǎng)點(diǎn)，方便了廣大中小用戶交費(fèi)。
5、報(bào)修、維修管理
用戶報(bào)修：對(duì)用戶報(bào)修內(nèi)容進(jìn)行登記。
維修管理：記錄維修過程，對(duì)維修的信息進(jìn)行記錄。
故障分析：能夠分析整個(gè)傳輸過程的故障點(diǎn)出現(xiàn)在什么地方，以及相應(yīng)的解決辦法。
三、水表抄收的現(xiàn)狀
隨著人民生活水平的提高、住宅商品化的發(fā)展，居民住宅的質(zhì)量和檔次越來越高，住戶對(duì)住宅環(huán)境、物業(yè)管理水平的要求也日益提高。對(duì)供水公司和用戶來說，傳統(tǒng)的抄表收費(fèi)方式存在的弊病越來越突出，抄表收費(fèi)難也成了供水公司經(jīng)營(yíng)管理上的問題，其原因主要有以下幾點(diǎn)：
1、入戶難：隨著社會(huì)的發(fā)展，居民生活水平的提高、家庭財(cái)產(chǎn)價(jià)值越來越高、人們隱私意識(shí)的不斷加強(qiáng)，用戶不希望被人打擾，對(duì)于入戶抄表的這個(gè)原來不是問題的問題卻日益突出。并且由于人們業(yè)余生活的豐富、家庭結(jié)構(gòu)的變化，抄表人員經(jīng)常碰到家中無人，無法抄表的情況。由此引發(fā)的對(duì)于水費(fèi)的爭(zhēng)議也逐漸成為了用戶和自來水公司間的主要矛盾；同時(shí)入戶抄表只能在早、晚居民休息時(shí)間，抄表人員實(shí)際可利用抄表時(shí)間較短，因而使抄表率、收費(fèi)率達(dá)到專業(yè)公司要求很難，水費(fèi)漏抄、欠收、漏收嚴(yán)重，實(shí)際收費(fèi)遠(yuǎn)低于統(tǒng)計(jì)值，費(fèi)用流失嚴(yán)重。
2、管理費(fèi)用開資過高：如10萬戶自來水用戶，抄表和管理人員有40-60人，年費(fèi)用需要近100萬元。特別是隨著城市的發(fā)展，抄表收費(fèi)問題更為突出，嚴(yán)重制約了供水公司的發(fā)展。
3、抄表勞動(dòng)強(qiáng)度加大：總表制的取消和樓層越來越高，抄表員的工作強(qiáng)度進(jìn)步的加大；
4、人身安全：各地收費(fèi)人員遭搶或犯罪分子冒充收費(fèi)人員入室作案時(shí)有發(fā)生，影響社會(huì)安定。
5、問題多：用戶、收費(fèi)人員竊水、作弊、拒交費(fèi)用時(shí)有發(fā)生，造成各類費(fèi)用不能及時(shí)準(zhǔn)確的收繳，以用抄表員、收費(fèi)員和用戶之間的直接沖突?！ ?/FONT>
四、水表自動(dòng)抄收系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
水表的發(fā)展也是隨著技術(shù)的發(fā)展，隨著主要矛盾的不斷變化而不斷的發(fā)展。只要能找到當(dāng)前的主要問題，就可以針對(duì)這些問題采取相應(yīng)的解決方案。智能水表也會(huì)隨著人們關(guān)注問題的變化和技術(shù)水平的提高，而不斷涌現(xiàn)新一代的智能水表。
根據(jù)建設(shè)部提出的小康型住宅小區(qū)規(guī)劃要求，今后要對(duì)新建和改建的住宅統(tǒng)一規(guī)劃，逐步實(shí)行水、電、氣三表出戶統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、計(jì)量、收費(fèi)。自來水抄表到戶適合社會(huì)總體發(fā)展的要求，自動(dòng)抄收系統(tǒng)把先進(jìn)的信息技術(shù)?電子技術(shù)?通信技術(shù)等納入到供水企業(yè)的營(yíng)業(yè)收費(fèi)管理中，提高供水企業(yè)的管理水平，加大營(yíng)業(yè)收費(fèi)的力度，是能源管理體制現(xiàn)代化的體現(xiàn)。在國(guó)家相關(guān)政策的推動(dòng)下，民用計(jì)量表智能化已是大勢(shì)所趨。隨著行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不斷成熟規(guī)范、管理水平的不斷提高。國(guó)家對(duì)抄表設(shè)備監(jiān)管力度、市場(chǎng)引導(dǎo)等不斷加強(qiáng)。將抄表系統(tǒng)及相關(guān)配套產(chǎn)品納入重點(diǎn)計(jì)量器具范圍，建立市場(chǎng)準(zhǔn)入制度也將是必然。相信在不久的將來遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)將會(huì)得到不斷的完善和成熟，抄表系統(tǒng)的春天也將會(huì)來臨。
參考文獻(xiàn):
[1] 潘柯.《開關(guān)式遠(yuǎn)傳水表的擴(kuò)展與規(guī)劃》［J］《國(guó)際智能建筑》2003年十月期
[2] 廖鄉(xiāng).《建設(shè)數(shù)字城市大有可為》［J］.《經(jīng)濟(jì)研究參考》2003年79期
[3]《建設(shè)事業(yè)IC卡應(yīng)用技術(shù)實(shí)施導(dǎo)則（草案）》 2007.1.
