城市供水事業(yè)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,也是現(xiàn)代化城市建設(shè)中必不可少的前導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。在我國政府和建設(shè)部主管部門的關(guān)注和支持下,城市自來水事業(yè)得到迅猛的發(fā)展。據(jù)有關(guān)資料顯示,至1997年初,在全國381個(gè)城巾中,有157個(gè)城市建有自來水設(shè)施,共有自來水企業(yè)185個(gè),擁有90萬名職工,全年自來水總供應(yīng)量為4450億立方米。
廣州市作為較早期的沿海開放城市,自來水事業(yè)也得蓬勃的發(fā)展,現(xiàn)在廣州市自來水公司擁有自來水廠7間,8個(gè)供水管理所,平均日供水量達(dá)到343.5成立方米,最高日供水量為375.42萬立方米,供水面積達(dá)到392平方公里,年售水量為10.84億立力米。在有關(guān)利導(dǎo)部門的支持下,建成一座全電腦監(jiān)控的動化新型水廠——西洲水廠。
自來水事業(yè)雖然在迅速發(fā)展,但是在自來水的儀表計(jì)量方面卻相對落后,近百年來一直采用原始的機(jī)械指針?biāo)?,在抄表工作中也存在許多難以預(yù)測的困難。
一、普通機(jī)械水表
普通的機(jī)械水表基本可以分為干式、濕式、旋翼式和螺翼式四種。基本的工作原理是通過自來水流動時(shí)產(chǎn)生的動力將水表內(nèi)的齒輪帶動,而水表表面指針在齒輪的帶動下旋轉(zhuǎn),從而顯示用水量,原理與機(jī)械手表相似。其使用范圍十分廣泛,最主要的原因是價(jià)格比較低廉,計(jì)量也相對準(zhǔn)確。
而對于供水管理方面,該種水表存在幾個(gè)弊端。首先,由于現(xiàn)在水表安裝的位置大部分在室內(nèi),抄表時(shí),用戶由于工作、學(xué)習(xí)等諸多因素難以保證能留在家中,配合抄表員的工作,由此引起多收、少收的現(xiàn)象,是用戶與供水管理所部門容易發(fā)生矛盾;有部分管理部門曾對此作出過努力,將水表統(tǒng)一移到戶外。山于戶外工作的環(huán)境比戶內(nèi)的要差的多,水表在戶外長期受到日曬雨淋,水表內(nèi)的齒輪長時(shí)間處于高溫狀態(tài),容易變形老化,大大影響水表的計(jì)量精確度;再是水表的玻璃面由于戶外的不可知因素,經(jīng)常有水泥、雜物等粘在水表的玻璃面上,甚至玻璃面被人刻意破壞,使抄表工作帶來更大的難度;更為難對付的是有部分不法份了在夜間將用戶的水表偷走,到廢品收購站當(dāng)成廢品賣掉,而用戶到管理部門辦理賠表手續(xù)時(shí)怨聲載道,這個(gè)也能理解,水表被偷沒水用已經(jīng)很麻煩,現(xiàn)在還要自己掏腰包賠表;有的用戶為了避免水表被盜,在水表周圍用鋼筋作成防盜網(wǎng),這下子別說是小偷想偷水表了,甚至連抄表員想打開水表蓋都很困難了,換表工人要換水表更是無從下手,而且要將大量水表移至戶外,工程費(fèi)用大,工程施工難,總體效果也并不雅觀。最終,這個(gè)計(jì)劃很快就宣告失敗。 這種水表即使在正常的工作環(huán)境下長時(shí)間使用,水表指針?biāo)鶎Φ目潭缺P也很容易產(chǎn)生
污垢,遮蓋刻度,使抄表員無法準(zhǔn)確讀數(shù)。有些吝嗇的用戶想少用交水費(fèi)多用水,將水表反裝或者用一點(diǎn)雜物把水表內(nèi)的齒輪卡住,使水表倒行、慢行甚至不行。這種現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生,導(dǎo)致自來水的大量流失。
其實(shí),在當(dāng)今信息化的時(shí)代,應(yīng)該將現(xiàn)代化的技術(shù)引入到水表中去,讓自來水的計(jì)量儀器也來一次技術(shù)革命。
二 現(xiàn)代化的智能水表
隨著新建住宅對私密性要求的提高,改變傳統(tǒng)的入室抄表已是勢在必行,而且不久將來還要推行一戶一表,抄表到戶的做法。如果不對水表進(jìn)行改進(jìn),只會加大管理部門的壓力,從而增大企業(yè)的正常開支,增大抄表的工作的難度和強(qiáng)度。
現(xiàn)在市場上智能化的水表可謂琳瑯滿目、五花八門,但是主要可分為水表遠(yuǎn)傳顯示系統(tǒng)、智能水表遠(yuǎn)傳抄讀系統(tǒng)、IC智能水表管理系統(tǒng)、智能安防抄表系統(tǒng)。
1 水表遠(yuǎn)傳顯示系統(tǒng)與智能水表遠(yuǎn)傳抄讀系統(tǒng)
水表遠(yuǎn)傳顯示系統(tǒng)是在水表上加裝兩套電子顯示讀數(shù)系統(tǒng),一套在水表上讓用戶查看另一套是在安放在門口或大樓底層,讓抄表員在室外抄讀數(shù)據(jù)。而智能水表遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)則在水表遠(yuǎn)傳顯示系統(tǒng)中加入一套與手掌抄表器連用集中傳輸裝置,抄表員抄表時(shí),只需將抄表器與傳輸系統(tǒng)與傳輸器連接,成百戶水表的資料就會在短時(shí)間內(nèi)全部輸入抄表器。最后通過中心管理計(jì)算機(jī)再重新將抄表的資料全部取出,以便計(jì)算和存檔。
這兩種系統(tǒng)山于結(jié)構(gòu)基本一樣,后者只不過是前者的改進(jìn)版,所以下面就一起介紹。而這種系統(tǒng)還可以分為內(nèi)置式遠(yuǎn)程顯示系統(tǒng)、單頭式外置遠(yuǎn)程顯示系統(tǒng)、雙頭式外置遠(yuǎn)程顯示系統(tǒng)。
1)置式遠(yuǎn)程顯示系統(tǒng)
內(nèi)置式遠(yuǎn)程顯示系統(tǒng)是通過水表的齒輪側(cè)端平面上裝一個(gè)感應(yīng)器,在水表傳動支架上安裝傳感器,當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動一周的時(shí)候,感應(yīng)器就會發(fā)出一個(gè)信號,傳感器接收到信號后,就通過導(dǎo)線傳導(dǎo)顯示計(jì)算部分內(nèi)部的線路板上,線路板上的IC芯片就會分析信號,從而顯示讀數(shù)。該智能水表是最早期的一種類型,所以在設(shè)計(jì)方面不太成熟,因?yàn)樗笱b所有感應(yīng)、傳感的部分全部安裝在水表內(nèi)部,首先第一個(gè)缺點(diǎn)是電子原件不適合長時(shí)間在潮濕的環(huán)境下工作,所以使用時(shí)間一長,電子原什就會短路、損壞;而且要在齒輪和傳動支架上轉(zhuǎn)感應(yīng)器和傳感器,水表芯從此就不能取出進(jìn)行教正或更換;在生產(chǎn)加工方面帶來很大的難度,而且此系統(tǒng)一定不適合用于濕式水表,工藝要求高引致造成成本價(jià)格昂貴,未能廣泛地使用。
2)單頭式外置遠(yuǎn)程顯示系統(tǒng)
單頭式遠(yuǎn)程顯示系統(tǒng)是根據(jù)內(nèi)置式遠(yuǎn)程顯示系統(tǒng)存在的缺點(diǎn)重新改進(jìn)和設(shè)計(jì)制造的,其主要的特點(diǎn)是將大部分的電子原件安裝到水表的外部,從根本上改善了生產(chǎn)和使用時(shí)存在的問題。設(shè)計(jì)者將普通水表的觀察玻璃改裝成一個(gè)具有內(nèi)部封裝傳感器的觀察玻璃,而在水表指示盤上安裝一個(gè)干簧管,在水表的指針上安裝一個(gè)磁鋼,正常用水時(shí),指針不停的轉(zhuǎn)動,磁鋼每轉(zhuǎn)過感應(yīng)點(diǎn)時(shí),干簧管就閉合一次發(fā)出信號,再通過水表觀察玻璃面內(nèi)的傳感器接收信號,經(jīng)過水表外部的導(dǎo)線傳到顯示部分IC芯片進(jìn)行分析,最后在液晶顯示器上顯示行度,抄表員只需要抄表器與傳達(dá)室輸器連接,短短幾秒就可以完成抄表工作。這種遠(yuǎn)程顯示系統(tǒng)在生產(chǎn)工藝、價(jià)格方面存在絕對的優(yōu)勢,所以被一些相對發(fā)展教快的自來水企業(yè)試用,但是問題又再次出現(xiàn),該種系統(tǒng)顯示的用水量比用戶以往的用水量竟大幾倍甚至十幾倍,問題十分嚴(yán)重,原因何在?經(jīng)大量的實(shí)驗(yàn)證明,原來當(dāng)水表在水壓波動或人為震動影響下,指針的磁鋼恰巧停在干簧管的位置(既感應(yīng)與非常感應(yīng)的臨界面)上,干簧管會重復(fù)發(fā)出信號,使得在沒有水的情況下,顯示器的行度仍在不停的增大,所以顯示水量比實(shí)用水量要小。結(jié)果該系統(tǒng)從此在市場銷聲匿跡。
3)雙頭式外置遠(yuǎn)程顯示系統(tǒng)
雙頭式外置遠(yuǎn)程顯示系統(tǒng)是近期新開發(fā)的新產(chǎn)品,該產(chǎn)品在技術(shù)上的主要改進(jìn)是在指針上加多一個(gè)磁鋼,而將原在安裝在指示盤上的干簧管,再在傳感電路上加裝一個(gè)自保持感應(yīng)開關(guān),在正常用水的情況下,指針的一個(gè)磁鋼A轉(zhuǎn)到與其相對應(yīng)的干簧管A1位置上,干簧管A1將閉合發(fā)出一個(gè)信號,使自保持開關(guān)打開,當(dāng)磁鋼轉(zhuǎn)離干簧管A1位置時(shí),自保持開關(guān)仍然處于“開”的狀態(tài),當(dāng)另一磁鋼B又轉(zhuǎn)到與其相對應(yīng)的干簧管B1位置上,干簧管B1閉合發(fā)出一個(gè)信號,使自保持開關(guān)關(guān)閉,磁鋼B離開干簧管B1位置時(shí)自保持開關(guān)又保持“關(guān)”的狀態(tài),周而復(fù)始,當(dāng)自保持開關(guān)一次才發(fā)出一個(gè)信號通過水表外置導(dǎo)線傳給IC芯片,使其改變用水量,單獨(dú)A1多次閉合都使用保持開關(guān)的狀態(tài)改變,也就是說不會有信號傳入IC芯片,使用水量改變,有效地防止了臨界點(diǎn)顫動誤發(fā)信號的現(xiàn)象,而且在水表內(nèi)加裝有隔離罩,有效防止外部或內(nèi)部磁場干擾使自保持開關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化。該類遠(yuǎn)程顯示系統(tǒng)適用于任何一種類型的水表,且可以調(diào)整水表運(yùn)行速度的快慢,但價(jià)格比普通水表要高。該產(chǎn)品仍在部分城市中試用,根據(jù)反饋信息反映,基本能正確顯示行度。
2 IC智能水表管理系統(tǒng)
該系統(tǒng)是一種在用水售水方面全新意念的一種管理方式。以IC卡作為媒介,要求用戶在用水前必須到售水部門購水,方能使用自來水,它打破原有的先用水廠付錢的規(guī)律。
IC智能水表管理系統(tǒng)是由水表基表、電動閥、微電腦、射頻IC卡單元,信號采單元、數(shù)據(jù)存儲單元、顯示單元與電子計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的IC卡管理機(jī)配合使用組成。
其工作原理是首先通過管理機(jī)將用戶及水表的有關(guān)資料錄在一張IC卡上,由水表的數(shù)據(jù)存儲單元讀取IC卡上的資料,如正確無誤后,電動閥門就打開供水,而水費(fèi)的計(jì)收,則通過信號采集單元將水的行度收集了來,通過微電腦自動計(jì)算用水電、水費(fèi)和購水量余額,在顯示單元上顯示出來,當(dāng)用戶的購水量余額少于微電腦設(shè)置的余額值時(shí),則通過電動閥門自動停水,代用戶再次購水后,再次將IC卡資料輸入數(shù)據(jù)存儲單元,電動閥門又再次打開供水。
該系統(tǒng)的出現(xiàn),能很大程度減輕管理部門的負(fù)擔(dān),減少人力資源的耗用,提高水費(fèi)的回收率;但要普及使用該系統(tǒng),在資金方面會是一個(gè)很大問題,而且要推行該種收費(fèi)方式,要有相應(yīng)的供水法規(guī)和條例共同出臺,否則不可能會使用戶一下子全部改變以往用水的觀念。
3 智能安防抄表系統(tǒng)
該系統(tǒng)是通過電話線或?qū)S猛ㄓ嵕€將水表、電表、煤氣表三個(gè)數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)處理中心,這樣就能足不出戶把水、電、煤氣的使用數(shù)據(jù)全部收集統(tǒng)計(jì),其原理與遠(yuǎn)程顯示系統(tǒng)的原理相似,只不過數(shù)據(jù)直接由電子計(jì)算機(jī)收集,無需人再上門抄表。這種方式要求水、電、煤氣、電訊四個(gè)系統(tǒng)共同合作,而且通訊器材和計(jì)量工具的共同費(fèi)用十分昂貴,也許暫時(shí)不適合我國自來水企業(yè)使用,但部分住宿、小區(qū)可以采用這種方法,這大大可以提高住宿和小區(qū)的管理質(zhì)素。
三 日后發(fā)展方向
隨著現(xiàn)代化發(fā)展趨勢,自來水的計(jì)量儀器的確應(yīng)該進(jìn)行一次大革新,改變百年來原始的抄收方式,但具體實(shí)施方法要視各地的實(shí)際情況和實(shí)際需要而定,希望自來水企業(yè)在計(jì)量儀器上能有更大的巨躍!