概述：為滿足城市人民用水，發(fā)展經(jīng)濟(jì)，方便生活，推行一戶一表、預(yù)先收費。本著供好水，多供水，全心全意為人民服務(wù)的宗旨，全國大多數(shù)城市自來水公

司都在著手研制和推廣預(yù)付費水表，從而把預(yù)付費水表的研制應(yīng)用推向高潮。

 

       但是，上百家產(chǎn)品的無序研制生產(chǎn)和銷售，由于沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品存在安全隱患、技術(shù)上不完善、產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)等因素的存在，最終將給國家造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，筆者就預(yù)收費水表的設(shè)計和選用發(fā)表一些見解，供專家和領(lǐng)導(dǎo)參考，不當(dāng)之處敬請批評指

正。

 

        一、磁卡、I C卡、TM卡、RF卡的特點和應(yīng)用的局限性

   

        磁卡：受電源、潮濕、卡口等因素影響，將磁卡技術(shù)應(yīng)用于水表的收費控制，我認(rèn)為不存在可能性，但就技術(shù)本身來講應(yīng)該是可以實現(xiàn)的，但成本無法被接受I C卡：特指接觸式I C卡。是比較理想的數(shù)據(jù)交換載體，保密性能較強(qiáng)，數(shù)據(jù)容量大，使用方便。但在預(yù)付費費水表上應(yīng)用，必須解決卡口的防水問題，特別是通過卡口施加干擾電壓造成水表電子電路癱瘓問題，如果這個問題不解決，目前好象沒有問題，將來會出現(xiàn)大的問題，到那時候后果就無法收拾了。

   

        TM卡：  實際上也是一種I C(集成電路)卡，只不過一般I C卡是兩線卡或三線卡，并且是標(biāo)準(zhǔn)封裝，而TM卡是一線卡，特殊封裝方式。這種卡與設(shè)備直接接觸，所以讀寫端口一般是暴露的，比I C卡的卡口更容易遭到外界施加電壓的干擾，因此說TM卡雖然攜帶方便(可以做成鑰匙狀)，但其安全性能(數(shù)據(jù)安全和設(shè)備安全)要比I C-卡產(chǎn)品安全性能更差，不適合使用電池的產(chǎn)品上作為數(shù)據(jù)交換的載體。

   

        RF卡：  實際也是I C-卡的一種，簡稱射頻卡。是采用無線電波進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的，因此水表電子控制系統(tǒng)可以進(jìn)行完全密封，防水性能最好。但是射頻卡本身沒有電池，需要設(shè)備首先產(chǎn)生電磁輻射，通過感應(yīng)電為RF-卡提供能源，待RF工作后，通過高頻電波與設(shè)備交換信息，因此數(shù)據(jù)交換不可靠，抗外界干擾能力差。如果產(chǎn)品性能可靠，其成本也是非常高的，目前情況下用于水表還是不現(xiàn)實的。

 

        二、關(guān)于預(yù)收費水表電子電路的電池選用

   

        外接電源：使用市電給預(yù)付費水表提供電源是不足取的。因為停電就得停水，否則就需要蓄電池組和充電電路。蓄電池在停電后能堅持多長時間、蓄電池充放電次數(shù)和壽命有多長、成本、體積、可靠性都存在問題。鋰電池：現(xiàn)在市場上推出的預(yù)付費水表，基本都采用鋰離子電池。其特點是容量大，可以密封在產(chǎn)品中。根據(jù)理論計算可以使產(chǎn)品工作很多年，但是國內(nèi)的鋰電池也是新興產(chǎn)業(yè)和技術(shù)，其壽命沒有經(jīng)過時間驗證。國外經(jīng)過驗證的鋰離子電池，但價格十分昂貴。這種電池也存在一些特性，比如自休眠、小電流輸出、電壓變化小等特性，在有些產(chǎn)品應(yīng)用中受到制約。

   

        堿性電池少量產(chǎn)品采用了此類電池，由用戶更換，一般四節(jié)AA電池可以連續(xù)工作十八個月，電池接近設(shè)定值時關(guān)閉閥門，迫使用戶更換電池。采用這種方案特點是電流供應(yīng)可以得到保障，系統(tǒng)工作可靠，但要解決電池盒的防護(hù)和防水密封問題。    ．

   

        三、傳感器的選用

   

        光電傳感器：光電傳感器屬于非接觸傳感器，可以進(jìn)行隔離和密封，但是光電器件的電流消耗大，不適合以電池為動力的預(yù)付費水表作為計量信號的采集。

   

        霍爾傳感器：霍爾傳感器屬于磁性傳感器，其原理是磁鐵與磁敏半導(dǎo)體器件相互作用產(chǎn)生脈沖輸出的。為抵抗干擾，半導(dǎo)體輸出端增加比較器，因此消耗電流較大，一般不宜作為預(yù)付費水表計量信號的數(shù)據(jù)采集。

   

        干簧傳感器：是比較常用的計量信號采集方法。是干簧管與磁鐵相互作用的原理，因此受到外界磁場干擾比較嚴(yán)重，可以說無法抵御外界強(qiáng)磁場的人為干擾。雖然可以采用兩支以上的干簧管作為檢測和監(jiān)視用，但其存在的法律問題是復(fù)雜的。比如說外界強(qiáng)磁干擾后系統(tǒng)檢測到就關(guān)閉閥門或減數(shù)，那么干擾撤銷后程序如何動作?你憑什么減數(shù)?只要產(chǎn)品存在誤動作的可能，法律界就不能支持管理者的主觀認(rèn)定，因此糾紛是必然的，而且是繁瑣復(fù)雜的。

   

        機(jī)械傳感器：機(jī)械傳感器可以抵抗外界磁場、電場、外力的人為干擾，還不消耗能量，但防水問題很難解決。如能可靠地解決機(jī)械傳感器的防水問題又不影響計量精度，這是最理想的信號采集方案。

   

        四、閥門的選用

   

        雙穩(wěn)態(tài)電磁閥：此類閥門抗外界敲擊能力較差，且壓損大，雖然功率消耗小、體積小，但一次驅(qū)動電流需要很大，不采用電荷泵技術(shù)就不能使用鋰離子電池。另外雙穩(wěn)狀態(tài)容易混亂。

   

        馬達(dá)拖動閥門：馬達(dá)拖動閥門壓損小，密封性能好，但體積大，拖動時間長，且電流消耗大，不適合使用鋰離子電池供電，否則在能量消耗一定程度后，電池就不足以給馬達(dá)提供驅(qū)動電流了，還會將系統(tǒng)拉垮，使設(shè)備癱瘓。

   

        特種閥門：專門用于預(yù)付費控制的閥門可以解決上述閥門存在的問題，但成本較高。

   

        五、遠(yuǎn)傳方案的選擇

   

        專線方式：最常用的一種方式，一般適合于新建房屋的集中預(yù)埋線路。對于已用房屋，不宜采用這種方式，因為走線將影響房屋的裝修和布局。這種方式的線路和水表傳感器容易遭到破壞，因無法控制關(guān)閉，以達(dá)一到收費控制的目的，只適合手預(yù)儲本受用戶的抄表。

 

        載波方式：一般依賴于電力線路載波。但電力線路載波消耗功率較大，在停電后不能通過后備電源工作，因此方案的可行性很小。

   

        電視線路方式：適合小區(qū)的集中管理，并且必須是集中供電，配套設(shè)施投資較大，也是不宜采用的方案。

   

        六、水表的選用

 

        濕式水表：濕式水表穩(wěn)定可靠，價格低廉，但用于預(yù)收費控制作為計量基表必須解決數(shù)據(jù)采集過程中存在的問題。比較理想的方案是采用機(jī)械傳感器解決防水輸出技術(shù)難題。

 

        干式水表：采用磁鐵隔離方式，因此計量信號采集非常容易，比較適合作為預(yù)付費控制計量基表。但是，水表內(nèi)的磁體容易受到外界強(qiáng)磁場的干擾和自然退磁產(chǎn)生嚴(yán)重的計量誤差，甚至不轉(zhuǎn)，所以必須選用帶防磁罩的干式水表。