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智能水表运行现状及前景分析
来源: | 作者:佚名 | 发布时间: 2021-07-12 | 2109 次浏览 | 分享到:
所谓“智能水表”是行业内外对带电子装置水表及电子水表的一种约定俗成的称呼, 2013年中国计量协会水表工作委员会智能水表技术工作组提出的智能水表的定义为:以流量传感与信号处理部件、内置嵌入式计算机系统和算法、各类输入-输出接口及(或)电控执行器等为平台,具有或部分具有流量参数检测、数据处理(如:滤波、运算、存储、自检与自校)、数据显示、数据通信、电控阀受控启闭以及网络接入等功能的带电子装置的机械水表和电子水表。

 智能水表的定义及分类

所谓“智能水表”是行业内外对带电子装置水表及电子水表的一种约定俗成的称呼, 2013年中国计量协会水表工作委员会智能水表技术工作组提出的智能水表的定义为:以流量传感与信号处理部件、内置嵌入式计算机系统和算法、各类输入-输出接口及(或)电控执行器等为平台,具有或部分具有流量参数检测、数据处理(如:滤波、运算、存储、自检与自校)、数据显示、数据通信、电控阀受控启闭以及网络接入等功能的带电子装置的机械水表和电子水表。


从智能的定义可以看出,智能水表包括的范围非常广,目前已投入使用的智能水表产品主要有:


电子远传水表(脉冲输出式和直读编码式两种)、预付费IC卡水表、网络阀控水表、数控定量水表,可带数据远传与阀控功能的射流水表、超声水表、电磁水表等。


在国内当前使用的智能水表主要分为两大类:电子远传水表、预付费IC卡水表,但由于预付费水表无法满足先服务后付费的服务方式,且故障较多,不适用于深圳市场。基于此,文中的智能水表专指电子远传水表。

 

智能水表前景分析 

中法水务的分析报告中指出,智慧水网全球市场复合年增长率: 2013年至2018年年均14%,由36亿美元增至70亿美元,其中测漏(41%),智慧计量和客户服务(37%),管网优化(20%)。


在最近一份关于智能水表市场预测的分析报告中,我们看到这样一组数据:在水表行业,数字水表(智能水表)的全球市场增长预计将是最快的,预计将于2019年达到10亿美元。


此外,该报告表明北美地区仍然是高级计量架构(AMI)网络中使用双向水表的领先地区。不过欧洲将产生更强劲的增长,其中法国是智能水表扩张最快的市场,渗透率接近50%。


近日,美国佛罗里达州莱克市花费1500万美元购买SENSUS的智能水表,据了解,该市自来水公司在未来六年将出次5700万美元在其服务领域配置54000只数字水表(智能水表)。


有关资料预测,国内水表行业将有望保持30%以上的增速,2015年全国智能水表产量达到1000万台以上,占水表总量的比例为15%-20%之间。

 

运行现状 

3.1 技术现状

目前对于电子远传水表的使用大多采用自动抄表系统的方式,即电子水表+抄表系统。因此,对于智能水表的运行分析需要兼顾基表和抄表系统两个方面。下面从这两方面进行简要分析:


3.1.1 基表的技术特点

关于远传水表的基表技术先后经历了射频式卡表(IC卡、TM卡等)、摄像式、光电直读式、脉冲式等,但随着行业发展需求及技术更新淘汰,目前市场主流的基表技术主要是以脉冲式、光电直读式和电子水表(超声波等),各技术的优劣对比见下表:

 

3.1.2 抄表系统技术特点

在基表与集中器之间的通信,目前智能水表主要采取有线远传和无线传输这两种方式,各方式优劣对比见下表:


3.2 经济平衡点测算

由于销量的提升及竞争的加剧,目前国内远传水表的成本逐步下降,而人工成本在逐年上升,根据以往的测算,小口径电子远传水表替代普通水表的经济平衡点为240元/只。


中大口径水表尤其对照表,由于其在销售收入和漏损控制中的重要性,采用电子远程水表是十分必要的,其经济平衡点问题可忽略考虑。

 

3.3 从深水集团战略转型的角度来考虑AMR的方式

未来水务的发展方向为智慧水务,智慧水务不同于水务信息化,水务信息化的共同特点是映象系统,即在原有业务流程的基础上进行信息化,没有促进原有业务流程的再造 ,是信息化建设的“洋务运动”。它所带来的生产力的释放比较有限,备受诟病。


智慧水务的核心是建立一套信息网络,从物理管网中提取数据,通过大数据手段进行加工、整合,形成有效、高效的决策信息,反过来改造、优化物理管网中的资产状况和运行状态,并在此过程中重塑、再造供水行业,即通过互联网思维改造供水企业。


国内电子远传水表技术已发展十余年,由于技术及成本等各种因素的制约,各地水司在自动抄表系统应用上只有失败的教训,没有成功的经验,深水本部也不例外。


以往对电子远传水表的应用仅停留在数据的采集,取代人工抄读的水平,对数据没有更为有效的利用,在大数据时代,这些及时、准确的数据可以提供异常丰富的信息,为科学决策提供依据。


智慧水务建设离不开电子远传水表,但电子远传水表的方式、类型很多,我们必须站在智慧水务的高度上分析找出最适合深水模式的电子远传水表模式。通过前期的调研分析,我们认为,目前比较适用有效的电子远传水表模式如下:


居民小口径水表为:(脉冲或直读)电子水表+(MBUS总线传输)采器、集中器+(GPRS无线传输)应用程序。


稍集中的中大口径水表为:(脉冲式)电子水表+(无线射频传输)车载采集器+(GPRS传输)应用程序。


零星分布的大口径水表为:(脉冲式)电子水表+(GPRS传输)应用程序。

 

3.4 存在的问题

首先是通讯协议不统一。采集器与表具之间,虽然大部分厂商都采用了CJ/T188-2004规约,但因为规约协议约定的不明确,各厂商对协议有不同的理解,因此造成一种数据采集器不能同时采集多种远传表具,不同数据集中器不能上传到同一套抄表软件。


第二是各电子远传水表厂家提供的抄表软件不同,没有实际的水务工作经验积累,对智慧水务的需求理解不到位,抄表软件无法满足智慧水务建设需求。


第三是技术机制和市场机制不透明。由于各厂家电子远传水表无法互通互换互联,水司在使用电子远传水表过程中容易受到厂商的牵制。


第四是应用上左右互博问题。

 

4.我们的目标

近期目标是立足于解决技术问题。我们目前对电子远传水表所掌握到的信息,都是表面的过滤后的信息,可以说是厂家希望我们了解到的信息。


因此,在当今形式下,我们需要通过实际的系统平台的搭建与应用,掌握国内电子远传水表技术的实际应用情况,对技术进行验证,使我们在这方面的应用水表达到国内领先水平,并建立一套规范的筛选模式,找出若干个有潜力的合作伙伴,并制定一套规范的企业技术标准,解决电子远传水表无法互通互换互联的问题,将电子远传水表转化为普通水表来用,简化管理,降低成本。为将来的大规模应用做好充足的准备。


我们的远期目标是,找到一套合理高效的运作模式,将人为的评价机制,分析机制转化为机器自动分析、评价,通过大数据的分析整合,不断进行迭代,从而生成科学有效的决策依据,最终减少对人工的依赖。


现在做什么?

针对目前远传水表存在的种种问题,我们希望通过建立闭合的筛选平台,制定出系统的远传水表应用方案,涉及环节如下:


5.1 远传水表计量性能

目前各远传水表厂家多半不生产机械水表,采用与机械水表厂家合作的方式进行生产,导致各远传水表厂家所采用的基表品牌不同,因此,我们有必要对基表的计量性能进行评测,根据评测结果指导我们在今后的招标使用中是否有必要限定基表厂家范围。


5.2 远传水表互通互换互联

虽然采集器与水表之间,大部分厂商采用CJ/T188-2004通信规约,但由于各厂商对协议理解不同,造成一种数据采集器不能同时采集多种远传水表数据,所以各厂商的远传水表之间无法做到互通互换互联。


3月我们在实验室中对参与研究的12家有线远传水表统一采取DL645-1997的通信规约展开远传水表互通互联互换的评测,以快速、低成本的方式为后续的现场验证减少工程调试时间,见下图:


5.3 远传水表运行稳定性及安装规范

为评测各厂商的远传水表在现实环境中的稳定性和可靠性,我们在4 月初开始对有线远传水表进行现场验证工作。以此来发现事前预料不到的现场应用状况及总结安装施工方面的经验,见下图:


我们现在正在采取上述的评测环节来实现对远传水表建立闭合的筛选平台,以此掌握国内电子远传水表的实际情况。争取达到统一标准、统一设计、统一施工的目标,使远传水表可以做到普表化管理。

 

展望

建设智慧水务需要通过引入技术手段升级供水行业,压扁管理链条,再造业务模式,最终达到控制自动化、管理协同化、决策科学化、服务主动化。


显然,要达到上述目标,需要技术引入和管理体系再造同时进行,基于此,我们建议,成立专门的子公司,或者聘用社会资源,承担水务企业下游派生的抄表收费、水表维护、客户服务等业务。