无线远传水表介绍

物联网水表系统介绍

一、城市水资源网络化管理与经营

随着国家体制改革的深入，城市水资源的管理和水务部门的管理将向水务一体化管理方向发展，城市供水管理与营业管理将面向信息化、网络化综合方向发展。无论是对水资源的源水管理、生产管理、企业用水及收费管理、居民用水及收费管理都将呈现出一种城市信息化的高级形态。

作为仪器仪表中的水表计量行业，智能水表作为水资源的计量和收费依据同样面临着颠覆传统计量收费模式的考验，以前那种预售水的卡表管理形式和预存水费的模式将随着网络的兴起逐渐淡出，一种基于无线电远程数据传输和互联网数据传输的水务管理、水费和收费管理模式将随着城市水务一体化管理的出现而诞生。

这种新型的计量管理收费管理模式将依托互联网的兴起而迅速发展，是从整体网络化的思维模式的一种新型的管理模式，这种方式主要具有如下特点：

●利用目前几乎普及的移动互联网技术和远程无线电数据传输

技术，对各个用户的水表可以进行实时的用量情况、付费情

况、工作状态进行查询。对欠费用户可以实施关阀控制，通

过短信和微信方式告知用户收费情况，同时用户也可以通过

手机查询自己表的付费、余额、和运行状态，也可以通过银

行支付，微信支付等软件进行缴费、报修操作。实现用户与

管理部分的互联互通。

●由于网络的管理具备实时性，所以这种方式对企业用水这样

的大流量用水可以实现实时的监控和管理，包括消防、园林等特种行业用水都可以实现实时的管理。

●由于各个城市的水资源的管理逐渐综合到一体化的水务管

理模式，城市供水管理从水资源源水、制水、供水将会以一

种网络化方式呈现，网络化的管理将给水务部门带来全新的

管理模式和售水、资金管理模式。

二、无线远传水表功能及技术特点

作为水务网络化管理的基础计量设备--智能水表，必须配备与网络化管理相应的功能即网络化智能水表，该类型的水表必须具备数据传输和阀控功能。因为网络化的管理是直接的人机互联管理，不论是管理者还是使用者都大大减少了人机的直接面对，所以要求这类水表要具备非常高的准确性和可靠性并且具备实时的数据传输功能，由于水表是基于电池供电的产品所以对产品的功耗和使用方式要进行特别的处理。主要如下几方面：

●计量方面：由于网络化管理使人机的交互大大减少，这就要

求水表的运行可靠性必须增强，尤其是在计量方面必须达到

机电转换的准确可靠，现有的干簧管水表由于是采用机械的

转换随着使用年限的增加损坏几率会大大增强，建议采用新

型的霍尔传感器，该传感器具有极高的性价比和极低的功耗

完全可以替代现有的干簧管，并且由于是电子元件又是在电

池供电的方式下工作，所以其可靠性极高寿命远远超过干簧

管的使用寿命并且不怕振动跌落等外界损伤。

●数据传输方面：由于该类型的表是采用超远程的无线电数据

传输方式，保障了水表在狭小空间和多障碍空间的数据传输，特别是采用表与表之间互传信息的方式，极大的提高了水表数据的抄收的成功率。特别是采用无线电的直序扩频的传输方式使其传输距离和穿透能力在同样功率下是常规芯片的五倍以上，可以确保传输的成功率，辅以优秀的通讯协议确保数据的可靠传输。

●功耗方面：几乎所有的智能水表都要考虑功耗问题，所有在

保障其工作年限的情况下要采用特殊方式节省电力的续航能力。这类表采用主发方式与定期唤醒方式工作，平时正常工作状态下，水表每走一个计量单位或者每日给集中器发送一次数据，采用这种方式可以使表的工作年限提高一倍以上。

但是由于表是网络化的实时管理，所以对于表上传的数据中欠费或者需要开关阀操作的表采用定期开启接收机的方式，一旦恢复正常的表就返回定量发射模式。

对于有线连接的表可以随时进行表的数据采集和数据控制，比如欠费停水和缴费开阀等操作都可以实时进行。

●数据连接方面：数据连接采用有线和无线两种方式连接，对

于条件容许情况下采用有线连接，对于老户改造和分散用户采用无线连接，所有表的数据直接传输到集中器，计算机对表的管理采用管理集中器的方式，即计算机数据全部发送到数据集中器，由集中器对表进行统一管理。集中器实时与网

络连接，系统和集中器之间是随时可以进行数据连接。

●收费与资金管理：无线智能水表收费系统可以通过营业网点

支付、银行支付，网上支付，微信支付等方式实现预付费和

缴费功能。当用户的金额或用量使用完之后，自来水管理系

统可以通过GPRS操控数据集中器发送无线命令关闭欠费水表

的阀门，只有用户缴费完成后系统才可以发送命令开启阀门。

由于网络化管理模式与用户手机进行绑定，使用户的缴费变

得简洁方便，缴费不再只限于专用窗口，可以通过手机缴费、

支付宝缴费、银行缴费、或预存于水务专用计算机系统缴费

等多种缴费方式，真正实现缴费不出户，实时到账的收费模

式。同时水务公司留存大量的预存资金。

●经营模式：随着互联网的普及网络产品逐渐发展，智能家居、

智能安防等产业逐渐走向千家万户，水表可以作为智能家居

的一个分支，由于其带有绑定海量用户的能力使企业获得与

大的网络运营商和电商巨头企业合作的筹码，使本不相关的

行业走到一起，充分利用这些运营商的资金和产品普及能力

迅速发展企业实力和经营方式，使企业由单一的生产制造企

业迈向多种经营多方合作的经营方式，这也是未来制造企业

发展的趋势，使企业走出单靠单一产品单一销售的经营方式。

三、无线远传水表的技术特点

A）能够准确及时的提供水表的相关数据，为供销差统计分析提供数据基础；

B）能够对水表进行实时监控，了解表的运行状态；

C）能够方便快捷的实现阶梯起价的调整；

D）让最终用户能够及时的了解家庭的用水数据，并提供多样的支付渠道；

E）专用的传输通道，如专用物联网号段，保证了数据安全；

F）降低自来水公司的运营成本投入，提高智能化管理水平。

1、技术参数

2 技术特点

2.1技术路线

通过采用超远程无线电传输和GPRS方式，使表的数据稳定可靠传输到网络计算机管理系统和稳定接收管理计算机发来的各类抄控命令，实现收费控制、水价/阶梯水价的实时调整，按用户需求实现前台或后台的预付费。方便快捷的网上支付，为自来水公司的运营数据预测提供了可靠的数据依据。

2.2系统架构

无线远传水表管理系统由无线远传水表、数据集中器、售水运营平台等组成，在日常使用过程中，无线远传水表按用户设置要求，每天将自动把当前累计量及表的运行状态（电池电量、阀门、恶意对表具攻击等）信息，通过表内无线电发射装置和无线数据集中器直接发送给信息中心的数据服务器，服务器收到指令后将返回一个应答数据，从而能够实现双向通讯。用户可以通过便利店、网上银行进行实时网络充值。在服务器充值成功后，通过短信服务平台将充值成功的信息反馈给用户的手机中。通过每天自动的数据收集将为自来水使用的供销差和用水数据预测提供准确的数据依据。

无线远传水表的控制器主要由数据采集（机电转换模块）、液晶显示、阀门控制、无线电数据传输模块、实时时钟、电源管理模块、功能按钮等模块组成。

2.3、高精度的实时时钟

控制器的内部配备了高精度的实时时钟，能够准确的实现万年历计算，为历史数据和准确的控制数据传输提供了基础。

2.4、通讯性能稳定可靠

采用目前最先进的LORA无线电数据传输模块，确保在狭小空间和多干扰环境、多阻碍环境下的数据的可靠稳定的传输。

2.5、防潮保护

基表与塑料壳底座和塑料壳底座与塑料上壳体之间均采用了全密封设计，大大提高了防水/防尘的等级，可达到IP65。

2.6、低功耗

各元器件均采用了超低功耗的产品，保证电池的使用寿命。2.7、数据采集

可自动采集机电传感器上的脉冲信号，采用双霍尔/双干簧管的采样方式，具有专利的技术算法进行防抖功能，有单边干扰和双边干扰防护。

2.8、数据上传方式

定时上传方式

当无线远传水表内部时钟运行达到系统设置要求数据上传的时间点时，表具主动上传表具相关实时数据，并获取相关命令。

人工上传方式

在任何时间点，用户可通过按无线远传水表具中的功能按钮，使表具上传实时数据，并获取相关命令。

2.10、在线配置数据上传时间

客户根据需求可通过后台系统在线配置数据上传的时间，上传时间有两种方式，第一种方式XX天YY时ZZ分，以XX天为周期在YY时ZZ分时上传数据。第二种方式以月为周期在每个月XX日YY时ZZ分时上传数据。

2.11、远程关阀

可通过后台服务系统远程关闭阀门，当阀门关闭后，用户不能通过功能按钮来开启阀门，此功能可以解决用户欠费和配合后台预付费功能。

2.12、远程开阀

可通过后台服务系统远程使能开阀，表具接收到使能开阀命令后不会自动开阀，必须通过人工触发功能按钮来开阀。

2.13、阀门防护

当遇到阀门故障时，阀门未能正常关闭，表具仍然能够保持数据采样和处理，通过内部锂电池仍然能够保持数据正常采集。

2.14、上电发送数据

当系统检测到碱性电池由无到有且达到了上电要求时自动上传一次数据，并对电池抖动或恶意频繁上下电做了充分防护。

2.15、电池监控

当电池电压低于设定的“欠压电压值”液晶面板会显示“电量不足”的字符，并自动的发送一次数据给后台服务系统。如果电池电压低于设定的“关阀电压值”时应提示后关闭阀门。更换电池后恢复正常，按下功能按钮阀门开启。

2.16、剩余金额与单价返回

当表具数据上传时，后台系统自动计算用户的剩余金额并与当时的单价一起返回给表具，用户可通过液晶面板查看相关信息。

2.17、液晶常显

表具液晶处于常显示方式，平时显示的是用户的剩余金额或水量，通过功能按钮用户可依此查看剩余金额或水量、自来水单价、表内时钟年月日、表内时钟时分秒、通信表号后8位。

当剩余金额或水量为零时，系统会以短信形式告知用户并在自来水公司的系统中做出提示，同时可根据自来水公司系统设置及时关闭阀门或给予一次性透支量（表具可做到提示性关阀），为用户使用带来方便。

2.18、上传数据错时功能

避免大批表具同时访问时造成数据通道堵塞，在并发数据量大时，可以进行设置不同进行错峰机制进行处理。

2.19、定时上传数据时容错机制

定时上传时如果数据一次上传不成功，表具会等待一定时间后再次尝试发送。

2.20、内部时钟网络校时

表具内部采用精度为±5ppm的硬时钟，保证了全年的时钟累积误差不超过10分钟，另外每次登陆系统时，表具都会进行网络校时，能够保证每个表具的时钟准确无误，不会出现偏差。

2.21、数据保护

数据可以长期保存，不受外界干扰、低电压、掉电、更换电池等影响。

2.22、数据安全

采用64位动态的加密方式（DES），保证了数据的安全可靠，不受外界干扰。