立式智能有线远传水表的工作原理及设计
?今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种立式智能有线远传水表。该专利由湖南威铭能源科技有限公司申请，并于2017年5月24日获得授权公告。
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?内容说明
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?本实用新型涉及一种智能水表，具体涉及一种立式智能有线远传水表。
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?发明背景
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?现有的智能有线远传水表一般为光电直读式水表，光电式直读水表是把光电技术和译码直读技术引入直读水表中，直读式水表是一种无源表，其最大特点是平时不需要电源，只有在抄表的瞬间才需要电源。其光电模块一般安装在表头内，为了连接采集器等外置的抄表装配，并获取供电电源，智能有线远传水表内的光电模块必须通过通讯线与采集器连接。
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?智能有线远传水表有卧式水表和立式水表之分，但对于立式水表来说，由于基表上通讯线的出线槽需朝外，所以目前的做法是将水表的表头反向安装。
DN-15家用智能水表使用说明书 DN15型号智能水表是普通家用住宅使用的水表，一般家庭自来水管道的直径是15毫米，所以使用DN15水表，那么它是否有使用说明书呢答案是肯定的，我们以北京慧怡顺水公司生产的这种水表为例详细介绍下，以便开放全国网民使用阅读！ 本水表是用来计量流经自来水管道水的体积总量的仪表，适用于单向、非脉冲水流。智能IC卡（冷水、热水、纯净水）水表以自来水行业最常用，无故障，普通湿式水表为母体表，采用国际上最新微功耗，超大型大规模集成电脑芯片模块，以高集成化工业手段而设计制造的可靠电子控制器，配以水表公司研发的超低功耗，大扭距输出的无压损电机控制阀等相结合生产制造的新一代智能化水表，是集预付费，自动计费，报警及防止不当使用等功能于一体的高品质产品。具有计量准确，性能可靠，结构先进等特点，产品性能指标符合建设部CJ/133—2001标准和本企业标准，主要用于住宅和企业用水的计量与收费工作，该水表是以自来水公司和房产物业公司等水管部门现代管理的理想计量收费器具。 一、主要技术性能： 1. 被测水温：0o—30oC（热水表30oC-90 oC） 2. 水表的公称压力≤1Mpa 3．水表的最大允计误差：从包括最小流最qmin至不包括分界流量（qt）的低区±5%包括分界流量（qt）至包括过载流量（qs）的高区±2%。 4．管道的水压度大于Mpa. 二、工作原理 原理框图如下： #
三、功能特点 1.外观：全密封防水设计，采用食品级高强度ABS塑料材质，超大液晶屏，数字显示清楚； 2.机芯：采用干式水表机芯，确保水表字轮显示永久清晰，不受水质影响； 3.玻璃：表玻璃采用食品级透明高强度有机玻璃，有效防止外来物品对水表的损坏，防冻性能好； 4.电池：国标14505电池理论寿命6-8年，我公司18505电池实际寿命6-8年，容量提高倍； 卡：采用多点星形发讯设计，方便用户准确有效进行刷卡； 6.基表外壳：基表外壳全铜材质，采用二次静电喷涂防腐抗氧化工艺，基表永不腐蚀； 7.防拆热缩膜：杜绝了人为恶意拆表，并对接头起到有效防腐蚀、永不生锈的作用； 8.静态低功耗：我公司静态电流比国际低倍以上，我公司低于10μA，国际规定25μA 以下； ？ 9.高强度防水性能：所有电子原器件均采用食品级专业电子灌封胶密封，防水性能高，安全可靠。 四、水表使用说明 用户需要手持IC卡去水管理部门缴纳一定的水费，再将IC卡插入家中的水表卡槽里（或者刷一下）就能开阀门使用水了。射频卡智能冷水表计量和监控数据是通过水表和液晶显示并用射频卡传递数据，液晶显示如下图所示：
无线远传水表及远程抄表(阀控)完整解决方 案(1)
无线远传智能水表及远程抄表完整解决方案
目录 一、引言 (4) 1、概述 (4) 2、术语 (4) 二、无线远传智能水表及远程抄表系统解决方案 (4) 1、无线智能水表抄表及抄表方案介绍 (4) 2、无线抄表方式 (6) 3、系统方案的硬件组成及产品描述 (8) 4、后台远程抄表系统 (13) 5、后台远程抄表系统的主要功能 (15) 6、远传水表系统与自来水公司其他MIS系统的接口 (16) 三、无线水表远程抄表的实施 (17) 1、项目背景 (17) 2、无线远传智能水表及远程抄表的实施 (18)
一、引言 1、概述 从20世纪90年代开始，各种智能型水表、水表抄表系统等产品也开始兴起，尽管目前国内的水表种类形式多种多样，但是从发展角度来看，无线远传智能水表是一种必然的趋势，可以节省人力、物力、财力成本，提高抄表的准确度，更可以实现阶梯化收费，有效的利用有限的水资源。 目前我国很多地方采用将水表安装在用户室内，每月水表入户抄表收费给用户带来很多麻烦，给抄表人员带来烦恼，造成很多不必要麻烦。为了有效解决入户抄表收费存在的诸多弊端，提高效率，杜绝拖欠费用。因此耗能表户外计量呼声越来越高，尤其对高层、豪华居住小区，耗能表户外计量是非常必要的，传统抄表方式已经不能适应今后住宅的发展要求。 2、术语 1）无线传输免费抄表频段：470.00MHz-510MHz； 2）LORA直序扩频技术：是高安全性、抗干扰的一种无线序列型号传输方式；利用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号。 3）无线远传智能水表：以干式或湿式水表为计量基表，加装具有远传发讯输出计量数据的自来水计量装置，接收无线抄表主设备（如：无线集中器或抄表机）的抄表指令发射数据。 4）点对点或一点对多点的自动集中抄表：主设备（无线手抄器或无线集中器）不经过任何中间节点发送抄表指令给无线水表进行数据抄取、设置的抄表方式。 二、无线远传智能水表及远程抄表系统解决方案 1、无线智能水表抄表及抄表方案介绍 无线远传智能水表采用低频窄带（频段：470MHz-510MHz)的微功率无线通信技术，利用目前最稳定可靠的直扩频技术，保证水表的通信距离一致性；水表数据经过无线集中器采集后利
水表结构和测量原理 1电池供电超声水表特点和测量原理及安装要求 1.1水表特点 电池供电超声水表介质流速范围0.01~32.00m/s，准确度(0.5~1)，无任何活动的机械部件，无压力损失和磨损，具有测量精度长期不发生变化且运行稳定，可靠的特点，用户无需设置参数，可任意角度安装。标准单节电池可连续工作6年，选配电池可连续工作10年以上。空管状态自动进入省电模式，满管状态自动进入正常测量模式。 1.2水表结构和测量原理 电池供电超声水表的测量原理是利用超声波换能器产生超声波并使其在水中传播，声波在水中传播，顺流方向传播速度增大，逆流方向则减小，同一传播距离有不同的传播时间，当超声波在流动的水中传播时产生传播速度差，该速度差与水的流速成正比。水表由换能器，电子线路及流量显示，累积等系统组成，超声波发射换能器将电能转换为超声波能量，并将其发射到被测流体中，接收器接收到的超声波信号，经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算，实现了流量的测量。 1.3水表安装及应用注意事项 安装超声水表，要选择流体流场分布均匀的部位，保证有足够的直管段长度，使流体形成稳定的速度分布。一般要求前直管段长度为10倍管径，后直管段长度为5倍管径。另外，要尽量远离机泵和阀门，如果有机泵，前直管段长度一般要求50倍管径，如果有流量控制阀，前直管段长度一般要求30倍管径，如果直管段长度达不到要求，测量准确度将会下降。 a)管道参数。在旧管线上安装超声水表时，一定要准确地得到管道的参数，如管道的外径，壁厚等，以求得准确的测量结果。 b)安装方式。由于管道中的气泡和杂质会反射和衰减超声波信号，给测量带来很大误差，所以在安装时一定要选择正确的安装方式。超声水表在倾斜和水平管道上安装时，应该水平安装，这样可使气泡聚集在管道上方，大的杂质则沿着管道的底部流动，尽可能使超声水表探头处于和水平面成45#角的范围内。另外，超声水表安装的部位要有一定的背压，保证管道内充满流体，没有气泡或者气泡较少以保证测量精度。 信号强度和信号良度检查。信号强度表示上下游探头的信号强度，信号良度表示上下两个传输方向的信号峰值，可以辅助判断接受信号的优良程度。 传输时间和传输时差的检查。传输时间表示超声波平均的传输时间，传输时差表示超声波上下游传输时间差。这两个信号是超声水表计算流速的主要依据，特别是传输时间差最能反应超声水表工作是否稳定。如果这两个信号不稳定，应检查传感器探头安装点是否合适，设置数据是否正确。 e)应用注意事项。安装不合理是超声水表不能正常工作的主要原因。安装时需要考虑位置的确定，除保证足够的上，下游直管段外，尤其要注意换能器尽量避开有变频调速器，机泵等污染电源的场合。 及时核校是确保超声波准确计量的前提：坚持一装一校，即对每一台新安装超声水表在调试时进行核校，确保选位好，安装好，测量准；对在线运行的超声水表发生流量突变时，利用便携式超声波流量计进行及时核校，查清流量突变的原因，确定是超声水表发生故障还是流量发生了变化。 定期维护是确保超声波长期运行的基础工作，与其他流量仪表相比，超声水表的维护量比较小，定期检查流量计与管道之间的法兰连接是否良好，并考虑现场温度和湿度对其电子
智能水表 使 用 说 明 书
目录 一、概述 二、技术参数 三、操作（使用）说明 四、安装说明 五、故障处理说明 六、附件 一、概述 系列智能表是按照 CJ/T133-2007中华人民共和国城镇建设行业标准《IC 卡冷水水表》和中华人民共和国国家标准 GB/T778-2007 《饮用冷水水表和热水水表》的技术要求，由公司设计生产制造。 该系列智能表技术先进、性能优良、结构合理、计量准确、可靠。该智能表具有以下显著特点： 1、始动好； 2、基表采用四位指针、五位字轮，明确、易读； 3、阀门采用悬浮结构、开关扭矩小；寿命长、可靠； 4、表阀一体，结构合理； 二、主要技术参数 1、流量范围
2、相对误差 2.1 从包括最小流量至分界流量（不含）的流量低区，最大允许误差为±5%； 2.2 从包括分界流量至过载流量（含）的流量高区，当水温≤30°时；最大允许误差为±2%;当水温＞30°时；最大允许误差为±3%。 3、工作温度：冷水水表：0.1℃～30℃；热水水表：0.1℃～90℃； 4、工作压力：≤1.0MPa 5、压力损失：≤0.063MPa 6、安装环境：B类-安装在户内的固定式IC卡水表 7、电磁环境：E1-住宅、商业和轻工业 8、工作电流：静态：（ 5～6）uA 9、工作环境温度：5℃～55℃； 10、流动剖面敏感度等级：U10、D5。 11、存储环境温度：-5℃～55℃； 12、安装尺寸与重量 水表外形示意图： 安装尺寸与重量表 三、操作使用
用户使用本表时应到管理部门营业处去开户、建档，购买相应的水量的用户卡。用户卡在初次使用时必需在指定的表上使用，否则可能造成不必要的损失。 将射频卡靠近水表塑料壳体的读卡标志区处，按动按键,听到”嘀”的一声表示刷卡成功.在按按键的同时液晶显示“rd IC”表示检测到射频卡，如显示“END”表示卡操作正常，如显示“E rr XXX”表示可能有问题.请重新放一下卡的位置,再试一下,如还有问题请与管理部门联系. 当水表剩余量小于设定的报警值时(本表出厂时设定报警值2.0 m3),阀门关闭告警，同时显示请充值标志,用户发现关阀后可刷用户卡或按按键将阀门开启。IC 卡水表以此提醒用户及时充值；当剩余量递减至零时，阀门自动关闭。用户需重新购买充值后才能打开阀门。 当射频卡表出现说明2中的故障时阀门也将关闭，当故障排除后阀门才可打开。如果用户将卡丢失，须到管理终端处办理相应的补卡手续。本系统补卡后，如果原用户卡找到仍可使用。 四、安装说明 1、选择水表口径应根据安装地点的管道直径及流量等于或小于水表常用流量为依据来选择适宜口径的水表。 2、安装位置应选择方便拆卸和易读取水表计量数据的地方，应避开暴晒、雨淋、水淹、污染和有外磁干扰的环境。在有冰冻期间,除将水表和水管包扎外,不用时把水表进水端阀门关闭,出水端放水阀和水龙头打开,以防止水表因冰冻膨胀而损坏；透明吸塑罩是防止异物卡住水表转动部分而损坏水表，不读表时切记将其盖上。 3、安装时（特别是新管段）应避免将麻丝、胶带、砂石等杂物进入水表管道内，造成水表计量故障。 4、安装时，为了计量准确,水表出水口管道安装应高于水表不少于0.5米、在水表前面管道上应安装阀门，以便在拆卸水表时可以关闭水源。水表不应直接与管道连接,水表与管道间应有活接头(如管接头.连接螺母.接管密封垫圈等).拆装水表时,切不可用力硬扳.以免损坏水表; 5、安装时必须使表壳上水流指示箭头与水流方向保持一致。安装方式必须按水表读盘上标明的水平或立式安装，并使读盘朝上。
远传水表的工作原理 远传水表的发明已有十几年的历史。但是留给人的影响一直是失败的阴影。凡是安装过远传水表的自来水公司都摇头，直呼上当受骗。机械水表纷纷替换下各种远传水表又成这几年的一大景观。 远传水表运行期间的故障率，每年必须小于千分之五。既一年1000户水表的故障水表要求小于5台。特别 是每天抄一次表的情况下尤其重要。 远传水表的长期合格运行难在两点：电，水。 远传水表的工作环境不如电表，气表。它没电，却有水。电子线路离开电就是一无所长的废物。电子的产 品也最怕潮湿和水的侵蚀。 南京水门电子有限公司从2000年起就专心研制生产远传水表，经过10年研制，9年安装调试，6年批量生产，3年遍布全国十几个城市的实际运行。终于推出了成熟的SM-10D型远传水表。 一．水表 1．南京水门电子有限公司生产的SM-10D型远传水表，由于采用了零功耗的韦根传感器和高难的计算机CPU 掉电技术，电子远传水表的静态工作电流只有0.006mA。使用一节2400mA/小时的5号锂电池。理论上可以静态工作45年，持续水流动态工作20年。实际运行十年以上绰绰有余。从而保证了远传水表在没有外部 供电的环境下长期稳定的工作基础。 该远传水表采用双电源的工作原理，既可在没有外部供电时使用水表内置的锂电池工作；也可在外部供电时自动转为外部电源方式工作，即抄表通讯方式，每台通讯工作电流0.5mA。从而更加稳定可靠。2．该远传水表的外壳采用全密封结构设计和工程安装连接密封技术。其专有设计的水表接插件既杜绝多芯线漏水的难题又方便水表的更换。可以在水下2米的环境中长期稳定运行。从而杜绝了水的危害。3．高灵敏度的水表对于水管的空管段的空气造成的水锤现象而带来的度数误走是无法避免。该远传水表采用软件的特殊计算方法解决了99.9%的水表误走读数。从而彻底解决了这一重大难题。保证了高灵敏度的 水表精确且正确计量水量的工作运行。 4．该远传水表的分为基表和电器盒两个独立的密封结构。两者之间采用电器盒上3个铆钉镶在基表外壳的环形槽结构连接。既可防止拆卸，又可使电器盒（显示窗）位置360°旋转，便于安装。 5．该远传水表电器盒上有1个沉底槽内的定位螺母，水表安装完毕，定位螺母与基表的壳体螺孔锁定。然后，电器盒的沉底槽口加一圆形的易碎贴封口，可防止非正常维护的旋转和拆卸。 6．该远传水表的基表有15mm，20mm，25mm三种符合国家标准长度，口径的多流速旋翼式水表。有水平式，
水表的结构和工作原理 第一节旋翼式水表 旋翼式水表是速度式水表的一种，是世界上用得最多的水表品种。 在国家标准中，速度式水表的定义为“安装在封闭管道中，由一个动力元件组成，并由水流速直接使其获得运动的一种水表”。当水流通过水表时，驱动叶轮(旋翼或螺翼)旋转，而水流的流速与叶轮的转速成正比，因水流驱动叶轮处喷口的截面积为常数，故叶轮的转速与流量也成正比。通过叶轮轴上的联动部件与计数机构相连接，使计数机构累积叶轮(旋翼或螺翼)的转数，从而记下通过水表的水量。 一、多流束水表 多流(束)水表：水流通过水表时，有多束(股)水流从叶轮盒四周流人，驱动叶轮旋转。这种水表的公称口径一般为15mm～150mm。 旋翼多流束式水表由表壳、中罩、表玻璃、密封垫圈、计量机构、计数机构和滤水网等组成。水流冲击叶轮后，叶轮开始转动，所转圈数通过计数机构累计，记录显示通过水表的水量。见图2-1和2-2。 图2－l 旋翼多流束水表的结构示意图 1-接管；2-连接螺母；3-接管密封垫圈；4-铅封；5-铜丝；6-销子；7-O形密封垫圈； 8-叶轮计量机构；9-罩子；10-盖子；11-罩子衬垫；12-表壳；1-碗状滤丝网
图2—2 旋翼多流束水表的结构展开图 1－表盖；2－轴销；3－铜罩；4－罩子衬垫；5－表玻璃；6－O形密封圈；7－计数器；8－防磁环；9－中心齿轮，10－齿轮盒；11－垫圈；12－磁钢座；13－叶轮；14－叶轮盒；15－表壳；16－调节螺钉；17－调节螺钉垫片；18－调节塞；19－滤水网；20－接管垫片；21－接管；22－连接螺母 多流束水表的总体尺寸和连接方式见表2—1。 表2—Ⅱ旋翼式多流束水表的总体尺寸和连接方式mm
JIDF射频卡预付费智能水表 使 用 说 明 书 太原市晋彤仪器仪表有限公司
射频卡预付费智能水表是一种具有预付费功能的水量计量装置，它是利用微电子技术为控制核心，非接触式智能卡技术为信息传递媒介而完成预付费计费及各种用水控制过程，并能实现阶梯计价的高科技产品。 一.主要功能 1.显示功能:液晶显示“剩余量、累计量、已充值、分段、分 段系数、时间、日期”等。 2.时间控制功能:根据预付费、用水量及各种保护情况自动实 现水通断控制。 3.付费计费功能:本表可以通过非接触IC卡下传2个阶梯计 价：议价水量1，议价水量2，（由用户管理部门决定），依此实行付费计价用水管理。
4.防磁干扰功能:当磁体靠近水表时，水表自动关闭阀门断水。 5.警示功能:当剩余水量≤1 m3时，自动关闭阀门，提醒用户 尽快购水,此时刷用户卡可以开阀，等剩余量为零吨时关阀停水。 6.防锈死功能：水表在每月的固定时间会自动开关阀门，以 防阀门长时间不转动而锈死。 7.欠压保护功能:当内置电池欠压时,水表自动关阀,刷用户卡 后显示“”表示欠压，提醒用户尽快通知管理部门更换电池，以免影响正常用水。 8.安全保护：采用核心加密算法，实现一表一卡一密码，保 证用水数据的安全及可靠性。所使用的非接触IC卡全部经过了专门的、系统级的加密处理，具有很高的安全性，以确保自来水公司和用户的利益不受损害。
二.使用条件 水温：0.1℃～30℃ 水压：≤0.8Mpa 环境温度：5℃～55℃ 相对湿度：（0-100）%RH 三.主要技术参数 1.水表计量等级： 公称 口径 mm Q3/Q1 Q4m3/h Q3m3/h Q2m3/h Q1m3/h Q2/Q1 Q4/Q3 DN15 80 3.125 2.5 0.05 0.03125 1.6 1.25 100 0.04 0.025 DN20 80 5 4 0.08 0.05 1.6 1.25 100 0.064 0.04 DN25 80 7.875 6.3 0.126 0.07875 1.6 1.25 100 0.1008 0.063 2．最大允许误差
智能水表方案工作原理及应用 点击次数：1002 发布时间：2011-5-24 水表的发展已有近二百年的历史，在开始阶段相当长的一段时间里，英法日德等国家的水表一直占据着中国水表行业。随着城市供水事业的发展，中国的水表工业也相应地发展起来，从20世纪90年代开始，各种智能型水表、水表抄表系统等产品也开始兴起。 尽管，目前国内的水表市场仍然以机械表为主，但是从发展角度来看，智能化是一种必然的趋势，可以节省人工，提高抄表的准确度，更可以实现阶梯化收费，有效的利用有限的水资源。 水表的电源一般由水表自行供给，这就对水表的功耗提出了苛刻的要求。国际规定，智能水表的静态电流应该小于30μA，实际中水表厂商都把该指标控制在10μA以内(使用干簧管时)，保证工作时间大于6年以上才算合格。NEC带LCD控制功能的8位微控制器以其低功耗、高性能等优势，成为水表微控制器的优质选择。 NEC山梨MR和Renesas MCU水表方案： 该方案的工作原理为：在叶轮上装上磁铁，由磁场感应器(MR Sensor)感知出叶轮的旋转。磁场感应器(MR Sensor)把磁场信号转变成电信号，再由单片机进行计量的加法或减法运算，运算值由液晶显示或对外部输出。 方案结构框图如下：
Renesas(原NEC)水表方案结构框图 Renesas MCU——78K0/Lx3微控制器介绍 Renesas电子78K0/Lx3微控制器是高性能8位通用微控制器，采用原NEC电子的78K0内核，有48Pin～80Pin的多种封装，内置4Com/8Com 模式的LCD驱动，可以驱动的LCD段数高达288段。 ●LCD驱动器 最大可实现36*8段位控制，共有6种显示模式供选择，内/外部分组电压。 ●CSI通讯模块1~2 可与IC卡接收器、短距离无线收发器、超声波流量传感器进行通讯 ●丰富的比较/触发定时器 采集流量传感器信号并精确计算出流量 ●EEPROM模拟功能 通过flash的数据烧写及特殊的管理方式代替EEPROM对重要数据进行存储 ●振荡电路 78K0/Lx3微控制器内置高精度8MHz振荡电路，并且可以通过寄存器去控制内部振荡电路的快慢。对于不需要实时时钟的水表，可以节约成本，加快软件开发进度。如果需要使用RTC，则需要外接32.768kHz的振荡器，可以轻松实现阶梯复费率水费。 ●功耗
无线远传智能水表及远程抄表完整解决方案
目录 一、引言 (3) 1、概述 (3) 2、术语 (3) 二、无线远传智能水表及远程抄表系统解决方案 (3) 1、无线智能水表抄表及抄表方案介绍 (3) 2、无线抄表方式 (5) 3、系统方案的硬件组成及产品描述 (7) 4、后台远程抄表系统 (10) 5、后台远程抄表系统的主要功能 (12) 6、远传水表系统与自来水公司其他MIS系统的接口 (13) 三、无线水表远程抄表的实施 (13) 1、项目背景 (13) 2、无线远传智能水表及远程抄表的实施 (14)
一、引言 1、概述 从20世纪90年代开始，各种智能型水表、水表抄表系统等产品也开始兴起，尽管目前国内的水表种类形式多种多样，但是从发展角度来看，无线远传智能水表是一种必然的趋势，可以节省人力、物力、财力成本，提高抄表的准确度，更可以实现阶梯化收费，有效的利用有限的水资源。 目前我国很多地方采用将水表安装在用户室内，每月水表入户抄表收费给用户带来很多麻烦，给抄表人员带来烦恼，造成很多不必要麻烦。为了有效解决入户抄表收费存在的诸多弊端，提高效率，杜绝拖欠费用。因此耗能表户外计量呼声越来越高，尤其对高层、豪华居住小区，耗能表户外计量是非常必要的，传统抄表方式已经不能适应今后住宅的发展要求。 2、术语 1）无线传输免费抄表频段：470.00MHz-510MHz； 2）LORA直序扩频技术：是高安全性、抗干扰的一种无线序列型号传输方式；利用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号。 3）无线远传智能水表：以干式或湿式水表为计量基表，加装具有远传发讯输出计量数据的自来水计量装置，接收无线抄表主设备（如：无线集中器或抄表机）的抄表指令发射数据。 4）点对点或一点对多点的自动集中抄表：主设备（无线手抄器或无线集中器）不经过任何中间节点发送抄表指令给无线水表进行数据抄取、设置的抄表方式。 二、无线远传智能水表及远程抄表系统解决方案 1、无线智能水表抄表及抄表方案介绍 无线远传智能水表采用低频窄带（频段：470MHz-510MHz)的微功率无线通信技术，利用目前最稳定可靠的直扩频技术，保证水表的通信距离一致性；水表数据经过无线集中器采集后利用现在成熟的GPRS／CDMA/3G/4G公网无线通信传输到后台抄表系统，成本便宜，通信稳定，技术成熟。 以直序扩频的微功率无线通信技术，远程抄表控制就变得简单多了，满足了后台管理系统要求计量数据能够自动产生和录入、自动完成水表数据的抄取、控制、数据存储、查询、月结、抄表结算、收费结算、报
NB-IoT智能水表的原理及设计 今天为大家介绍一项国家发明授权专利——NB-IoT智能水表。该专利由益都智能技术（北京）股份有限公司申请，并于2018年9月28日获得授权公告。 内容说明本实用新型具体涉及NB-IoT智能水表。 发明背景水表作为一种计量器具，大多是水的累计流量测量。一般分为容积式水表和速度式水表两类，采用活动壁容积测量室的直接机械运动过程或水流流速对翼轮的作用以计算流经自来水管道的水流体积的流量计，现有的水表均为自来水厂安装在各用户的房屋门口的进水口端，传统的水表需要工作人员逐个观察记录，这样十分浪费时间；为了解决上述问题，在水表内设置采集单元、近距离通信单元及相关信号处理单元，将水表的读数发送至工作人员的手持终端上，这样一来，工作人员便可批量化的获取水表读数。 现如今的采用的方式是在原有的老式水表的指针上加上小磁铁，并在水表内部加上一个磁敏传感器与外部采集电路板，通过导线将传感器与外部采集电路板相联，其通过检测指针转动的圈数来达到计量用水量的目的，存在智能化程度低的问题。再者，这种水表由于上述电路元件是设置在水表内部的，其需要作一定的防水处理，无疑的增加了水表的报价；且电路板部分和传感器部分为易损件，维修时需要打开整个水表进行修理，甚至需要将水表完全更换，这样一来浪费人力物力，二来也浪费了材料，且其信号传递是通过磁场，这样就存在可能被外部磁场干扰的情况，这时的传感器都会检测到恒定磁信号，传感器就无法计数或计数错误。 发明内容有鉴于此，本实用新型目的是提供一种传输方式多样化、检测信息准确和智能化程度高的NB-IoT智能水表。 为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种NB-IoT智能水表，包括水表壳体，及设置在水表壳体上方的、且与水表壳体固定的信号采集装置；所述信号采集装置包括外壳体，及设置在外壳体内部一端、且与外壳体固定的CMOS数字图像传感器，及设置在CMOS数字图像传感器上方的、并与CMOS数字图像传感器连接的、用于显示数值
一、用途及适用范围 本企业生产制造的LXSZ（R）-15/20型IC卡智能水表是以旋翼式多流束水表（铜壳）为基表，适用于单向、非脉冲水流。产品性能指标符合GB/T 《冷水水表》国家标准和CJ/T 133-2001《IC卡冷水水表》建设部标准，热水水表还符合JB/T 8802-1998《热水水表》机械部标准。主要用于住宅和企事业用水的计量与收费工作，热水水表独有的热量测量功能○1可以为合理收费提供科学的、定量的依据，是自来水公司和房产物业公司等自来水收费管理部门现代化管理的理想计量收费器具。 注：LXSZ型为IC卡智能冷水水表；LXSZR型为IC卡智能热水水表（包括具备热量测量功能和不具备热量测量功能两种热水水表）。 二、功能及特点 一户一卡 具有预付费功能 电子采样，计量准确、精确度高、性能稳定、安全可靠 LCD汉字显示功能 具有余量不足报警功能 具有防窃水功能 具有电池欠压保护功能 具有阀门自动维护功能 具有数据回抄功能 具有赊欠功能 多种事件记录功能，12个月用水量、最近100天用水量记录功能 最近100天热量记录功能○1 内置精确时钟，可实现阶梯收费（配合管理软件） 支持水、电、气、热“一卡通”功能 三、主要技术参数 项目冷水水表热水水表 公称口径DN15、DN20 计量等级B级 压力损失ΔP≤ M Pa 公称压力1MPa 环境温度0℃—40℃0℃—55℃ 相对湿度≤93% 介质温度0.3℃—40℃30℃—90℃ 电源锂亚柱式电池 原理框图如下：
注：冷水表不具备测温元件。 控制器通过安装在基表上的电子发讯装置采集基表的水量脉冲信息，换算成为相应的用水量。（热水水表基表上安装有数字温度传感器，用于测量热水温度，环境水温可以预先设定，通过用水量和用水温度可以积算出用热量○1。）IC 卡作为信息载体，可以用于设置表内参数、充值、回读表内信息或者发出特定的控制指令。LCD 显示水表状态、水量信息。电机和减速机构用于控制阀门。电池提供能源。 五、 使用 水表显示说明 请换电池干扰 开关 购余 总断线月请充值泄漏 数值显示：冷水表显示6位整数，1位小数；热水表显示4位整数，3位小数； 时间显示：第一位显示上“-”表示年、月、日；第一位显示下“-”表示时、分、秒； “8”： 1到8表示分表号，“0”表示未开户（不显示表明未做系统设置）； 请换电池：电池电压低，需要更换电池； 请换电池：电池电压过低，已进入关阀保护模式； 请充值：剩余水量小于预设报警水量，提示用户及时充值； 请充值：可用水量为零，进入关阀保护模式； 月：当月用量 总：总用量 购：本次购量 余：表内余量 ▲：指示计量单位； ：阀门处于人为控制状态，含强制开关阀、维护开关阀、测试开关阀； 开：阀门处于打开状态； 关：阀门处于关闭状态； 泄漏：水表处于泄漏状态； 断线：水量传感器断线（或者温度传感器断线○1），进入关阀保护模式； 干扰：违规操作表计或水量传感器损坏，进入关阀保护模式。 IC 卡及其使用 采用大容量逻辑加密卡作为传输介质，并对卡上数据采用动态加密，以保证数据传输的安 M 3 ℃ kWh ○ 1 ○ 1
远传水表分类概述 中国远传水表大体分为脉冲式和直读式两大类，由于没有现成的技术可以借鉴，两种方式的远传水表在各自的发展历程中，经历了数不尽的曲折与艰辛。脉冲式远传水表的初期产品，由于难度大、缺陷多，曾出现过许多失败工程和瘫痪现场，人们甚至对脉冲式远传水表能否最终成功产生了怀疑。 中国远传水表大概诞生在20多年前，1987年开始研制，之后干簧管的、霍尔的、光电的陆续产生并得到一定的应用，因为当时住宅自动抄表没有普及，这些技术应用的也是局部和少数的，1996年后自动抄表有了一定的市场后，逐渐开始暴露出不稳定和不准确的缺陷，后期随着技术层次的不断提高，各项问题也都得到一定的解决，不过直到现在各类产品都还处于不断更新和突破的过程中。 脉冲式远传水表主流代表是干簧管与霍尔感应两类， 干簧管工作原理：普通机械水表加上干簧管和磁针，干簧管固定安装在技术转盘附近，磁针安装在计数盘位上，转盘每转一圈，干簧管在信号端产生一个计量脉冲。 干簧管缺点： 1，由于干簧管感应灵敏度的限制，会出现磁力弱了丢失数据，磁力强了重复感应的问题，容易受外界干扰，使用周期一般只有12个月。 2，水表正反转时候产生累计误差。 3，需要外界供电，断电后会有影响。 霍尔元件型基本原理：普通机械水表加上霍尔元件和磁针，构成磁电转换的传感器，霍尔元件固定在计数器附近，磁针安装在计数盘位上，转盘每转一圈，霍尔元件在信号端产生一个计量脉冲。 缺点： 1，必须外部供电，供电不足会影响计量准确性。 2，管网受压力波动，水表反转时同样会产生脉冲信号，导致计量误差。 3，初始使用和断电后必须重新置入水表数据，工作量大。 市场上常见的远传水表大部分是有源表，有源表，就是指其工作时，必须一直供电，包括早期的“干簧管表”和“霍尔元件表”。从实际的运行的情况来看，有源表不尽如人意，存在两大问题：一、必须不间断供电，当电源断电时间过长
理论/ 57 近年来随着高层住宅小区大量出现，住宅水表的抄表计费问题，也由原来的人工上门抄表逐步过渡到远传自动抄表，这是信息时代发展的必然要求。此举不仅减轻抄表工作人员的劳动强度，提高抄表效率，而且节省抄表人工成本，促进物业管理水平的发展。 1. 系统原理概述 带有传感器的基表在工作时发出脉冲信号，这些信息脉冲信号通过网络传输到计算机中进行数据储存、变换、处理，我们就能实时得到基表准确读数。因此，一个远传系统，可以所是由两部分构成，第一部分是带有传感器的基表，第二部分是网络处理设备。前者是整个系统稳定可靠的工作基础，后者是系统强大功能的体现，相辅相成，缺一不可。 2. 系统设计一般性要求 1) 选用系统应计量准确、运行稳定可靠、维护简单方便以及技术成熟先进。 2) 智能远传水表系统正式使用前，须进行试验，试验合格后方可投入使用。试验时间一般不少于1年。 3) 智能远传水表的结构应为整体式，加装的传感器装置不应妨碍机械指示装置的计数和读数，即不影响机械表的计量精度和读数。 4) 智能远传水表的累积流量应以基表机械计数累积流量数值为基准，而不是电子读数值。 5) 智能远传水表电子计数信号转换形成的累积流量电子数值与机械计数累积流量数值之间产生的误差应≤±1m3，否则为机电转换部分质量不合格。 6) 采用以小区为单位的现场集中抄表方式，系统远传抄表出错率应≤2.00% ，抄表成功率应≥99% ，否则选用系统为不合格。 3. 系统设计技术要求 3.1 基表技术要求： 基表长度、连接端的螺纹或法兰、压力损失及流量技术参数等应符合国家标准GB/T778-1996《冷水水表》中的相关规定，并具有B级以上精度等级。基表应具有制造厂家名称或注册商标以及产品名称、型号。 3.2 传感器技术要求： 传感器是智能远传水表系统中最关键的组成部分，是选型和使用的重点部分。 (1)传感器按信号转换方式可分为：1、实时转换式：该类传感器机电转换单元的信号元件一般连续运动不断产生机电转换信号。2、直读式：该类传感器机电转换单元在远传抄表时才直接从基表的机械指示装置中读取累积流量信号。 智能远传水表系统设计探讨 ◎ 刘剑波
光电直读式远传水表及抄表系统 一. 概述 随着城市化进程的加快、物业管理智能化的推进普及，城市的供水单位越来越需要一款技术先进，计量准确，性能稳定，操作便利的新型智能远传水表。但由于种种因素，绝大多数自动抄表系统却都未能得到正常推广运行，安装了自动抄表系统的小区，却仍采用人工抄表的现象也较为普遍。如果这种情况不能得到有效改变，自动抄表行业必将受到严重影响，其负面影响将波及到房地产行业、自来水行业、智能化产业以及广大居民的日常生活。影响自动抄表系统正常开通运行主要有两个方面问题： （1）技术层面因素：许多系统未能真正把握自动抄表的核心技术，造成系统计量准确性低，系统可靠性差，维护、维修工作量大。 （2）社会方面因素：有关各方（房地产开发商、物业公司、系统集成商等）未能很好地协调各自的责、权、利关系，导致过了质保期后，由于维护资金无从落实，往往使系统得不到及时的维护保养，从而影响系统的正常运行。本文在此主要讨论技术问题，而社会问题有赖于政府有关部门的协调。 影响自动抄表系统可靠、准确运行的技术问题主要有两个： （1）远传水表能否可靠、准确地送出采样数据； （2）小区内的传输网络（包括向专业公司的传输）建立是否达到技术标准（硬件结构、组网方式、通讯协议等诸方面），从而使数据传输稳定可靠。目前许多自动抄表系统不能很好运行，都在于未能有效解决好这两个核心问题。至于抄表系统通过公共媒介（电话、Internet）向自来水公司抄表中心电脑传输数据是成熟的技术运用问题，相应的硬件、网络都是现成的、完善的，只要进行相应的软件开发即可。就上述两个核心技术而言，传输网络的问题对于有较强开发实力的企业来说应当不成问题。目前一般采用RS485、M-bus技术来构建传输网络平台，其技术本身是完全成熟的，开发单位只要正确组网并制定出完善的通讯协议就能确保网络传输的稳定可靠。因此最关键的技术问题是远传水表计量的准确性和可靠性。
光电直读式智能水表系统的原理及设计 今天为大家介绍一项国家发明授权专利——快速高精度光电直读式智能水表系统。该专利由扬州恒隆软件有限公司申请，并于2017年2月8日获得授权公告。 内容说明本实用新型涉及水表领域，具体涉及一种快速高精度光电直读式智能水表系统。发明背景水表是关系民生的重要计量器具，近年来城市建设快速发展，但水表行业发展却相对缓慢。随着微电子技术、信息技术的发展，智能水表技术发展进入快车道，各类新技术用用层出不穷。 我国目前水表生产企业大约有600多家，虽然下游用户自来水厂、房地产公司等十分分散，但是竞争仍然比较激烈。摄像直读式远传水表产品最早是由北京北保电器公司2008年研发的，由于图像传输和数字译码方面不太成熟，导致产品没有普及推广。第二代产品由广东华旭等公司20011年研制，较好解决了图像处理、图像传输和译码传输等技术难题，使该项技术取得了突破性进展，目前，该产品已投入小批量生产，并在北京等地挂表试用，大面积推广还有待于应用时间和应用数量的考验。 虽然市场上已经出现直读式水表及其抄表系统，但抄表速度慢、容易误读、受环境光线影响等问题依然存在。 发明内容为解决上述技术问题，本实用新型的发明目的在于提供一种快速高精度光电直读式智能水表系统，克服了现有的远传直读水表的普遍存在的结构复杂、容易受到外界光线干扰、相邻透射管之间相互干扰、总线式抄表系统容易出现故障、抄表速度慢等问题。 为实现上述发明目的，本实用新型提供以下的技术方案：一种快速高精度光电直读式智能水表系统，主要由多个终端水表、抄表集中器以及抄表管理系统组成，所述终端水表包括单片机和多个字轮单元，每个字轮单元包括机械字轮和多组光发射接收对管，每组光发射接收对管中的发射管和接收管之间采用唯一对应的正交码序列CDMA信号通讯连接，所述正交码序列CDMA信号的每个码还采用曼彻斯特编码以使其跳变，所述单片机分别驱动每组光发射接收对管的发射管向接收管发出信号。
旋翼式水表的结构和工作原理 第一节旋翼式水表 旋翼式水表是速度式水表的一种，是世界上用得最多的水表品种。 在国家标准中，速度式水表的定义为“安装在封闭管道中，由一个动力元件组成，并由水流速直接使其获得运动的一种水表”。当水流通过水表时，驱动叶轮(旋翼或螺翼)旋转，而水流的流速与叶轮的转速成正比，因水流驱动叶轮处喷口的截面积为常数，故叶轮的转速与流量也成正比。通过叶轮轴上的联动部件与计数机构相连接，使计数机构累积叶轮(旋翼或螺翼)的转数，从而记下通过水表的水量。 一、多流束水表 多流(束)水表：水流通过水表时，有多束(股)水流从叶轮盒四周流人，驱动叶轮旋转。这种水表的公称口径一般为15mm～150mm。 旋翼多流束式水表由表壳、中罩、表玻璃、密封垫圈、计量机构、计数机构和滤水网等组成。水流冲击叶轮后，叶轮开始转动，所转圈数通过计数机构累计，记录显示通过水表的水量。见图2-1和2-2。 图2－l 旋翼多流束水表的结构示意图 1- 接管；2-连接螺母；3-接管密封垫圈；4-铅封；5-铜丝；6-销子；7-O形密封垫圈； 8-叶轮计量机构；9-罩子；10-盖子；11-罩子衬垫；12-表壳；1-碗状滤丝网
图2—2 旋翼多流束水表的结构展开图 1－表盖；2－轴销；3－铜罩；4－罩子衬垫；5－表玻璃；6－O形密封圈；7－计数器；8－防磁环；9－中心齿轮，10－齿轮盒；11－垫圈；12－磁钢座；13－叶轮；14－叶轮盒；15－表壳；16－调节螺钉；17－调节螺钉垫片；18－调节塞；19－滤水网；20－接管垫片；21－接管；22－连接螺母多流束水表的总体尺寸和连接方式见表2—1。
射频卡水表( DN15-DN50) 使用说明书 冀制00000218 泊头市普惠仪表有限公司 ,
本水表是用来计量流经自来水管道水的体积总量的仪表, 适用于单向、非脉冲水流。智能射频卡( 冷水、热水、纯净水) 水表以自来水行业最常见, 无故障, 普通湿式水表为母体表, 采用国际上最新微功耗, 超大型大规模集成电脑芯片模块, 以高集成化工业手段而设计制造的可靠电子控制器, 配以本公司研发的超低功耗, 大扭距输出的无压损电机控制阀等相结合生产制造的新一代智能化水表, 是集预付费, 自动计费, 报警及防止不当使用等功能于一体的高品质产品。具有计量准确, 性能可靠, 结构先进等特点, 产品性能指标符合建设部CJ/T 133—标准和本企业标准, 主要用于住宅和企业用水的计量与收费工作, 该水表是以自来水公司和房产物业公司等水管部门现代管理的理想计量收费器具。 一、主要技术性能: 1．被测水温: 0o—40oC( 热水表0o—90 oC) 2．水表的公称压力1Mpa 3．流量表: ( 流量范围见下表) 4．水表的最大允计误差: 从包括最小流最Q1至不包括分界流量( Q2) 的低区±5%包括分界流量( Q2) 至包括过载流量( Q4) 的高区±2%。 5．管道的水压度大于0.02 Mpa. 6相对湿度≤90% 7工作电压: 3V
8模块静态功耗 <8 u A , 平均功耗<10 u A 9卡型号:ATMEL－T5557 二、性能特点: ?非接触式射频卡的使用寿命大大提高; ?密闭整体模块可应用于高湿高温环境,防水、尘、静电对电路的损坏; ?电路经优化设计, 抗干扰性能强, 易于维护; ?卡的使用温在-40 到 +85 °C; ?卡内嵌全球唯一64 位序列号, 具有可追溯性。 ?卡内有密码设置和写保护, 保证数据安全; 三、功能介绍: ?水量计量: 采集并存贮机械水表的计量数据, 能够记录剩余水量, 累积充值量、累计用水量。 ?显示功能: 能够显示十种状态中文提示, 四种状态符号提示。 ?报警功能: 两级报警功能, 分为: 显示报警提示和关阀报警提示。 ?查询功能: 经过相关功能卡显示表内计量数据, 并经过卡回抄表内数据。 ?限购功能: 可预设”限购水量”防止用户囤积水量。 ?阀门控制功能: 用户购水用尽时关闭阀门, 重新购水开启阀门。可按用水量自动进行阀门维护。( 默认15 m.3且大致一个月自动维护一次) ;当磁 攻击时关闭阀门。关阀报警时关闭阀门。电源电压低时关闭阀门。 ?退购功能: 可凭专用”退购卡”退还用户水表中的剩余量。 ?防磁攻击: 磁场靠近或采样信号线被剪断时, 将自动关闭阀门。 ?一卡多表: 可经过设置一张用户卡对应3块子表。 ?电池电压检测: 表内备有大容量锂锰电池, 可供水表长期使用; 四、使用说明: 射频卡智能冷水表计量和监控数据是经过水表和液晶显示并用射频卡传递数据, 液晶显示如下图所示:
智能水表技术及其应用 摘要：水费是给水企业唯一财政收入，维系着给水企业的正常运营和扩大再生产。因此，不断研究水表计量与收费的发展趋势，搞好水表计量和水费回收工作，提高水表的计量精度，降低产销差率，最大限度地降低企业成本和损失，是给水企业永恒的课题。 关键词水表计量智能 1、计量水表在给水企业中的重要地位 城镇给水企业所使用的各类计量水表是水费回收的依据。水费是给水企业唯一财政收入，维系着给水企业的正常运营和扩大再生产。特别是给水企业进入市场经济，加速资金回笼，提高收费率就显得至关重要，事关企业的生存和良性发展。同时，又是给水企业面向公众服务的主要窗口之一，很大程度上代表和影响着企业的形象。因此，不断研究水表计量与收费的发展趋势，搞好水表计量和水费回收工作，提高水表的计量精度，降低产销差率，最大限度地降低企业成本和损失，是给水企业永恒的课题。 2、计量水表的种类和应用分析 2.1 机械式水表分类 给水企业缴费计量常用的机械式水表分类如下: 2.1.1、按工作原理可分为 －容积式：旋转活塞式水表。 －速度式：可分为旋翼式和螺翼式。 其中，旋翼式水表又可根据计量结构分为多流式和单流式（多流式水表有叶轮盒，并有多个进水孔）。 螺翼式水表又可根据螺翼结构分为垂直螺翼式和水平螺翼式（垂直螺翼式的螺翼回转轴线与水流方向垂直，水平螺翼式的螺翼回转轴线与水流方向平行）。 2.1.2、按水表计数器是否浸在被测水中，可分为： －干式：水表计数器与被测水隔开，不浸在被测水中，表盘是“干的”。 －湿式：水表计数器浸在被测水中，表盘是“湿的”。 －液封式：介于干式和湿式之间，表盘与玻璃表蒙之间充以特殊液体。 2.1.3、按计数器指示形式，可分为： －指针式； －字轮式； －混合式（指针加字轮式） 2.2 水表的计量精度 2.2.1、容积式 计量精度高，一般可达到国际标准ISO4064的C级或D级。 2.2.2、速度式 计量精度较容积式水表低，一般可达到国际标准IS04064的A级、B级，少数能达到C级。 2.3 应用分析 目前，国内应用的计量器具绝大部分是多流速度、旋翼湿式B级机械水表。该种水表在低流速时的计量精度较低，尤其在滴水情况下，水表基本不计量。水表自身的小流量计量精度问题，使表后发生的滴漏现象易被忽视而造成浪费。给企业带来损失，也是自来水产销差率居高不下的原因之一。 此外，安装在户内的传统的机械式水表，只能依靠人工入户或请用户报数抄表，存在入户扰民问题。从总体上看，水表的计量精度和人工入户抄表都已不能适应给水企业迅速发展和服务的需要。 为了解决不入户抄表，近几年陆续试用了有线/无线智能远传水表出户集中抄表、IC卡等解决方案。