中国远传水表的技术现状及发展方向

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　　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。特别是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。

　　2003年后，直读式远传水表以其自身理论上的优越性在市场上热炒，并直逼脉冲式，使本来还不太稳定的脉冲式远传水表“雪上加霜”。对此，作者从理论、试验、应用和市场等方面对两种远传方式做了深入的分析与探讨，并发表了“论开关（脉冲）式远传水表的生命力”的文章，力挺脉冲式远传水表。

　　三年过去了，截止到2006年底，“潍微牌”自保持开关（脉冲）式远传水表已累积销出100万只，这一事实进一步证明了作者文章中的观点，“……开关（脉冲）式远传水表的生命力将是长期的、强大的。”

　　这期间，直读式远传水表也不甘心于仅在理论层面，一代代旧的失败，又一层层新的浮出……。那么，脉冲式、直读式，它们的发展情况如何；谁会在激烈的市场竞争中“笑到最后”；它们能否担当起中国未来抄表的重任。请看以下分析。

　　一、 脉冲式远传水表的技术现状及应用情况

　　中国远传水表的诞生大约在二十年前，其中“水表远传流量计”（专利号：89205961.3）是一九八七年开始研制的。之后，光电的、霍尔的、单干簧管的陆续产生并得到一定应用。因为当初住宅自动抄表还没有市场，这些技术的应用也仅仅是少量的和局部的。一九九六年后住宅自动抄表开始有了一定的市场，这些技术开始普遍应用并逐渐暴露出了不稳定、不准确的缺陷，最终归于失败。一九九七年双干簧管技术研制成功（专利号：99206865.7），并得到了应用。与以前的其他技术相比，双干簧管的准确性、可靠性要好的多。作者最初（1998年）将它应用于IC卡水表自动收费系统（天津蓟县），获得了成功。至今，这项技术非常广泛地在IC卡水表中得到了应用。但这一产品仍然有不稳定、漏计数、不能防磁、多占一个微机接口等缺点。

　　要说脉冲式远传水表的最理想产品，还是一九九八年研发成功的自保持开关技术（专利号：99219172.6 ）。由于采用了双感应头、自保持开关技术，使开关信号准确率达到了百分之百。又由于该技术采用了水表玻璃之上的结构方式，成功的解决了防磁干扰的问题。之后，这种产品被设计成了传感贴片的形式，使全国乃至全世界的普通水表都可以方便地安装组合，成了一种“一分钟即可使您的普通水表变成远传水表”的通用产品。这种自保持开关传感器产品已推广应用达100万只以上，其中仅北京市就达19.4万只。持续六年的规模化应用，已充分证明了自保持开关远传技术在准确性、可靠性、稳定性方面，已完全达到了自动抄表系统的远传技术要求。

　　在一些水压不稳定的特殊场合，有时存在水表倒转的现象，这也是造成误差的原因之一。2005年，一种可测倒流的具有自保持开关功能的远传技术试验成功（专利号：200520122407），这一技术彻底解决了因水表倒转造成的读数误差，已得到了广泛地应用。

　　至此，在中国，脉冲式远传水表的研发历经二十年，以准确、可靠、稳定、通用而告一段落，脉冲式传感技术不过关的时代宣告结束。

　　二、 直读式远传水表的技术现状及应用情况

　　直读式远传水表的概念大约产生于2001年前后，最初是以电阻触点式和光电式为最多，但由于工艺要求高，制作难度大，到2003年为止，基本上没有成功的产品进入规模化应用。之后又产生了两种新的直读式远传水表，即摄像直读式和计数直读式。

　　光电直读式远传水表 分为光电对射式和光电反射式两种。其原理是在每一位字轮的一侧设置固定的光电发射源，在与其对应的字轮上设置反射面或对射孔的接收点，利用多个（五个）接收点或反射面的不同位置状态来判断字轮转到了什么数的位置，从而确定所对应的数据。由于每一位的数字都取决于字轮的远传位置，这需要各字轮、字轮上的传感位置都要相当的精确。最初期的此类产品普遍存在零点进位状态下的差错，经过几年的改进，有的厂家已克服了这一缺点，但仍然存在高精密度的制造要求，给规模化生产与推广造成了不利。再有，此类方式目前多适合于做干式水表，湿式（液封）水表仍在初期阶段。

　　触点直读式远传水表 前期的此类产品多为电阻或电位器式，其原理是：在字轮上安装微型电刷，在与之相对应的位置安装电阻或电位器片，通过测量不同的阻值来判断字轮的数字位置，这类产品研发者的出发点往往是想在湿式水表的应用上得到突破，但都没有成功。最近有一种触点直读式远传水表正在进入试验阶段，它的核心部分借用了飞机油表的传感原理，不仅传感部件精密度高，而且整个触点部分密封在油体之中，如果各项要求严格达到飞机油表的条件，相信这一技术定会获得成功，必将在直读式湿式远传水表的产品上取得突破性进展。

　　摄像直读式远传水表 其原理是在水表机械字轮显示窗前安装一只摄像头，将拍到的数字图像传出，然后将图像字形译成数码，供微机存储处理。这种产品最早是由北京北保电器公司2003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。第二代产品由南京衫源公司2007年研制，由于成功解决了图像处理、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，并在北京投入现场试用，能否成功还有待于应用时间和应用数量的考验。

　　计数直读式远传水表 计数直读式远传水表是将采集开关（脉冲）信号的芯片装在每只水表上，通过电池保持其工作。将从自保持开关感应器采集的计数信号记录和储存在芯片中，从该芯片读出的数据就是表盘同步数据。这一产品采用了目前已经非常成熟的自保持开关传感技术、智能存储芯片技术和标准通讯技术，它的整个生产过程无需要求“严格和精密”，任何干式、湿式、冷、热、大小水表都可以任意组合而成，是目前直读式远传水表中规格最全、应用最多、工艺最为简单的一种方式。目前，这种水表已有4年多的应用经历。缺点是它仍然采用电池维持其工作，六到八年之后，电池需周期性更换。

　　三、 脉冲式、直读式远传水表将谁主沉浮？

　　与脉冲式远传水表相比，所有直读式远传水表都有两个共同优点：

　　1. 表具上读出的数据就是表盘上显示的数据，不是脉冲。

　　2. 数据以机械方式记录在字轮上，平时不需供电，只在读取数据的瞬间上电。因此，不怕停电、不怕断线。从理论上讲，它读出的数据和表盘数据总是一致的。所以，自从直读式远传水表的概念产生以来，一直受到人们的追宠和关注。

　　而脉冲式远传水表在此两点上恰恰处于劣势，因为脉冲式远传水表传出的信号是脉冲，微机将远传的一个个脉冲累加成数据，如果累加得准确无误，其数据就等于表盘数据。但是，在这一累加过程中，无论线路中断还是后备电池断电，累加就会中断并造成数据错误，重新修复后，底数也要重新设置。从这一角度看，直读式要比脉冲式优越得多。因此，从理论和宣传层面上讲，直读式处于优势地位。也有业内人士或企业将脉冲式的缺点与直读式的优点一一列表对照，似乎直读式的“东风”已经压倒了脉冲式的“西风”。

　　五年过去了，争论虽然还在继续，结论似乎已经明朗。脉冲式远传水表不但没有被压倒，反而顽强地走了过来。实际上，脉冲式远传水表从来没有停止过对自身弱点的修正，并在关健环节上达到了理想的效果。

　　1. 由于自保持开关中的自保持特性，使每个信号都准确而固定，几乎没有产生误差的可能性。

　　2. 自保持开关的远传方式采用的是开关（不是脉冲）形式，利用水表运行慢的特点加上数字滤波措施后，远传过程中的干扰完全可以排除。

　　3. 针对怕掉电、怕断线的缺陷，大部分厂家均采用了微功耗设计，并进行规范化布线与管理。多数情况下，只要采集准确无误，基础数据就会一次校正后终生同步。

　　4. 脉冲式远传水表的成本大大低于直读式，这在目前抄表行业的客户只买产品不买服务，以及不留余地，争相压价的市场竞争面前是十分有利的。

　　正是由于脉冲式远传水表克服了缺点、发挥了优势，才使得看似并不先进的脉冲式远传水表不仅没有被淘汰，反而在推广应用方面取得了突破性进展。在许多地方，脉冲式远传水表重新树立了“可靠”形象，取得了用户的信任，北京市的成功推广就是一例。

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