1、1远传水表存在的问题及改进方法初探【摘要】近年来，我国远程抄表系统的应用越来越广泛，与此同时，远传水表也渐渐的广为人知，但是，远传水表在使用的过程中依然还存在很多的不足和问题，这些因素导致了我国远程抄表系统不够科学和先进，影响了我国远程抄表工作的正常进行，所以，要重视远传水表存在的问题。本文首先分析了远传水表的技术基础，在此基础上进一步分析了当下远传水表存在的问题，并针对问题提出了改进的思路。 【关键词】远传水表；问题；改进；思路；方法 中图分类号：U223 文献标识码：A 1、前言 不断更新远传水表的技术是提高我国远传抄表系统科学性的必要工作，只有重视远传水表技术存在的问题，并提出有效的解决
2、对策，才能够保证远传水表技术能够获得长足的进步和提高。 2、远传水表技术基础分析 2.1、MBUS 全名为 meter bus,定义为仪表总线,是一种新型的总线结构,MBUS 主要特点是经由两条无极性传输线来同时供电和传输串行的数据,而各个子站是并联在 MBus 总线上的。从中可以看出其相对于RS485 总线的优势,无极性可以让信号自由的选择方向进行传输,也就意味着减少了传递的时间,让数据传出的更快。 MBUS 总线中的接收发送机制如下:在主从式通信系统中,由于从机2之间不能直接交换信息,只能通过主机来转发,因此,采用 MBus 可以对从机的相关数据进行采集,然后传递至集中器,然后再传递给总站
3、。它是由主机从机和两线制总线组成。 MBus 总线是一种半双工的通信总线,它可以通过集中器,给终端仪表进行远程供电,也就是我们所说的查表充电。现今市场中传输已经基本改革成为 MBUS 总线,它的优点包括:结构简单,造价低廉,可靠性高。用MBus 总线可大大简化办公场所、住宅小区等智能化管理系统的布线和连接结构。 图 1 远程抄表工作方式 2.2、远程抄表工作方式 远程抄表工作方式是控制系统的电脑发出信号源由 MBUS 总线传送给集中器,再由集中器将信号传给每一个水表上的模块,模块采集水表读数之后,读数按原路返回,完成读表工作。每家每户的远传水表与供水企业控制室的计算机系统通过外网,直接联网通讯
4、。计算机每天自动或者手动抄收一次或若干次。水表上传数据如有异常,供水企业控制室的计算机会自动发出警报,便于及时维护。依靠 MBUS 的连接和集中器的传接让工作人员在办公室就可以抄到水表读数。 3、远传水表存在的问题 3.1、干簧管传感器存在的问题 干簧管传感器存在下列缺点: (一)属机械触点式微动开关,当干簧管吸合次数频繁或吸合次数增多,不3可避免会产生磨损及金属疲劳,干簧管工作可能失效,出现接触电阻变大或无法再次吸合、吸合后无法弹开、漏吸等现象,使用一段时间后,必然产生信号畸变； (二)干簧管在外磁干扰影响下将始终处于闭合状态(常开式干簧管),工作磁铁的作用不会使它产生反应； (三)干簧管本
5、身存在致命弱点抗抖动性差,而水表的工作环境一般较电表、煤气表差,水压变化或水中含有空气,水管震动将使干簧管在临界感应点“抖动”,发出误动作信号。 3.2、霍耳元件式水表 开关型霍耳元件内部由霍耳传感器、放大器、稳压恒流电路、整形电路(施密特触发电路)及集电极开路输出等部分组成,输出高、低电平信号。霍耳元件一种类型为普通开关型,当外加磁场强度超过规定工作点时输出变为低电平,当外加磁场低于释放点时,输出高电平。霍耳元件属无触点式敏感元件,避免了干簧管的“疲劳”缺陷；但其功耗较大,对抄表系统的备用电源要求较高。 3.3、光电式水表。光电传感器的发光器件与光敏器件集成在一起,加在发光器件的电信号使其发
6、光,接收器件受光照射产生光电流使输出端产生相应的电信号。光电式传感器不受水表本身磁场及外界磁场的影响,并在结构设计上已消除外来光的干扰,信号输出保证稳定可靠；但由于其功耗大不可避免,因此对电源要求较高。 3.4、湿式(液封)远传水表 湿式(液封)远传水表基本上为改装型将水表指针更换为带磁铁4指针、表盖上附加传感器,指针转动带动磁铁转动,当靠近传感器位置时发出信号。此类水表是在原普通表上直接改装的,形式简单明了,但存在下列问题: （一）因水表本体为湿式水表,使用一段时间后,室外水表读数盘生满青苔,室内水表读数盘锈蚀,影响本体读数,清洗必将影响传感器安装位置,一般维修工无法恢复,给维护带来巨大困难
7、(液封水表由于字轮部分密封,该部分读数保持清晰,不必清洗)； （二）该水表改装一般需将“0.01”位指针更换为带磁铁指针,按要求流过水表 0.1 吨水,传感器动作一次,但由于指针重量加大,转动受影响,致使无法再现上述对应关系； （三）传感器部分一般外加并固定在水表玻璃,水表铅封后仍可能有一定的移动空间,稍加移动,磁敏元件即进入敏感盲区,不再正常工作；(4)改装水表的电路部分为达到防水效果,大都使用环氧树脂类固化剂覆盖在其表面上,但水若由固化剂气孔渗入电路板,或是环氧树脂随外界温度变化热胀冷缩将引起干簧管玻璃封壳破碎导致电路部分工作无效。 3.5、干式远传水表。干式水表的计数器由齿轮盒或隔离板与
8、被测水隔离,读数清晰,不受水质和表内外温差的影响,其计数机构在设计时可留出适当空间安装传感器,保证电路部分与水隔离。但相比于湿式水表而言,干式远传水表也存在一些问题: (一)因干式水表叶轮轴与计数器中心齿轮的连接依靠磁耦合来传动,对水的压力和水质的要求高,水压波动大时,水表倒转现象时有发生,若水质太差,叶轮轴上的磁铁可能会吸满杂质,造成传动不力； 5(二)使用日久,耦合磁铁退磁造成耦合力矩小,始动流量大； (三)传动磁铁耦合处虽加有防磁环,但强磁干扰仍可能影响水表本体的计量特性； (四)如果远传部分磁敏传感器的安装位置不当,传动磁铁、防磁环将影响远传水表信号输出。 4、改进方法探析 为解决远程
9、抄表系统在实际应用中存在的问题,我们就相关问题进行了实验和研究工作,并初步得出以下结论: (1、尽可能不采用普通湿式水表改装的发讯表(包括液封表改装)。 (2、干式远传水表传动轴必须采用优质磁性材料。 (3、干簧管式远传水表在设计电路时注意与现场条件配合,建议采用双干簧管电路,提供线路短路、断路、外磁干扰检测信号,同时考虑干簧管抖动问题。 (4、霍耳元件式远传水表首要考虑的是其功耗问题。可利用现代微电子技术构成智能化模块,模块在常态下处于“睡眠”状态以降低功耗。若供电情况理想,可采用双磁铁、 “锁键”型霍耳元件配置,实现磁干扰自解功能同时也消除临界状态出现误动作的影响。 (5、有关水表生产厂家
10、正试制生产一种触片式电阻型远传水表在水表的字轮部分按位安装金属簧片,当压簧接触到字轮上数码对应位置的簧片时,输出相应大小的电阻,根据字轮位对应电阻值的大小判断字轮读数。以这种水表构成的系统,理论上不再引用现有抄表系统以积算形式累计远传一次水表发出的脉冲信号的方法,采用静态方式判别现行读数,消6除了积算方式类系统因外界因素影响产生的信号接收故障。此水表如果能克服机械簧片的“疲劳” 、 “生锈”问题(字轮低位对应的簧片可能因连续磨损而疲劳、高位对应的簧片可能因长期不动作表面生锈造成接触电阻增大)应用于实际,将在系统的整体开发思路上有比较大的突破。 5、结束语 总而言之，远传水表存在的问题有很多，这些问题必须得到技术人员的重视，从设计上把关，以实践为基础来提出改进的方法，不断的优化远传水表的各项功能，提高的远传水表的技术水准。 【参考文献】 1田野.浅谈无线远传水表的测试J.科学之友,2011,04:43-44. 2李兵.大口径远传水表在营业管理中的应用J.科协论坛(下半月),2011. 3张善亮.直读式远传水表和抄表系统应用探讨J.中国住宅设施,2011,11. 4田万盛.浅析无线远传水表技术及应用J.河南科技,2010,12:72. 5邬金鹏.探讨智能远传水表系统的应用选型J.城镇供水,2010,02:50-52.
