天津插卡水表|天津水表厂|天津插卡水表|天津水表

 

天津插卡水表|天津水表厂|天津插卡水表|天津水表联系人赵经理【153-1175-6524】

http://www.zhaosong123.icoc.cn/

目前市场上居民远程抄表系统所用表计主要有两类：一种是广泛应用的输出脉冲式表计，另一种是新出现的内嵌CPU的智能式表计，对这两种表计的优势和劣势进行了分析，并结合抄表系统的发展历史，结合相近的消防报警产品的发展经验，对这两种产品的市场前景作出分析和预测。

简单介绍了天津插卡水表的测控电路组成及程序设计框图，并分析了自行设计的“采样&供电模块”的工作原理及采用双电源的必要性。首次提出了对IC卡水表的阀门进行模糊控制的思想及控制方案，使IC卡水表具有了真正意义上的智能特性。实践证明，该模糊控制方案可有效地解决IC卡水表使用寿命的“阀门瓶颈”问题。
在我国，IC卡水表大约出现于20世纪90年代初期，经过10多年的快速发展已渐趋成熟。尤其是近几年，随着设计水平的提高及生产的规模化，在各大中城市中得到了越来越多的使用。
IC卡水表是集测控于一身的机电一体化产品，除了具备一般仪表所需的基本功能，还有其自身的特点。例如，对其必须采取防水防潮措施；再如IC卡水表必须具备低成本、低功耗、小外形及高精度的特点，即IC卡水表的四要素。在设计过程中必须基于此四要素进行设计，方能满足产品的实际应用要求。

3 双电源设计
所谓双电源，即测控电路及阀门驱动各使用一组电池。经观察大量的实际测控板的电压波形发现，单电源供电情况下，在电机启动瞬间有时会出现电压下跳现象，一般达到1.5V100ms的程序，尤其是电池电量不太充足时更易发生。由于采用浮动电压工作方式，虽然有时系统仍正常工作，但此脉冲形式的干扰输入对控制系统的影响是不言而喻的。这不仅影响单片机及其它芯片的工作稳定性，而且将对电池造成严重损伤。电池电量充足时不易发生此类问题，大量安装使用几年后此问题将带来较严重的后果。
已有一些代表性厂家采用了双电源设计，但采取共地设计。这不仅很难彻底解决上述问题，甚至可能因两组电池电压不同步而导致危险情况发生。采取光耦隔离后测试，测控板电压在电机驱动时只有微小波纹叠加，即便电池电量不充足，也绝无电压跳变现象发生，保证了测控板工作的长期稳定性。虽然增加了材料成本，但降低了售后服务成本，提高了企业信誉度，总体效益是令人满意的。
4 阀门模糊控制器设计
4.1 模糊控制的必要性
随着计测准确度的提高，近年来设计人员开始更加注重测控的另一方面，即控制，如开始采用智能控制技术控制阀门、为保护电池使用寿命而采用电机的软启动技术等。虽然水表行业规定六年强检，但根据我国的实际运作情况，IC卡水表应具有更高的使用寿命方能体现产品的价值。目前功耗已非主要矛盾，电池自身的寿命基本决定了IC卡水表的使用寿命。现今而言更为关键的是，由于阀门的锈蚀导致驱动电流增大进而造成电池的损伤及阀门的失效，从而造成IC卡水表的失效。因为此瓶颈问题，大大降低了其使用寿命，甚至有些IC卡水表只使用两年左右便失效，大大低于预期寿命。此故障还将随着在役年限的增加越来越凸显。
近10年来，设计人员采用过如先导阀、磁力助推阀、不锈钢阀芯、陶瓷阀芯及润滑剂等，但效果不明显。亦有采用定时开关阀门的设计，即设时间间隔为D，如按六年使用寿命计算，则：
D=（2190E1）/E
式中，E——电池组2的总的可用电量；E1——开关一次阀门所需的电量。
此方法虽然在一定程序上可以缓解此问题，但因时因地不同所导致的阀门锈蚀程序是不同的，以一定之规去适应复杂变化的锈蚀情况显然是不科学的，不仅不利于合理使用有限的电量，而且势必造成一定的故障率。而锈蚀情况的数学模型是很难或不可能精确建立的，此种情况采用模糊控制理论往往可以取得令人满意的结果。

4.2 控制变量的确定
为了克服模糊算法计算量大这一缺点，采用了查表法进行模糊控制。即采用MATLAB模糊逻辑工具箱进行离线设计，得到符合控制要求的模糊控制表，存入系统的存储器中。
本研究以采集的电控阀的驱动电流值I与设定电流值Ig的偏差e=I-Ig及相邻两次偏差变化率ec为输入变量，下次开关电控阀的时间调整量U为输出变量，建立典型的双输入单输出PD结构模糊控制器，并利用模糊推理系统编辑器（FIS）对控制参量进行设定。
4.3 变量的模糊化
试验表明，驱动电流的安全范围在50～100mA之间，正常情况下，电控阀每10天左右开关一次可以保证阀门不锈蚀。本设计选择75mA作为驱动电流的给定值，选定10天作为给定驱动周期，在此基础上进行调整，调整范围设定为2～18天。则e的基本论域设定为[-25，25]，ec的基本论域也设定为[-25，25]，u的基本论域设定为[-8，8]。限于篇幅，具体设计过程此处从略。
经上述分析及两万多具在役IC卡水表的实际使用情况，可以得出如下结论：
（1）采用双电源可明显提高测控板的工作可靠性，保护电池并提高 IC卡水表的使用寿命及降低故障率。
（2）采用模糊控制技术可更加有效地使用有限电量并避免阀门锈死，彻底解决了IC卡水表使用寿命的“阀门瓶颈”问题。
天津插卡水表|天津水表厂|天津插卡水表|天津水表

%0.6

@0.2

%.0.5

%0.7

远程自动抄表系统这个当年的新生事物已走过了十多年的风雨历程，几经探索，几经磨难，终于结出果实，虽然成果有限，但毕竟来之不易。从抄表传输信道方面讲，从电力线载波传输，到拉专线的485总线方式，再到无线抄表，各有千秋，各有成果，不在本文的讨论范围。本文只探讨表计方面问题。
　　
二、表计的发展历程
　　
表计，包括电表、水表、煤气表、热量表、冷气表、其中电表应用*广也*早，迄今为止，抄表系统*大成果就是电表的抄表已经比较成熟稳定，这个成果非常来之不易。从*早的用户加光电管、霍尔元件改装机械表，到表厂生产带脉冲的机械表，再到全电子式电子表的广泛应用，甚至电子式电表还经历了不准确的ADE7755芯片两个过程，抄表系统终于能够比较准确的抄电表了。其中，*为关键的是有准确脉冲输出的电子式电表的应用，它统一了表计脉冲输出方式，使各个厂家的抄表系统都可采用，而且简单，稳定。可见抄表系统中表计性能是非常关键的。
　　
可是，当把电子表的成功经验运用到水表、气表、热量表、暖气表上，也不是那么简单的事。先是水表，由于水表本身有安装环境、水锤现象等特殊的问题，要输出简单、准确的脉冲又似乎不太容易，于是，人们又提出了智能水表的概念，将表计脉冲计数部分内嵌到表计本身里边，对外按照一定的协议直接传送表计读数，有人又叫直读表，据我看，这也只是读表计里存储器的数据，而不是直接读表盘上的肉眼可见的示数，还是叫智能表合理一些。但这又带来新的问题，表计对于各家的抄表系统不能通用，虽然国家标准试图规范接口协议，但这个标准把接脉冲表的采集终端和智能表作为同等的费率装置进行协议规范，但用户具体采用哪种方式还得考虑其它因素。也就是说*终还得市场说了算。另外，智能表的成本一定远高开是脉冲表，要解决工作可靠问题也不容易，下面就脉冲表和智能表的优势劣势分别作详细比较
　　
三、脉冲表和智能表的比较
　　
首先声明：“没有*好的技术，只有*好的产品”，不管哪种技术，都有利用该技术做得*成功的厂家，所在本文只是比较两种技术在不同的方面哪种更容易做得好，而不是否定一种，肯定另一种。
　　
1、通用性方面
　　
一个产品的通用性或者兼容性，常常关乎一个产品的生死。大家都知道美国**的王安电脑的故事，大名鼎鼎的王安电脑之所以走到破产的边缘，很大的原因就是它拒绝生产已成为市场主流的IBM电脑兼容机型。
　　
毫无疑问，在正式的统一标准出台以前，脉冲表的通用性更好，只输出简单的脉冲，不限外接电压值，和所有抄表厂家的采集终端都能接口，至于抗干扰性、可靠性，则是各个厂家不同。另外，抄表系统和表计的采购渠道分开，以上就是目前的脉冲表的*大优势。而智能表则是各家的抄表系统接各家的表计，很难通用。而表计的生产也是很大的问题，没有一定的实力很难生产出好的表计，而几大有实力的表厂又因为智能表产品产量太少而热情不高。
　　
在正式的统一标准出台之后，经过一段时间的市场选择磨合，可能出现几种统一协议的表计，但就通用性而言，仍然是脉冲表更容易做到一些。
　　
2、准确性问题
　　
由于智能表在表内计量脉冲，比较有利于防止线路干扰和外力破坏，在不考虑死机和电池没电的情况下，智能表比脉冲表准确性更容易做得好。
　　
分析当前脉冲输出的水表容易出问题的原因，主要原因在于表计本身，由于脉冲水表的历史相对较短，很多问题尚在摸索，例如用干簧管的水表在临界状态时水管抖动容易多发脉冲，这个问题可用双极性霍尔器件解决，还有的磁铁出现退磁现象，以及防盗的问题。相信随着不断地摸索改进，远传脉冲水表将来做得和电子式电表一样稳定准确是可以预见的。
　　
3、产品成本问题
　　
由于脉冲表输出简单，所需元件少，而智能表每块表都有CPU工作，都有智能计量部分，而且抗干扰方面需花费的成本更高一些。因此，脉冲表在成本方面有比较大的优势。初步估计智能表和脉冲表成本差距至少在两倍以上。
　　
4、解决抗干扰问题的难易程度
　　
当前市场占主导地位的比较成熟的是脉冲表抄表系统，智能表抄表系统作为一个新的思路值得研究，但从抄表系统的发展历程来看对新系统可能遇到的障碍绝不可等闲视之。
　　
脉冲表抄表系统是一个采集终端接多块脉冲表计，只有一个CPU工作，智能表抄表系统是一个通信单元采集多块智能表计数据同时有多个CPU工作，而CPU工作对于环境要求很高。一般来说，解决一个CPU可靠问题比解决多个CPU工作可靠问题容易一些，对于电磁兼容问题解决难度绝不能低估，这里边有产品成本问题，也有开发周期问题。 但我们也认为经过一段时间摸索，部分厂家也能够解决好智能表抗干扰问题。
　　
四、其它相近产品的发展历程参考
　　
要预测一个产品的市场前景，可以拿相近的发展历史长的产品作为参考。与抄表系统有点相类似的是消防报警产品，消防报警系统发展历史更长，其发展过程可作为参考。国内目前主要有三种消防报警系统，多线制（探头无CPU）、总线制（探头无CPU）和智能式（探头有CPU）。其中占主导地位的、用量*大的是总线制，总线制和智能式的价格差在3倍以上，但多线制在低端用户智能式在高端用户上都有一部分市场份额。
　　
国内研究智能式消防报警系统是在上世纪90年代后期，同今天我们研究智能表抄表系统有相似之处，其发展历程值得参考, 任何一种产品都要经过市场的检验，赢得了市场就赢得了一切。市场选择是一种综合因素的考验，不是单个因数所能决定的。一般来说，性能价格比好的产品能赢得更大市场份额。
　　
五、结束语
　　
智能表抄表系统作为一个有价值的研究方向是可行的，将来也一定有特定场合的市场份额，综合来看，脉冲表抄表系统较为成熟，性价比较高，有巨大的发展空间。

天津插卡水表|天津水表厂|天津插卡水表|天津水表

天津插卡水表功能特点及技术参数：
●基表采用全铜质一体化旋翼式脉冲水表，计量精度高，可靠性高；
●具有机械计数和电子计数双重显示功能；
●水表脉冲输出部分采用双稳态设计，防强磁场，不会误发、漏发脉冲；
●电控部分采用超低功耗单片微控制器，功能强大，可靠性及抗干扰能力强；
●液晶显示，清晰易读，功耗低，累计用水量及剩余水量可随时查询，并可显示多种状态；
●电源采用优质高能一次性锂电池，年自放电率小于1%，可保证工作大于8年；
●具备自检功能，可对电池电压低、卡错、断线及其他故障蜂鸣告警并液晶显示；
●整表采用密封隔离设计，分为电机仓、电池仓、电路仓、电池外置更换；
●一表一卡，采用独特的加密方法，可彻底杜绝伪卡；
●采用优质不锈钢球阀，无压损、功耗低、故障率低；
●插卡部分和控制部分分离设计，方便湖南插卡和查看用量。
●内置实时钟，具有数据冻结功能，可以实现阶梯计费。
四、技术参数：
●由发讯基表、电控球阀和电脑控制盒三部分组成。
●使用两节电压3.6伏,容量3000毫时锂电池串联供电.使用工作年限大于6年。
●基表的传感器输出线为4根：脉冲输出线2根，公用线1根，防剪线1根。
●电动阀
驱动电压：DC7.2伏　平均空载电流:300mA
负载电流:80mA峰值电流:120mA
阀门工作时间:15-20S
●基表:*大允许误差要求:优于国标要求的1/3
计量显示:6位机械字轮+4位指针计量+1位圆形指针
压力损失、耐压强度等其它指标优于国标要求。
外观尺寸、指标装置、材料要求、螺纹要求符合国标的要求。

 

http://www.zhs123.icoc.cn/

 

企业名片