無線遠傳水表附加裝置檢測方法及無線抄表功能測試分析

摘 要：近年來，無線遠傳水表的普及速度非常迅速，無論是在安靜優美的小區還是在環境惡劣的工業生產中我們都能看到無線遠傳水表的身影。它一次性的解決了遠傳抄表，一次傳感的問題。但是在現實生活中無線遠傳水表的傳輸的過程中容易產生功能失效，這其實也是無線遠傳水表技術不完善的表現，下面我們就來認識一下無線遠傳水表附加裝置檢測的方法和抄表功能。

關鍵詞：計量學；無線遠傳水表；無線抄表；計量監管；強制檢定

引言

從政策層面分析，近年隨著人們對水資源的重視，許多國家都頒布了一系列的相關舉措。我國也不例外，就在2014年2月，中國發改委、住房城鄉建設部發布公告稱，2015年底前，我國將全面實行城鎮居民階梯水價制度。業內分析人士指出，推行階梯水價制度將采用新的水價計量方法，屆時智能水表有望全面進入千家萬戶，進而帶動起對智能水表的巨大需求。

從市場需求分析，隨著廣州市房地產市場發展，各小區設施配套完善，其中智能水表越來越受到供水公司的青睞。目前，在廣州市最為普及的是IC卡預付水費智能水表，無線遠傳水表也在逐漸推廣，無線遠傳水表的便捷讓各用戶十滿意，但隨之也有供水公司反映無線遠傳水表存在功能失效。

1 無線遠傳水表附加裝置檢測方法

目前市面上無線遠傳抄表系統主要執行無線雙向水表的抄表方案進行抄表。文章探討的無線遠傳水表也依據該方案，其附加功能部分涵括了無線抄表系統的功能裝置。

家用無線遠傳水表（口徑小于等于50mm且常用流量不超過16m3/h，準確度2級）屬于民生計量器具，需要進行首次強制檢定，到期更換。其基表部分可按普通水表進行檢定操作，包括外觀、密封性、示值誤差等項目；其附加裝置功能檢測方法在JJG 162-2009《冷水水表檢定規程》中有簡單提及。

無線遠傳水表附加裝置功能檢測包括：提示功能檢測、控制功能檢測、抄表讀取及顯示功能檢測。主要檢測方法如下。

1.1 提示功能檢測

（1）進行抄表時，應有正確、清晰的文字提示抄表程序。（2）工作電源欠壓提示：當水表工作電源欠壓時，有明確的文字符號、聲光報警、關閉控制閥等一種或幾種方式提示。（3）誤操作提示：錯誤操作水表，其應有誤操作的提示。

1.2 控制功能檢測

（1）閥門遙控檢測：通過手抄器或專用PC軟件可以進行遠程閥門開啟/關閉操作（須經授權）。（2）無線喚醒功能：通過手抄器或專用PC軟件，可以隨時喚醒無線模塊并進行抄表控制。

1.3 抄表讀取及顯示功能檢測

抄表測試：能按表號或按地址抄錄某臺水表的當前讀數，抄表器讀取的數值應與水表機械齒輪指示值一致。

2 無線抄表器功能測試

由于無線抄表器為有限電源供電，與水表計量機械裝置采用無線信號傳輸數據信息，因此，距離、障礙阻隔、信號干擾等因素可直接影響抄表的準確和效率。為了進一步了解無線遠傳水表無線系統的功能，本試驗采用的是HT-2900型無線抄表器進行讀取某品牌水表，測試內容包括：無線遠傳水表與無線抄表器讀取及顯示、傳輸距離、障礙物阻礙、信號干擾和斷電保護功能等測試。

2.1 無線抄表器顯示測試

將無線抄表器對準一個水表進行讀取，其能具備正常表號選擇輸入功能；讀數時，在允許距離內，能按表號或按地址抄錄某臺水表的當前讀數，讀取的數值應與水表機械齒輪指示值一致；當水表的計數發生變化時，再次抄表時抄表數與變化量值一致。

2.2 信號傳輸距離測試

在空曠的場地內，將無線抄表器對著水表進行讀取數據，利用紅外測距儀測量無線抄表器與水表間的距離。無線抄表器對水表進行抄表時，由手抄器發出信號，對水表內安裝的無線模塊進行喚醒，無線模塊收到喚醒信號后，將存儲的用水量數據傳輸給抄表器，以此完成一次抄表。因此，“喚醒-數據傳輸-接收”這個抄表過程，需要耗費一定的時間。傳輸距離與傳輸時間有一定的聯系。

經測試：空曠場地內，無線抄表器能夠讀取水表用水量的最大傳輸距離為150m。在信號可接收范圍內，對100臺水表進行讀取數據，得到在允許傳輸距離內無線抄表器的可讀水表數量和信號接收時間，以此反映無線遠傳水表無線傳輸功能準確性及效率，具體見表1所示。

由表1統計數據顯示，水表與無線抄表器信號傳輸有一定的距離限制，無線抄表器能夠讀取水表用水量的最大傳輸距離為150m，但可讀取的水表數量較少，并且耗費時間，讀表準確率和效率較低。隨著傳輸距離的縮小，傳輸效率和準確率提高。測試結果表明：空曠距離內，HT-2900型無線抄表器對無線遠傳水表進行無線抄表時，數據傳輸抄表率高于99%時的傳輸距離為60m。

2.3 無線遠傳信號穿透能力測試

無線遠傳水表與無線裝置直接的信號傳輸依靠的是無線信號，且靠有限電源供電，故信號頻率和信號強度是固定的。因此，建筑墻體的阻礙可直接影響無線抄表器接收信號的能力。本試驗選100臺水表進行無線抄表，在40m傳輸范圍內，測試HT-2900型無線抄表器透建筑障礙接收水表無線遠傳信號的能力。

本試驗在實驗室進行，實驗室為一般磚混結構的房屋，墻體為混泥土砌磚材料，一層建筑墻體厚度為240mm。射頻信號被建筑障礙物阻擋，可明顯減弱信號的強度，進而影響無線抄表器讀取數據。測試顯示，在40m水表射頻信號可穿透8層建筑墻體而被無線抄表器接收，隨著阻擋墻體增厚，信號衰減較大，抄表器可讀取的水表準確率和效率也明顯下降，具體試驗結果如表2所示。

測試結果表明：采用HT-2900型無線抄表器對無線遠傳水表進行無線抄表時，可快速抄表并且數據傳輸抄表率高于99%的信號穿透能力為4層建筑墻體，為確保無線抄表器的準確率和效率，應注意建筑物的阻隔對信號的屏蔽效應。

2.4 信號干擾測試

眾所周知，信號都是以電磁波的形式進行傳播，在信息高速發展的時代，手機通訊、電器、電路及高壓供電設施等周圍都存在電磁波信號。在傳輸過程中，同頻率或倍頻關系的兩種電磁波信號會交集，相互疊加，會形成干擾；否則，就不太容易形成干擾。

試驗所用為HT-2900型手持抄表器，無線手持器對水表進行抄表時依靠的是無線模塊的信號傳輸，信號傳輸頻率為433MHz。本試驗使用2臺相同的無線抄表器同時抄表，共對100臺水表同時抄表，每臺抄表器各抄讀50臺，結果如表3所示。試驗表明，兩臺相同頻率信號的無線抄表器同時抄表時，抄表失敗，說明同頻率信號相會干擾，使得抄表器不能正常讀取信號信息，導致抄表失敗。統計結果顯示：兩臺抄表器同時工作，信號干擾也影響無線抄表器抄表時間，降低抄表效率。因此，建議只能用一臺無線手抄器對無線遠傳水表進行抄表或檢測。

2.5 斷電保護測試

無線抄表器采用的是有限電源供電，在實際使用過程中，存在無線抄表器在工作過程中電量耗完的情況。這時，要求無線抄表器具備斷電保護和存儲功能，及時存儲已抄表號和用戶用水量，避免信息丟失和重復工作。本測試在無線抄表器電量耗損完的狀況進行，將無線抄表器充入少量電量，開啟使用，輸入水表表號進行抄表讀取用水量，中斷充電，抄表器欠電關機，再次對抄表器進行充電，開機啟用，此時，無線抄表器應保存已讀表號信息和用戶用水量，且顯示的是斷電前操作界面。

3 故障分析

無線抄表器通過無線信號對水表進行抄表，在傳輸過程中，距離、障礙阻隔、信號干擾等客觀因素可直接影響抄表的準確和效率。此外，人為操作因素也影響抄表的成功率。為快速排查在檢測和使用過程中無線抄表器故障原因，提高檢測效率，列表統計無線抄表器抄表失敗原因及故障排查，如表4所示。

4 結束語

無線遠傳水表的抄表技術目前還處在發展階段，相比傳統水表，無線遠傳水表能有效提高計量的精確性，并及時向客戶提供賬單信息。對于自來水供應商，智能水表能及時識別漏水現象、計量錯誤等故障，從而有效保障供水公司和消費者的利益，隨著市場的良性發展， 生產廠家技術的提高，無線遠傳水表附加裝置的功能將日趨完善并逐步普及。

參考文獻

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[4]JJG162-2009.冷水水表檢定規程[S].

作者簡介：劉雅杰（1983-），男，廣東增城人，廣州能源檢測研究院計量工程師，主要從事容量流量計量技術及考評工作。