智能水表應用過程中存在的問題與解決方案

王國慧

智能水表應用，不僅提高了計量的精準度，還能實現用水監測，具有重要意義。然而智能水表應用還存在部分問題，需加以完善和優化。現針對智能水表應用問題，采取實踐與總結分析的方法，展開具體的論述，提出解決的策略。本文首先概述了智能水表應用的背景，其次結合實踐分析智能水表應用存在的問題，最后提出了解決方案。

科技不斷創新和發展，涌現出很多智能化技術手段，例如NB-IOT、大數據、物聯網等，為城市智慧發展提供了支持。基于智能化手段，人們實現了水務管理的智慧化和智能化，提高了水服務的質量，并且提高了水管理的效益。通過優化水務管理基礎設施，例如替換智能水表，構建完善的水務管理系統，實現技術的應用價值，助力水務管理的優化升級。

一、智能水表的應用背景

過去的很長一段時間內，人們開始使用IC卡預付水表。使用此類水表，使得用戶預先繳費再供水。實際應用中解決了收費問題，同時也有效地克服設備接線問題。不過隨著長時間的使用，IC卡水表的缺陷也逐漸顯露出來，例如電球機閥能耗比較大。除此之外，IC卡還潛在被解密的風險，難以動態掌握具體運行的情況，給管理工作帶來了很大的挑戰，目前已經處于淘汰的趨勢i。使用直讀式遠傳水表，可以在抄表瞬間供電，有效地擺脫了脈沖式遠程水表離開電源則無法運行的難題。從實際應用的角度來說，主要是利用水表自帶的功能模塊，實現對信號的采集和數據的處理以及存儲等，以此來滿足具體的需要。此類水表雖然解決了傳統的應用難題，例如布線，但是在運行維護方面也面臨著很多的挑戰。使用無線遠傳水表則是借助無線收發模塊，實現對數據信息的采集，再傳輸到采集器，有效地處理了架線的問題，與此同時避免了無線電資源與電池等的新問題。普遍來說，使用的水表主要以機械水表為主，流量傳感器沒變，而且水表計量性能也沒有得到提升。電子水表的出現采用了智能化技術手段，有效地解決了傳統機械水表存在的各類問題，并且適應水表的應用需求。從未來的發展角度來說，人們使用的智能化水表在水表計量方面會更加的精準，并且計量范圍更寬，能夠有效地改善小流量測量特性。除此之外，水表產品的可靠性會更強，壽命也會更長。通過產品的不斷升級和優化，促使水務管理水平得到提高。

經過長期摸索，人們基本掌握了水務管理在應用端的不足，主要體現在以下方面：（1）水務基礎信息要素不足。目前，很多地區水檢測還依靠人員完成，監測精度和監測頻率不高。（2）資源共享服務水平需要提高。從各個單位情況分析，數據中心建設水平不高，未能實現數據存儲和處理以及多媒體等的集成化應用，使得水務管理水平不高。（3）智能化水平不高。生產運行數據和水質檢測等的自動化水平還有待提高，難以滿足水務管理的需求。在管理需求的背景下，恰逢人工智能和物聯網以及云計算等技術快速發展應用，促使智能水務系統出現，推動智慧水務的發展。智慧水務是圍繞水務系統，從生產和管理以及服務等環節入手，采用數采儀和無線網絡以及智能水表等，實現數據信息的有效采集和利用，進而實現智慧化管理。整個智慧水管理系統中智能水表起到關鍵作用，能夠為水使用監測提供支持，為相關管理工作提供依據和保障，創造更多的價值。

二、智能水表應用中突出的問題

1. 智能水表滲透率低

目前，我國各個城市都在積極推進智慧城市建設，回顧十三五期間，全國范圍內推進三個批次總計277個智慧城市試點工作，獲得了不錯的成效。在智慧化城市建設和相關技術快速發展的推動下，智能水表的產量和市場需求不斷提升，不過占比比較低。根據《2019年—2025年中國智能水表行業市場運營模式分析及發展趨勢預測研究報告》顯示，2017年國內智能水表的滲透率為23%，預計到2020年達到40%～50%，不過相比智能電表（90%）和智能化燃氣滲透率（超過50%）還比較低。隨著智慧水務、老舊小區改造以及農改水等項目的推進，智能水表的滲透率將會不斷提高，能夠支持智慧水務的現代化發展。

2. 水表的智慧化水平待提高

基于智慧城市建設背景，智慧水務也保持快速發展狀態。隨著5G技術的商用，基于5G的高帶寬和低時延以及大連接優勢，結合發揮NB-IOT的特性，可為智慧水務的建設目標實現提供支持。面對智慧化技術的應用，對智能水表也有了新要求，主要內容如表1表示。未來，大數據的應用會更加廣泛，智能水表的應用計量數據的精度需要達到0.001立方米。若計量數據采集精度比較低，則很難發現供水管網的異常情況。與此同時，智能水表還要具備防盜水以及監控爆管的功能，也就是具有檢測逆流的功能。使用智能化水表，既要實現數據信息的有效采集和存儲，還要達到通信可靠性要求。水公務司方面對智能水表，有著兩個基本的要求，即計量數據采集的準確性可靠性，以及智能水表的綜合成本。從當前的智能水表產品分析，使用方對其數據采集的準確性和可靠性還存在一定的擔心。按照需求和要求，水表整個壽命周期都必須要保證計量精度，避免出現不可靠的問題。一方面，需要優選適宜的智能水表。另一方面，則要加大智能水表的研究力度，全面提高水表的智能化水平。

表1 智能水表的應用要求

3. 智能水表的管理水平不高

各個城市正在積極推進智慧水務的建設，力求實現控制數字化、管理協同化、決策科學化，進一步提高水服務的質量，保障居民用水安全。以杭州智慧水務為例，推進工程管理系統和GIS系統以及生產調度平臺等的建設，為水務管理提供支持。從智慧水務系統應用角度分析，基于供排水一體化調度系統，能夠實現調度數據信息的快速準確調取。利用物聯網和大數據等技術作為支撐，實現生產數據和業務數據的有效融合。利用智能計量和漏損智慧管理系統，可有效減少漏損率。當前全市已經有超過15萬只遠傳小表，并且配置了2200余只遠傳大表，通過計漏系統可以遠程抄水表，同時還具有遠程抄表結算功能。當水表產生異常情況或者離線報警統計或者其他情況，相應數據可以通過可視化圖表呈現，同時能自動獲取相應數據，極大程度上縮短了巡檢維護周期。自從計漏系統投運以來，為遠傳水表管理以及降低漏損率等提供了有力支持。更換智能水表后，月均用水量得到顯著提升，可降低漏損率0.1%。從很多城市的現狀分析，尚未實現對智能水表的有效管理，還存在著不足與問題，需加以完善和優化。

三、智能水表應用的策略總結

1. 積極推進智能水表更換工作

為增加智能水表的滲透率，需積極推進智能水表改造工程，增加水表的配置數量。以某縣為例，2020年投資1.05億元，建設了1個縣級智慧供水平臺和12個鎮街管理平臺，并且完成14.6萬戶農村智能化水表改造任務。通過推進智能水表安裝工程，實現超過90%的居民用水線上繳費，做到了繳費不出門。與此同時，還采取分區建設，定期組織開展專業人員進行檢測，嚴格控制管網水漏損率。通過對區域內水系統的全面調查，掌握老舊小區待改造情況以及新建小區的“一戶一表”現狀，為管網優化和水表智能化升級提供有力的依據和支持，高質量推進各項工作，增加智能水表的滲透率。加大智能水表建設的投入力度，完善智慧水務的基礎，提高智能水表的利用率。將新型智能化水表，應用到人們的生活生產中，為使用者提供便捷的支持。在智能化水表的應用背景下，達到高效化運行的目的，防范問題的出現，全面提高水服務的質量。

2. 合理選擇智能水表，加大智能水表的研發力度

目前，使用的智能水表性能水平不同，需要結合實際需求來選擇。例如，光纖直讀水表由光纖基表以及電子裝置組成，在結構和編碼以及光源等方面，運用了可靠性較強的技術，切實保障數據采集結果的準確性，且具有很強的抗干擾能力。數據采集精度為0.001立方米，滿足大數據管理的需要。與此同時，還具有逆流檢測的功能，滿足大數據應用背景下對水管網系統監控的功能要求。在實際應用中需要結合應用需求，積極迎合物聯網和大數據技術等的應用要求，選擇適宜的水表產品，滿足管理工作的需求。合理利用NB-IOT技術和GIS技術等，著力解決抄表難和管理難等問題，提高系統運行管理的效率，達到實時化監控水表的效果。將智能水表和其他基礎設施，利用物聯網和大數據以及通信技術等，實現集成化管理，滿足實時化監測水信息的目的，同時可實時化監測水表的情況，為智能水表故障定位提供支持，促使智慧管理水平得到提高，提升水務服務的質量。結合當前水表智慧化問題的具體情況，加大研發力度，著力破解水表使用的技術難題，促進智慧水務的發展，創造更多的效益與價值。

3. 優化智能水表的管理方式

智慧水務背景下，采用大數據技術和GIS技術等，整合技術資源和力量，創新水務管理和水務服務模式，可全面提高管理的效益水平。未來，智能水表的滲透率會不斷提高，如何實現對千千萬萬水表的有效管理，成為智能水表應用管理思考的重點。例如，積極推廣計漏系統等，利用監測與預警等功能，實現對水表運行情況的有效監測，及時掌握智能水表的運行情況。基于物聯網系統，構建智能水表的應用管理系統，借助GIS功能，實現故障的及時監測與定位，為維護和檢修提供支持，切實提高智能水表運行管理效益。結合智能水表的布置特點，積極創新管理方式方法，保證水表管理的價值。通過轉變管理理念和方法，提高智能化管理水平，降低管理的成本，提高管理的效率，促使智能水表的價值得以發揮，創造更多的價值。

4. 做好智能水表的維護

實現智能水表的應用價值，加強智能水表的維護管理，具有重要的意義。根據配置的水表情況，編制完善的維護管理方案，高效化落實各項工作。首先，配置專門的工作人員，負責定期進行數據信息采集，分析水量和故障狀態。如果發現存在異常情況，則要及時進行核實和處理，并且將情況告知給相關用戶，避免給用戶造成損失。對水表運行的故障問題，做好分類匯總和處理，積極和產品供應商以及設計部門等進行溝通，妥善解決各類問題，降低智能水表的故障率。其次，定期進行檢修。為了防范智能水表出現故障問題，需定期組織開展檢修和維護。根據編制的維修方案，組織專門的技術人員進行設備檢查和故障處理，保障智能水表的使用性能，防范各類隱患和風險的出現，實現精準控制和準確計量，為使用者提供高質量的服務。

四、結語

綜上所述，智能水表的應用，作為智慧水務系統的重要節點，發揮著重要的作用，需做好全面嚴格控制。從當前的情況分析，智能水表的應用還存在和滲透率不高、水表智慧化水平低等問題，需采取針對性的措施，提高智能水表的應用水平，從而為水務工作創造更多的效益與價值。