智能化成儀表行業(yè)“主旋律” 超聲波水表前景可期

　　隨著新型流量傳感技術(shù)發(fā)展，電子水表將占一席之地，提高水表計(jì)量準(zhǔn)確度等級(jí)、擴(kuò)大測(cè)量范圍、改善小流量測(cè)量特性是對(duì)所有水表的共性要求，超聲波是重要發(fā)展方向之一。歐洲一些著名的表類公司開始在一些項(xiàng)目中批量使用。在我國(guó)，超聲波測(cè)量方式在熱量表和熱流量計(jì)中得到了比較普遍的應(yīng)用，由于超聲波方式的優(yōu)勢(shì)，以及測(cè)量超聲波電路的不斷發(fā)展和完善，智能水表也將向這種方向發(fā)展。

　　行業(yè)人士認(rèn)為，大口徑超聲波水表需求主要來自對(duì)現(xiàn)使用的大口徑機(jī)械水表的替代；小口徑超聲波水表的需求主要來自階梯水價(jià)實(shí)施后的增量需求，推廣的瓶頸一是價(jià)格是否能降低到目前使用的智能水表的價(jià)格水平，二是技術(shù)是否成熟。

　　超聲波水表產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)

　　國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

　　ISO 4064-2014 Water meters for cold potable water and hot water

　　水表的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，主要規(guī)定了產(chǎn)品的性能指標(biāo)及試驗(yàn)方法。

　　國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

　　GB/T 778-2007 封閉滿管道中水流量的測(cè)量飲用冷水水表和熱水水表

　　水表的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，基本等同等效于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各種類型的水表均適用。

　　行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

　　CJ/T 224-2012 電子遠(yuǎn)傳水表

　　在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充了水表數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳接口的技術(shù)要求。

　　CJ/T 133-2012 IC卡冷水水表

　　在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充了水表包括控制閥門及讀卡器在內(nèi)的費(fèi)用控制裝置的技術(shù)要求。

　　CJ/T 434-2013 超聲波水表

　　以超聲波水表的產(chǎn)品特點(diǎn)為基礎(chǔ)，對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中涉及的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行提升或細(xì)化。

　　超聲波水表性能特點(diǎn)

　　精度高：典型誤差可達(dá)±1%以內(nèi)，比機(jī)械水表高1倍以上。

　　量程寬：量程比最高可達(dá)400：1，是機(jī)械水表的5倍，可適用于各種用水條件。

　　始動(dòng)低：靈敏度極高，微小水流量均可被識(shí)別，可為供水部門有效提升收益。

　　壓損?。褐蓖ㄊ降挠?jì)量管段結(jié)構(gòu)對(duì)水流阻礙作用小，可為供水部門降低成本。

　　無磨損：無傳統(tǒng)水表的機(jī)械磨損現(xiàn)象，長(zhǎng)期運(yùn)行后計(jì)量精度不會(huì)下降。

　　強(qiáng)防護(hù)：產(chǎn)品產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及原理保證水表可長(zhǎng)期工作于高壓、低溫、浸水條件下不會(huì)損壞。

　　防篡改：數(shù)字化的加密技術(shù)可防止用戶對(duì)內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行篡改并在水表被非法拆裝時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。

　　發(fā)展展望

　　計(jì)量性能

　　對(duì)用水量的精準(zhǔn)計(jì)量是超聲波水表作為計(jì)量器具的基本要求，水表廠商應(yīng)繼續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品技術(shù)路線及生產(chǎn)工藝，不斷提升超聲波水表的計(jì)量性能，保證計(jì)量性能不受產(chǎn)品使用年限及供水水質(zhì)影響，降低供水部門由于表計(jì)計(jì)量誤差產(chǎn)生的非收益供水或爭(zhēng)議供水量。

　　防護(hù)能力

　　水表不僅要求計(jì)量準(zhǔn)確，還需要經(jīng)久耐用。超聲波水表的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮產(chǎn)品長(zhǎng)期工作于暴曬、灰塵、淋水、浸泡、高溫、低溫、高濕等各種氣候環(huán)境下不會(huì)發(fā)生損壞。此外，還應(yīng)采用數(shù)據(jù)加密及冗余備份算法保證超聲波水表內(nèi)部存儲(chǔ)的電子化計(jì)量數(shù)據(jù)不被非法篡改。

　　智能功能

　　目前智能水表所謂的“智能”僅為簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳或費(fèi)用控制等管理功能。超聲波水表應(yīng)在其數(shù)字化的計(jì)量結(jié)果基礎(chǔ)上向用戶提供用水情況統(tǒng)計(jì)、用水行為評(píng)估、管網(wǎng)狀況預(yù)警等智能應(yīng)用功能，并為供水單位優(yōu)化供水及用戶節(jié)約用水提供合理化建議。

　　生產(chǎn)制造成本

　　超聲波水表的物料成本、關(guān)鍵零部件品控成本以及成品組裝、校驗(yàn)成本均高于機(jī)械水表，導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格與傳統(tǒng)智能水表相比偏高。供水部門批量采購(gòu)超聲波水表無法為其帶來明顯的經(jīng)濟(jì)收益。

　　電池使用壽命

　　目前各水表廠商均按電池的額定容量以及電子線路板的平均工作電流評(píng)估電池使用期限，然而實(shí)際水表安裝使用條件下的環(huán)境溫度變化以及電池長(zhǎng)期使用的自放電等因素會(huì)導(dǎo)致電池電量快速衰減。因電池問題導(dǎo)致大批量水表更換會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)后果。

　　電子零部件可靠

　　超聲波水表存在機(jī)械水表長(zhǎng)期運(yùn)行電子部件工作可靠性的問題。水表廠商需嚴(yán)格驗(yàn)證超聲波傳感器、電子線路板以及嵌入式功能軟件的可靠性，打破供水部門由于長(zhǎng)期與機(jī)械水表打交道而產(chǎn)生的“電子沒有機(jī)械可靠”的思維定式。

　　水質(zhì)適用性

　　理論上超聲波水表的計(jì)量性能不會(huì)受到水質(zhì)影響，然而實(shí)際工況下，若管路中存在泥沙等雜質(zhì)的長(zhǎng)期堆積，或者水中過高的酸堿度，均可能會(huì)污染腐蝕超聲波傳感器的發(fā)射接收面以及聲波反射機(jī)構(gòu)的金屬反射面，阻礙聲波通路，導(dǎo)致無法進(jìn)行計(jì)量。

　　結(jié)語

　　目前國(guó)內(nèi)部分有技術(shù)實(shí)力的水表制造商已經(jīng)開展了小口徑戶用型超聲波水表的設(shè)計(jì)研發(fā)工作。作為一種全新的產(chǎn)品，超聲波水表今后具有廣闊的發(fā)展前景。