水表抄表方式的优缺点及应用前景分析

李　浩，田　野，杨大伟

（山东省水利科学研究院，山东 济南 250014）

水表抄表方式的优缺点及应用前景分析

李浩，田野，杨大伟

（山东省水利科学研究院，山东 济南 250014）

【摘要】介绍了几种常用的水表抄表方式，分析了每种抄表方式的优缺点，对水表抄表方式的前景进行了展望。

【关键词】水资源管理；水表；抄表方式

随着时代的发展和科技的进步，很多新建的智能小区已经放弃了人工抄表的传统方式，转而采用自动化集中抄水表的新技术。本文分析了目前常用水表抄表方式的优缺点，为水资源管理单位选择抄表方式提供参考。

1　分散式抄表方式

1.1传统抄表员笔纸记录方式

基于挨家挨户现场记录水表读数的纯人工抄表方式。这种方式应用时间最长，至今仍是大部分地区广为采用的一种水表抄表方式。其优点是用水数据采集直观，用户能及时了解自身用水量情况；缺点是用时长，占用了大量人力，在数据抄录统计过程中容易出错。

1.2用水户自主报数方式

用水户通过填写水表读数单、短信报数、电话报数等方式将自身用水量报知水资源管理部门。其优点是无需专业抄表人员，用户能及时了解自身用水量情况；缺点是因各用水户报数时间不确定，造成报数统计周期长，且因报数中间环节多，极易造成数据错误。

1.3手持终端方式

基于手持式自存储设备的一种抄表方式。其抄表原理为先通过不同的方式将采集的用水数据存储在手持抄表终端设备上，再将手持抄表终端设备与安装有管理软件的上位机连接，应用管理软件读取、存储、处理相关数据。根据抄表终端采集用水数据方式的不同可分为如下2种方式：

1）人工录入数据方式。这种方式的抄表对象主要是传统的机械式水表。这种水表只有简单的用水量显示功能，也是我国目前使用量最多的一种水表。人工录入数据方式抄表系统硬件由抄表终端设备、上位机和票据打印机组成；软件由抄表终端应用软件、上位机数据管理软件和票据打印机驱动程序组成。抄表员只需将对应用户的累计用水量输入手持抄表终端设备即可。该抄表方式的优点是放弃了抄表簿记录数据的传统方式，应用电子设备记录数据实现了减少抄录差错、方便实时查询的效果，使用数据管理软件进一步提高了历史数据管理、缴费数额计算的便捷程度。缺点是仍然需要抄表员挨家挨户查表，人工利用率不高。

2）自动读取数据方式。此抄表方式与前述方式的不同在于将用水数据录入抄表终端的方式改变了。自动读取数据方式无需人工输入用水数据，只需将手持终端设备与智能水表或普通机械水表加装的智能数据采集装置进行无线对接，手持抄表终端设备使用红外线、射频、蓝牙等通讯协议自动读取智能水表或普通机械水表加装的智能数据采集装置中存储的用水量数据。此类抄表方式避免了人为因素导致的数据错误。其不足在于需要更换智能水表或对传统机械式水表加装智能数据采集装置，一次性投入经费较高；由于红外线、射频、蓝牙等无线通讯方式数据传输距离的限制（一般几米至十几米），当用水户居住比较分散且住户不在家时同样无法完成抄表作业。

2　集中式抄表方式

2.1有线集抄方式

1）脉冲式集抄系统。这种系统是在住户用水时，由户外的采集器采集水表的脉冲信号实现计量。采集到的脉冲数据再传输到集中器，集中器记录统计用户的用水量。其优点是实现了集中式抄表，方便快捷；无需入户抄表人员，即使住户无人在家也可完成抄表工作。其缺点是由于脉冲式水表出户线路采用模拟信号传输，极易受到电磁干扰；采集器需要一直带电工作，一旦出现停电现象，必须依赖后备电源维持，否则无法计量用水量脉冲数据，可能产生采集器二次计量与户内机械表读数的误差。

2）直读式集抄系统。该系统由计量装置、识别远传装置和集中器组成。计量装置就是传统的机械水表。识别远传装置就是在机械水表上加装的电子装置，这部分通过传感器，直接识别判断机械水表计数器字轮的位置，并转换为数字信号传输出来。相比脉冲式集抄方式的优点是计量数据就是机械表显示数据，不存在二次计量误差；电子装置平常不工作，只在读数的瞬间上电工作，不存在供电和干扰问题。

3）基于其他智能水表的有线集抄方式。这些集抄方式的原理与上述方式的原理相同，不同在于智能水表的工作方式和应用领域。如在工业自动化领域应用较多的超声波流量计、电磁流量计等等。

2.2有线——无线混合式集抄方式

这种方式的特点在于终端设备到集中器是有线连接的（主要采用PSTN和485专线），集中器到上位计算机之间通过无线连接。无线连接的方式可采用手机SIM卡的SMS短消息、GPRS或CDMA实时在线通信网络、数传电台或ZIGBEE （WIFI）小范围无线信道等。

其优点是实现了集中器与上位计算机的物理分离，工作人员可以在远距离的监控室内进行抄表操作。不足之处是一次性投入较高。

2.3无线集抄方式

1）集约式无线集抄系统。该系统终端设备到集中器的数据传输采用无线连接，主要连接方式可采用蓝牙、数传电台、ZIGBEE、WIFI等小范围无线信道。集中器到上位计算机的无线连接采用GPRS或CDMA实时在线通信网络。其优点是不存在传输线路老化问题，可以实时抄表。缺点是一次性投入高，使用移动运营商网络有后续花费。

2）分布式无线集抄系统。这种抄表系统不需采用集中器管理，终端设备（智能水表或传统机械水表加装的智能装置）自带GPRS（CDMA）无线通讯模块，可以通过移动通讯网络和网关将用水数据经由INTERNET网络传输至上位计算机。这种分布式集抄系统完全摆脱了抄表区域的距离限制，任何一台联网的计算机都可以实时查看管辖范围内的用户用水状况。其缺点仍然是一次性投入高，使用移动运营商网络有后续花费。

3　抄表方式的应用前景

综上所述，任何一种抄表方式都有其优缺点，水资源管理部门应该针对本辖区的具体情况制定合适的抄表方案。目前来看，受各种因素的制约，人工抄表的方式仍将持续一个时期。远传抄表方式是未来的发展方向。新建小区和老城区改造在远传集抄系统使用上可以遵循循序渐进的原则，使抄表智能化程度逐步提高。先期最好采用接口直抄型无电源直读式水表集抄系统，也就是将单元楼内各户远传水表用总线连接方式引到楼下或单元外的保护箱内，水费抄收员只要用手持抄表仪的连接接头与该接口连接即可读取水表度数，再将抄收数据送入计算机收费管理系统进行计费。这种系统具有造价低、施工简单、调试方便、系统环节少、可靠性高、无使用费用、检修方便、操作简单等特点。如需再提高智能化程度，可在每一接口处装上集中控制器，用总线方式联网接至片区电脑或片区总集中器进行升级抄表，达到逐步完善的目的。

分布式无线集抄系统是抄表方式的终极解决方案。随着技术的发展，将来会出现家中的水、电、气智能表经由免费的无线网络实现自动集抄。人们坐在办公室的电脑前，就可以实时查看水费缴纳情况了。

（责任编辑赵其芬）

【中图分类号】TP274

【文献标识码】B

【文章编号】1009-6159（2015）-10-0055-02

收稿日期：2015-06-10

作者简介：李浩（1983—），男，助理工程师