智能水表应用过程中存在的问题与解决方案

王国慧

智能水表应用，不仅提高了计量的精准度，还能实现用水监测，具有重要意义。然而智能水表应用还存在部分问题，需加以完善和优化。现针对智能水表应用问题，采取实践与总结分析的方法，展开具体的论述，提出解决的策略。本文首先概述了智能水表应用的背景，其次结合实践分析智能水表应用存在的问题，最后提出了解决方案。

科技不断创新和发展，涌现出很多智能化技术手段，例如NB-IOT、大数据、物联网等，为城市智慧发展提供了支持。基于智能化手段，人们实现了水务管理的智慧化和智能化，提高了水服务的质量，并且提高了水管理的效益。通过优化水务管理基础设施，例如替换智能水表，构建完善的水务管理系统，实现技术的应用价值，助力水务管理的优化升级。

一、智能水表的应用背景

过去的很长一段时间内，人们开始使用IC卡预付水表。使用此类水表，使得用户预先缴费再供水。实际应用中解决了收费问题，同时也有效地克服设备接线问题。不过随着长时间的使用，IC卡水表的缺陷也逐渐显露出来，例如电球机阀能耗比较大。除此之外，IC卡还潜在被解密的风险，难以动态掌握具体运行的情况，给管理工作带来了很大的挑战，目前已经处于淘汰的趋势i。使用直读式远传水表，可以在抄表瞬间供电，有效地摆脱了脉冲式远程水表离开电源则无法运行的难题。从实际应用的角度来说，主要是利用水表自带的功能模块，实现对信号的采集和数据的处理以及存储等，以此来满足具体的需要。此类水表虽然解决了传统的应用难题，例如布线，但是在运行维护方面也面临着很多的挑战。使用无线远传水表则是借助无线收发模块，实现对数据信息的采集，再传输到采集器，有效地处理了架线的问题，与此同时避免了无线电资源与电池等的新问题。普遍来说，使用的水表主要以机械水表为主，流量传感器没变，而且水表计量性能也没有得到提升。电子水表的出现采用了智能化技术手段，有效地解决了传统机械水表存在的各类问题，并且适应水表的应用需求。从未来的发展角度来说，人们使用的智能化水表在水表计量方面会更加的精准，并且计量范围更宽，能够有效地改善小流量测量特性。除此之外，水表产品的可靠性会更强，寿命也会更长。通过产品的不断升级和优化，促使水务管理水平得到提高。

经过长期摸索，人们基本掌握了水务管理在应用端的不足，主要体现在以下方面：（1）水务基础信息要素不足。目前，很多地区水检测还依靠人员完成，监测精度和监测频率不高。（2）资源共享服务水平需要提高。从各个单位情况分析，数据中心建设水平不高，未能实现数据存储和处理以及多媒体等的集成化应用，使得水务管理水平不高。（3）智能化水平不高。生产运行数据和水质检测等的自动化水平还有待提高，难以满足水务管理的需求。在管理需求的背景下，恰逢人工智能和物联网以及云计算等技术快速发展应用，促使智能水务系统出现，推动智慧水务的发展。智慧水务是围绕水务系统，从生产和管理以及服务等环节入手，采用数采仪和无线网络以及智能水表等，实现数据信息的有效采集和利用，进而实现智慧化管理。整个智慧水管理系统中智能水表起到关键作用，能够为水使用监测提供支持，为相关管理工作提供依据和保障，创造更多的价值。

二、智能水表应用中突出的问题

1. 智能水表渗透率低

目前，我国各个城市都在积极推进智慧城市建设，回顾十三五期间，全国范围内推进三个批次总计277个智慧城市试点工作，获得了不错的成效。在智慧化城市建设和相关技术快速发展的推动下，智能水表的产量和市场需求不断提升，不过占比比较低。根据《2019年—2025年中国智能水表行业市场运营模式分析及发展趋势预测研究报告》显示，2017年国内智能水表的渗透率为23%，预计到2020年达到40%～50%，不过相比智能电表（90%）和智能化燃气渗透率（超过50%）还比较低。随着智慧水务、老旧小区改造以及农改水等项目的推进，智能水表的渗透率将会不断提高，能够支持智慧水务的现代化发展。

2. 水表的智慧化水平待提高

基于智慧城市建设背景，智慧水务也保持快速发展状态。随着5G技术的商用，基于5G的高带宽和低时延以及大连接优势，结合发挥NB-IOT的特性，可为智慧水务的建设目标实现提供支持。面对智慧化技术的应用，对智能水表也有了新要求，主要内容如表1表示。未来，大数据的应用会更加广泛，智能水表的应用计量数据的精度需要达到0.001立方米。若计量数据采集精度比较低，则很难发现供水管网的异常情况。与此同时，智能水表还要具备防盗水以及监控爆管的功能，也就是具有检测逆流的功能。使用智能化水表，既要实现数据信息的有效采集和存储，还要达到通信可靠性要求。水公务司方面对智能水表，有着两个基本的要求，即计量数据采集的准确性可靠性，以及智能水表的综合成本。从当前的智能水表产品分析，使用方对其数据采集的准确性和可靠性还存在一定的担心。按照需求和要求，水表整个寿命周期都必须要保证计量精度，避免出现不可靠的问题。一方面，需要优选适宜的智能水表。另一方面，则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 智能水表的应用要求

3. 智能水表的管理水平不高

各个城市正在积极推进智慧水务的建设，力求实现控制数字化、管理协同化、决策科学化，进一步提高水服务的质量，保障居民用水安全。以杭州智慧水务为例，推进工程管理系统和GIS系统以及生产调度平台等的建设，为水务管理提供支持。从智慧水务系统应用角度分析，基于供排水一体化调度系统，能够实现调度数据信息的快速准确调取。利用物联网和大数据等技术作为支撑，实现生产数据和业务数据的有效融合。利用智能计量和漏损智慧管理系统，可有效减少漏损率。当前全市已经有超过15万只远传小表，并且配置了2200余只远传大表，通过计漏系统可以远程抄水表，同时还具有远程抄表结算功能。当水表产生异常情况或者离线报警统计或者其他情况，相应数据可以通过可视化图表呈现，同时能自动获取相应数据，极大程度上缩短了巡检维护周期。自从计漏系统投运以来，为远传水表管理以及降低漏损率等提供了有力支持。更换智能水表后，月均用水量得到显著提升，可降低漏损率0.1%。从很多城市的现状分析，尚未实现对智能水表的有效管理，还存在着不足与问题，需加以完善和优化。

三、智能水表应用的策略总结

1. 积极推进智能水表更换工作

为增加智能水表的渗透率，需积极推进智能水表改造工程，增加水表的配置数量。以某县为例，2020年投资1.05亿元，建设了1个县级智慧供水平台和12个镇街管理平台，并且完成14.6万户农村智能化水表改造任务。通过推进智能水表安装工程，实现超过90%的居民用水线上缴费，做到了缴费不出门。与此同时，还采取分区建设，定期组织开展专业人员进行检测，严格控制管网水漏损率。通过对区域内水系统的全面调查，掌握老旧小区待改造情况以及新建小区的“一户一表”现状，为管网优化和水表智能化升级提供有力的依据和支持，高质量推进各项工作，增加智能水表的渗透率。加大智能水表建设的投入力度，完善智慧水务的基础，提高智能水表的利用率。将新型智能化水表，应用到人们的生活生产中，为使用者提供便捷的支持。在智能化水表的应用背景下，达到高效化运行的目的，防范问题的出现，全面提高水服务的质量。

2. 合理选择智能水表，加大智能水表的研发力度

目前，使用的智能水表性能水平不同，需要结合实际需求来选择。例如，光纤直读水表由光纤基表以及电子装置组成，在结构和编码以及光源等方面，运用了可靠性较强的技术，切实保障数据采集结果的准确性，且具有很强的抗干扰能力。数据采集精度为0.001立方米，满足大数据管理的需要。与此同时，还具有逆流检测的功能，满足大数据应用背景下对水管网系统监控的功能要求。在实际应用中需要结合应用需求，积极迎合物联网和大数据技术等的应用要求，选择适宜的水表产品，满足管理工作的需求。合理利用NB-IOT技术和GIS技术等，着力解决抄表难和管理难等问题，提高系统运行管理的效率，达到实时化监控水表的效果。将智能水表和其他基础设施，利用物联网和大数据以及通信技术等，实现集成化管理，满足实时化监测水信息的目的，同时可实时化监测水表的情况，为智能水表故障定位提供支持，促使智慧管理水平得到提高，提升水务服务的质量。结合当前水表智慧化问题的具体情况，加大研发力度，着力破解水表使用的技术难题，促进智慧水务的发展，创造更多的效益与价值。

3. 优化智能水表的管理方式

智慧水务背景下，采用大数据技术和GIS技术等，整合技术资源和力量，创新水务管理和水务服务模式，可全面提高管理的效益水平。未来，智能水表的渗透率会不断提高，如何实现对千千万万水表的有效管理，成为智能水表应用管理思考的重点。例如，积极推广计漏系统等，利用监测与预警等功能，实现对水表运行情况的有效监测，及时掌握智能水表的运行情况。基于物联网系统，构建智能水表的应用管理系统，借助GIS功能，实现故障的及时监测与定位，为维护和检修提供支持，切实提高智能水表运行管理效益。结合智能水表的布置特点，积极创新管理方式方法，保证水表管理的价值。通过转变管理理念和方法，提高智能化管理水平，降低管理的成本，提高管理的效率，促使智能水表的价值得以发挥，创造更多的价值。

4. 做好智能水表的维护

实现智能水表的应用价值，加强智能水表的维护管理，具有重要的意义。根据配置的水表情况，编制完善的维护管理方案，高效化落实各项工作。首先，配置专门的工作人员，负责定期进行数据信息采集，分析水量和故障状态。如果发现存在异常情况，则要及时进行核实和处理，并且将情况告知给相关用户，避免给用户造成损失。对水表运行的故障问题，做好分类汇总和处理，积极和产品供应商以及设计部门等进行沟通，妥善解决各类问题，降低智能水表的故障率。其次，定期进行检修。为了防范智能水表出现故障问题，需定期组织开展检修和维护。根据编制的维修方案，组织专门的技术人员进行设备检查和故障处理，保障智能水表的使用性能，防范各类隐患和风险的出现，实现精准控制和准确计量，为使用者提供高质量的服务。

四、结语

综上所述，智能水表的应用，作为智慧水务系统的重要节点，发挥着重要的作用，需做好全面严格控制。从当前的情况分析，智能水表的应用还存在和渗透率不高、水表智慧化水平低等问题，需采取针对性的措施，提高智能水表的应用水平，从而为水务工作创造更多的效益与价值。