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再谈远传水表的技术现状与发展方向


关健词：远传水表、抄表
摘要：抄表系统中远传水表即是重点，又是难点，分析它的现状，预测它的未来，对于促进抄表行业的发展具有重要意义。

　　2001年，本文作者曾发表过一篇文章《中国远传水表的产生与发展》（之后本文被六家杂志社、八家网站转载）。文中以作者本人历经十二年，先后在国家专利局登记的六项专利发明为背景，论述了中国远传水表的产生与发展过程。其中对远传水表从内置传感到外置传感，从光电感应到自保持开关等传感方式都做了描述与分析。时过三年，过去那些分析研究对我们还有作用吗？当初作者认为最为先进的自保持开关型远传水表是否仍然先进？作者对远传水表的未来所做的预测是否准确？本文将做出阐述。
一.脉冲式远传水表的现状与发展
　　首先，其中有两种脉冲传感方式已经基本上从抄表领域中淘汰出局了，它们是光电传感方式和霍尔传感方式。
　　之所以趋于淘汰，是因为：1.与干簧管等其它触点传感方式比较，具有本身耗电的缺点，这使的一些需要微功耗工作的场合无法使用。2.临界点颤动误发信号的缺点不能克服。3.外部供接电源带来的不便和故障。
　　当然，霍尔传感方式经历了十几年的更新完善，如果没有比其更好的方式出现，它也可能会保留了下来。但是，与自保持开关相比，霍尔传感方式在可靠性、准确性、微功耗、低成本等方面均不占优势，这使霍尔传感方式失去了最后空间。
　　相比之下，光电传感方式的笨拙和缺陷就更不用说了，近一年多来几乎听不到还在使用的声音。
　　单只干簧管的传感方式本已“臭名远扬”，其缺点主要是解决不了触点颤动多计数和感应不灵敏少计数的问题。前几年应用于现场的这类产品几乎都已被放弃或拆换。但在一些人们不太懂行和不追求准确率的情况下，仍然还有人在使用。
　　与单干簧管相比双干簧管具有了显著的进步，作者在《中国远传水表的产生与发展》一文中对其本人所做的这项发明（一种高精度水表专利号：99206865.7）的结构原理进行了详细的描述。在实际使用中，双干簧管传感仍然存在一些问题。1.由于干簧管感应灵敏度的限制，会出现磁力弱了丢弃数据，磁力强了同时感应的问题。2.采集器对两只开关进行检测，这就需要增加一个接口，如果像别的远传表那样对短路、断路等也进行检测的话，那就会更加复杂。3.对于外来的磁场干扰，这种方式既不便于外磁屏蔽，也不具有自解功能。
在《中国远传水表的产生与发展》一文中，作者用较大的篇幅论证了自保持开关远传水表的优越性。时隔三年，这一远传方式虽在技术上仍保留了它的原有特征，但在生产工艺上却做了大量的完善和修正。产品规格类型达到了几百种，产品制造模具达到了上百套，实际使用也由原来的三万只普及到了五十万只以上，并以更快的速度推广扩张。自保持开关型远传水表已经完全从一个技术项目过渡到了成熟产品，又顺利上升到了具有一定知名品牌的商品。以其准确、可靠、成本低廉，使用方便为优势主导了抄表市场。这一过程与作者三年前的设想思路完全吻合。
　　自保持开关型远传水表将会成为远传水表的主流产品。
二.直读式远传水表的现状与发展
　　直读式远传水表大致分为四类：光电式、触点式、摄像式、计数式。它们有两个共同的优点：1.表具上读出的数据就是表盘上显示的数据，不是脉冲。2.平时不需要市电，只在读取数据的瞬间上电，因此，不怕停电。从理论上讲，它的读出数据和表盘数据总是同步的。因此，从2000年之前直读式远传水表的概念产生，到2002年之后实际产品的现场应用，一直受到人们的追宠和关注。到2003年，在国家标准的制定过程中还特意编入了直读式远传表的概念；由于直读式远传表的出现，"脉冲式远传表是否还有生命力"的大讨论更将其关注推向了高潮。
直读式远传水表以光电式为最早，它的结构方式为：在每一位水表字轮周面上设置五个反射面，在与之相对应的位置上设置五只光电耦合器。通过耦合器是否反射对计数字轮的位置进行判定。希望读取几位就在几个字轮上安装传感器。例如：读取5位数就安装5×5=25对传感装置。这种直读式水表由于全部器件都在表芯内部字轮周围，因此，一般采用干式水表。
　　触点直读式远传水表的结构方式为：在指针式水表的表盘下面每一位指针轴上装上一只同步电位器，通过触点电位器测出的阻值判定指针所指的位置。这种直读式水表可用于湿式水表。

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摄像直读式远传水表的结构方式较为简单，在机械字轮显示窗前安装一只摄像头，将拍到的数字图像传出即可。
　　计数直读式远传水表是将采集脉冲的芯片装在每只水表上，通过电池保持其工作，将记录和累积的数据存储于芯片中，从芯片读出的数据就是表盘同步数据。
　　另外，直读式远传水表还有条码直读式等型式，在此不再论述。
　　尽管直读式远传水表具有突出的优点，但它们推广普及的实际效果并不理想。综合分析存在的问题，大约有以下几点：光电、触点两种方式从结构上讲过于复杂。1.现有民用水表的价值条件下，打造如此高精密度产品所付出的代价与市场能够接受的程度本身就是一对矛盾。2.它们均改变了标准水表的原有结构，几十年来人类所积累创造的“标准、可靠、精密、成熟”的完善产品被毁于一旦。能否短期内建立起新的、成熟的结构与标准，令人质疑。3.如此复杂的产品能否经受得住大批量和长时期的寿命考验，还有待于探讨，目前已经暴露了许多问题。
　　摄像直读式水表没有改变原有水表的机械标准，结构也较简单，但图像处理太复杂，把图像中的模糊数字译成数码也是难点。与目前众多的总线制、分线制抄表系统都无法通用。
以上三种方式产生于一种思路，即：用机械累加代替电子累加。为什么？为什么　　要舍易求难，电子技术发展到了今天，难道连一个"累加"都完成不了吗？
下面论证一下计数直读式远传水表。将现有开关式远传水表模块内加一微型芯片和纽扣电池。就可做成即可累加存储数据，又可通讯发送信息的远传水表。它的输出只有两条线，只要往总线上一接就完成了全部安装，读表站便可以随时调读水表数据。它的功能和作用与前三种直读表是一样的，每只水表都可脱离总线独立工作，即使外部停了电、水表断了线、水表挪了位，都不影响水表计数。它的成功借助于目前三项成熟技术。1.自保持开关采信。2.锂电池支持下的累积存储芯片。3.标准通讯协议下的总线传输。因为以上技术均是经历过几年、几十年的成熟技术，且在生产工艺、原料供给、服务体系等方面与常规产品相适应。因此，它的成功“胜券在握”。
　　计数直读式远传水表将会成为直读式远传水表的主流产品。
三、没有产品的成熟  就没有商务的成功
　　远传抄表是一项难度很大的高科技系统工程,不是经营房产,更不是"转手倒卖"。作者一直反对那些技术上少有突破,广告上就大做文章的"炒作"。在抄表行业里,吃这种亏的企业太多了，比较典型的是IC卡水表的推广过程。IC卡水表十年前已有单位研发,2000年研发单位已达上百家,广告抄作也随之而来。至2002年一个奇怪的现象出现了:那些实力雄厚,技术精良,经验丰富的老研发单位的声音越来越小了。那些刚刚入行,没有经验的"初生牛犊"(没尝过那个厉害)却还在那里大喊大叫，似乎这个市场今天就拿下了。
　　作者提出以下建议供参考:
　　1.不要盲目追求无源远传水表,否认有源远传水表。有源远传水表所存在的问题已被新的微功耗技术和电池技术所解决，目前已进入成熟时期。它的简单、便宜、通用等特点已经形成了一股市场主流,并无可取代。
　　2.不要盲目追求总线制抄表,否认分线制抄表。分线制抄表(即脉冲式远传水表直接抄表)本身并没有弊端。过去因为产品某些环节的不完善造成了不好的影响。近两年,这些问题已逐步得到了解决。它的通用性和成本低的优势将使其在很长一段时间占据着市场。
　　3.不要盲目追求内置传感器式的那种外观漂亮的远传水表。五年前的远传水表好多都是内置传感器，作者本人设计的也不例外，但好看不好用。传感器的由内置到外置，是被应用实践所逼出来的，从某种角度讲是个进步，商业上的外观漂亮在这里还顾不上。
　　4.无线远传水表应从试点开始，逐步推广。
实践证明，在远传水表这一产品上，不论技术上，产品上，还是工艺上，能取得任何一点点实质性进展都是非常不容易的。谁要想一步到位解决所有问题，谁就会把自己逼入困境，甚至被过早的淘汰出局。这需要许许多多技术人员扎扎实实的潜心工作，而不是商务上的过早运作。




参考文献：
1、 潘柯“中国远传水表的产生与发展”《城市·建筑智能系统》2001年第一期
2、 潘柯“开关式远传水表的扩展与规划”《国际智能建筑》2003年十月期