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智能水表解决方案(智能水表解决方案设计)

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-07-25 17:04:30    作者:life    浏览次数:1218    评论:0
导读

按智能纬度分类,可分为机械表和智能表两类:1、机械水表 分为湿式表、干式表、液封表和半液封表。 (1)湿式表 计数器浸入水中,计量与计数器的传动是直接齿轮联动。优点是工艺简单,计量准确。缺点也显而易见,计数器的显示字轮受水泡、水中杂质、微


按智能纬度分类,可分为机械表和智能表两类:



1、机械水表

分为湿式表、干式表、液封表和半液封表。

(1)湿式表

计数器浸入水中,计量与计数器的传动是直接齿轮联动。优点是工艺简单,计量准确。缺点也显而易见,计数器的显示字轮受水泡、水中杂质、微生物等污染,容易出现发黄、变黑、水雾、水珠等各种影响抄读现象。且在低温地区使用,容易冻裂表层玻璃。

旋翼湿式水表

(2)干式表

表盘内部无水通过,依靠磁感应使得计量和计数器相联系,采用分离设计。优点就是显示的字轮没有水流,不受水泡、水杂质、微生物等污染,长期保持清晰可见。缺点就是有丢数现象,计量准确性相比湿式表低。始动流量大。容易受外磁干扰而失去计量功能。

旋翼干式水表

(3)液封表

将显示字轮或者整个计数器全部用一定浓度的甘油等配制液体密封。密封隔离的显示字轮清晰度不受外部水质影响,其余性能与湿式表相同。工艺相对复杂,成本高。

全液封水表

2、智能水表

按远传和非远传可分为远传智能表和IC卡表;按计量和数字化方式又可分为光电直读表、脉冲表、电磁水表、超声波水表、无磁水表、摄像头定时唤醒触发拍照直读仪表图像识别水表。其中,脉冲表常见的又分为两类:干簧管型(单干簧管和双干簧管)和霍尔型。

(1)光电直读水表

主要是指透射式无源光电直读水表,靠光穿透和不穿透字轮侧面的穿透槽来进行编码,将光信号转化成电信号,不对计量和计数的机械部分造成阻碍。最大的缺点是光电模块长时间可靠性低,因为大部分光电模块处于液封的字轮盒中,字轮盒中充满如甘油、变压器油、纯净水等不导电液体。随着时间推移,自来水与密封液体部分交换,自来水就会使光电模块因漏电短路等原因而失去作用。相对稳定的是把编码的字轮和光电模块置于用透明材料做成的两个不同腔体内,光电模块被密封在不接触自来水的腔体内。

光电直读水表传感器

(2)脉冲式水表

在机械水表表盘位置安装一个看上去像“听诊器”一样的装置,记录指针转的圈数。一般是用干簧管或霍尔等传感器元件进行采样,将指针旋转的圈数转化为电信号,通过 MCU 运算单元累计计算获得用水量并写在存储单元。其优点是原理简单、不影响机械部分运转。缺点是干簧管等采样元件容易受强磁场或管道抖动丢数或增加数字,抄表结果和字轮显示不一致,运行一段时间后需要人工校准。另外,脉冲式工作方式一直需要 MCU 等电子器件参与计算、存储,对内置电池高度依赖。

脉冲式远传水表

(3)超声波水表

通过检测超声波声束在水中顺流逆流传播时因速度发生变化而产生的时差,分析处理得出水的流速从而进一步计算出水的流量。其优点是全电子化设计,无机械运动部件而造成的磨损,所以不存在磨损导致的计量不准问题。能实现更低的始动流量,较宽的量程比(R400 以上)。无阻流件设计,管道压力损失小。任意角度安装。其缺点也很明显,安装地域约束大,易受气泡、水垢、水温影响。

超声波流量计

(4)电磁水表/流量计

电磁水表/流量计是一种根据法拉第电磁感应定律进行流量测量的流量计,民用少见,造价昂贵。其优点同超声波水表,是全电子化设计,不存在磨损导致的计量不准问题。相比超声波可以做到更大的量程比(R800 以上)。无阻流件设计,管道压力损失小。任意角度安装。另外,相比超声波更大的优点是流场敏感度不高,可测量电导率≥5μs/cm的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等的流体流量。但不能测量气体、蒸汽以及纯净水流量。其缺点是功耗很高,基本需要外接电源供电。防电磁干扰能力弱。

口径为DN200的电磁流量计

(5)无磁水表

无磁水表是最近几年刚刚起步的新型水表,基本原理是利用 LC 振荡电路实现。

当对LC电路充电后,MCU通过检测电容 C 的电压,可以获得LC振荡电路中的正弦波。当电感线圈处于金属区,会形成电感涡流,导致更大的电能消耗,正弦波衰减速度更快;当电感线圈处于非金属区,基本不存在涡流,正弦波衰减速度相对较慢。通过MCU来检测正弦波衰减的快慢,可以准确识别出表盘转子处于哪个区域,进而判断表盘位置及圈数,达到水表计量的目的。其优点是基于无磁的原理,可以排除之前脉冲式水表的磁干扰影响。

圆盘代表水表的表盘转子,深色区域表示金属表盘区,白色区域表示为非金属表盘区,L为固定的电感线圈。

无磁水表通过检测该正弦波衰减过程来实现水表计量。缺点是需要持续供电,断电后计数容易丢失。

无磁水表

(6)摄像直读水表

摄像直读水表是直读表的一种,基本原理是通过对字轮拍照采样,通过图像识别算法,直接识别字轮读数。其优点是直读水表不丢数或增数,完全保持和字轮显示一致。计量期间不需要任何电子器件参与,电路部分负责实现采样和远传功能。因此,功耗低和电池没电计量可以继续。完全机电分离模块化设计,机械计量部分相对可靠稳定,电子部分独立运行。结构的相对独立可以做到更高等级的防水,适应更加复杂和恶劣的安装环境。可以独立更换,使用维护成本降低,是实现水表智能化最快速的手段。其需要解决的难题是成像质量与图像识别准确性间的平衡。机械部分采用液封表可以很好解决成像问题。如果本地识别,成本和识别准确率相对低。云端识别传输图像数据量相对大。这个通过提高算法在低分辨率下识别准确率来弥补。当然,云端识别的另一大好处就是有照片留痕,便于审计与解决纠纷。

3、关于我们

深圳市中科智联有限公司是一家专注于仪表图像识别算法与数据挖掘的创新型物联网企业。易抄表是公司推出的面向水、电、气等抄表服务的全新机器人产品,通过在水、电、气等仪表上加装机器人智能硬件,将仪表表盘进行摄像并识别,将识别出的信息提供给客户进行数字信息处理或大数据分析。抄表机器人重新定义了智能抄表服务,为客户提供可视化数据和分析结果。有以下诸多优点:

1. 直接加装在仪表表上,无需对旧表进行改造。

2. 采用内置电池,无线传输,施工简单。

3. 采用2G、NB、LORA三种通讯方式互补部署,确保无信号盲点。

4. 摄像式采集数据,数据可溯性强。

5. 安装简单,节省大量人工,可快速部署。

6. 无需停水、停电改造,不影响住户正常用水、用电需求。

 
关键词: 水表图片
(文/life)
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