智能水表多场景应用综合测试评估研究

水表是城市供水系统的核心计量设备和信息数据源,对于提高精细化管理水平,缩小产销差至关重要。通过试验比较了机械式水表和智能水表的计量精度,从数据精确度、数据上传率和电池续航力等方面对智能水表性能进行综合测评,结合智能水表在分区计量、水费自动结算、漏损预警、老年人居家安全监测等多场景应用实例,展示了智能水表在智慧水务建设中的推广应用价值。在低流量范围,智能水表的计量精度明显优于机械水表;智能水表以其高精度计量、实时数据传输和智能化管理等特点,更符合超大型城市漏损控制智慧数据监测的应用趋势。

智能水表全寿命期应用管理关键问题研究

水表是供水计量的基本器具,加快智能水表应用是供水行业当前的重要任务。围绕智能水表全寿命期性能可靠及结算公平等需求,研究了智能水表应用管理中的防冻、在线校准、计量争议处置等关键问题。寒潮冰冻会导致水表损坏及计量失准,需结合地区特点提升水表抗冻性能;采用外夹式超声波流量计为标准表可有效实现大口径电子式水表的在线校准,给出了校准操作的相关建议;用户对水量计量争议关心的重点是处置程序和费用退补的公平性,介绍了水表计量争议处置和水量计量差错退补核算方法。

地面分层注水井口注水量智能控制关键技术

以某石油企业的地面分层注水井口的控制系统为研究对象,开展对地面分层注水井口智能控制关键技术的研究。结合先进传感器,PLC,DTU,PID控制,MODBUS通信协议设计了一套智能控制系统,对该系统的硬件系统、软件系统和远程监控及传输系统进行设计,以此实现对注水量的智能控制并实现各注水参数的远程监控及传输。对在油藏开发应用广泛的超声波流量计传感器安装位置进行优化分析,结果表明:传感器的最小安装高度为传感器所在直管段直径的11倍。提出将PID智能控制策略应用于分层注水,并在地面分层注水井口智能控制系统试验平台上进行智能控制注水试验,确认经过短时间的智能控制后,各层实际流量值均可被调整达到预设值,且误差极小,达到精确控制注水效果。

机械式水表智能检定装置及固定方法设计

针对现有技术中智能水表表盘位置信息获取不准确的问题,提出了一种创新的机械式水表智能检定装置及固定方法。该装置通过精密的模块化设计,包括采集模块、调节模块和中控模块,确保了高效和准确的表盘信息获取。采集模块负责捕捉智能水表的表盘和外轮廓图像,并实时上传至中控模块。中控模块则会根据接收到的信息,精确控制调节模块移动到对应位置。实践表明,该检定装置及固定方法能显著提高采集器对智能水表表盘信息采集的精确度。

基于智能水表终端数据的供水客服经营应用分析

窄带物联网(NB-IoT)通讯技术的发展促进了智能水表在智慧水务的广泛应用,在“海量数据”推动下,智能水表在数据监控、降损控漏、异常用水、用户服务等方面应用广阔。某水司结合智慧水务建设及智能水表终端数据,系统阐述了其在客服经营管理方面的数据应用,并结合实际情况分析当前数据应用的短板,为其他水司智慧水务建设应用提供参考。

基于eDRX模式的NB-IoT阀控水表的研究

当前市场上NB-IoT电池供电阀控水表使用PSM模式,关阀期间通过增加上报频率,尽可能降低阀控响应延时。但上报频率的增加会造成功耗的显著增加,功耗和阀控响应延时两个变量相互制约,为满足电池使用寿命,一般阀控期间上报频率1小时,阀控响应实时性低,时延达1小时。针对该问题,提出一种在不增加功耗的前提下,缩短阀控响应时延的方法。该方法通过基于NB-IoT技术的eDRX模式,采用网络快速释放方法并优化通讯交互逻辑,实现缩短阀控响应时延并降低整机功耗。测试结果显示,与现有PSM模式的阀控水表相比,电池使用年限正常,阀控响应时延由1小时降低至40.96秒,对阀控水表产品未来的发展具有一定的参考意义。

基于NB-IoT技术的水表远程无线抄表系统设计

根据水表安装地点以及数据传输特点,选择了NB-IoT技术实现水表的远程无线抄表,给出了系统方案、硬件设计和软件设计思想流程等。经实验,系统可以完成水表中相关参数的采集与数据无线远传,满足水表智能化抄表要求。

基于物联网的预警型水表耐久性试验装置研制

针对现有水表耐久性装置存在的集成化程度低、自动化水平低、智能化能力弱等问题,研制一种基于物联网的带预警功能的水表耐久性试验装置。该装置利用立体化的空间结构设计提升了装置的空间利用率;基于图像识别技术的机器视觉功能,实现被测水表数据的自动采集,并进行数据的自动记录和存储;运用无线智能水表,实现标准流量信号的无线传输,实时监控;运用移动终端控制程序实现试验过程远程监控,针对试验过程中出现的异常情况进行预警通知,实现同步监测并及时处理。该装置提高了水表耐久性试验装置的集成化、自动化和智能化水平,有效提升水表耐久性试验的便捷性、时效性、安全性,可为水表型式评价和检验检测工作提供硬件保障。

华北地区某城市主城区智慧供水管网漏损控制设计与实践

随着城镇化发展,供水管网设施建设成效明显,公共供水普及率不断提升,但不少地区存在供水管网漏损率较高的问题。开展供水管网漏损控制工作是提高供水水质稳定性,降低供水能耗,保障城市供水安全的必由之路。“十四五”时期,韧性城市建设进入新阶段。开展供水管网智能化建设,系统构建安全可靠的供水智能化应用,是推动城市供水实现高质量发展的重要抓手。通过对华北地区某城市主城区供水管网实际运行情况、漏损情况进行分析,结合城市发展情况,从老旧供水管网改造、供水分区计量、供水压力调控、智慧供水系统构建四个方面提出了漏损治理方案,以期为其他城市智慧供水管网漏损控制项目提供有益借鉴。

一种基于图像识别的机械式水表智能检定装置设计

现有图像识别方法无法提高机械式水表读数的识别成功率及效率。针对这一问题开发了一种视觉识别水表指针位置的图像识别方法,以提高识别算法的效率和抗干扰能力。采用摄像系统对水表表盘拍照,采集检定前后各指针的静态位置并分析其角度,进而识别出检定开始时刻和终止时刻的水量示值,两者之差即为水表累积体积示值,结合计量标准器自动测量的实际累积水量,实现水表示值误差的自动检定。基于以上算法设计了一套机械式水表智能检定装置,一次可实现2~10台同规格水表同时全自动检定,图像解析度可达到1/30指针刻度,极大地提升了检定信号的分辨率;图像的采集、识别时间只需10 ms,识别成功率高于99.9%。

基于智能电磁水表的供水管网管理系统设计

为解决水务行业供水管网漏损严重、供水量不足、操作技术老龄化、节水技术和信息处理技术落后的共性问题,建立基于智能电磁水表的供水管网管理系统,以计量精确性能稳定的智能电磁水表为计量终端和远传终端,以管理系统为监管手段,运用智能边缘计算,自主学习、先进的过程控制算法,智慧管理与决策可视化、GIS系统、DMA分区计量、大数据分析等关键技术,面向水务行业供水业务提供精确测量、检漏预警的综合解决方案,帮助水务企业及时发现和修复漏点,降低漏损,减少产销差,提高水资源利用率,形成良性循环,保障供水安全。

水表机电转换误差的自动化测试方法

当前,传统的水表人工读数方式存在效率低下、数据处理繁复等问题,为此,提出了一种水表机电转换误差的自动化测试方法。首先,对智能水表组成结构进行了分析,整合了图像识别机械计数器与近红外通信读取电子计数器的机电转换的原理、机电转换误差装置的机械计数以及电子计数的误差测试原理;然后,设置了转换装置的组成结构,并设计了机电误差试验流程,以2级LXS-DN15无线远传水表为对象,对质量法水表检定装置进行了试验;最后,为了对上述检测方法的有效性进行验证,设置了试验,进行了具体的测试。研究结果表明:与原检测方法的检测时间相比,采用笔者所提方法的检测效率提升38%,可实现自动化测试水表机电转换误差的目标;该项可与示值误差一起测试完成,测试结果满足检定要求。该测试方法将静态法与动态法有效结合,可实现快速、高效、准确的自动化水表检定。

一种用于田间作物净灌溉用水量计量的超声波水表智能量测系统研究

为了精准量测典型田块作物的灌溉水量,需要设置计量设施,但由于末级渠道现场条件复杂,典型田块可能存在边界不清、形状不规则、与灌区面积不协调,以及种植作物、进水口不够单一等情况,即便选出了典型田块,但由于多为U形渠道,也不便于在末级渠道设置简易量水槛或采用标准断面量水。基于此,本文提出了一种在现场条件复杂的情况下在典型田块设置的超声波水表智能量测系统,该系统结构简单、便于维护,量测效果良好,适合复杂条件下的田间作物的灌溉用水计量。

浅谈节水型社会智能计量系统建设

通过建设智能计量系统对平台有效数据进行分析计算,对异常情况做出必要的反应,及时核查处理,不断丰富有价值的异常分析功能,维护供用水双方的合法权益,拓展供水服务形象。建议在业务决策、增值服务和精细服务等方面,应持续深入挖掘海量远传用水数据的潜在价值,开拓智慧应用的场景。

非满管流量计在选煤厂煤泥水智能加药系统的应用

为解决选煤厂煤泥水智能加药系统面临的入料量无法精准计量的问题,设计出一种适用于非满管自流液体管道流量测量的流量计;着重介绍了流量计的测量原理、仪表参数、安装和维护等方面的应用要点,同时强调,该流量计对于大于DN200 mm的管道测量效果较好。

一种基于窄带物联网的智能水表设计

为了实现将智能水表连入家庭物联网,克服传统水表易腐蚀、无法及时上传水表工作信息给用户的问题,设计基于NB_IoT的智能水表。该智能水表主要由电源管理电路、阀门开关自动控制电路、数据采集电路、电池电量检测电路、NB_IoT模块驱动电路五部分组成。智能水表采用超低功耗单片机STM2L073作为核心处理器,正常情况下水表每30 min会上传一次水用量和电池电量信息给用户端,当出现余额不足或电池电路电量不足情况时,会自动关闭阀门并上传警告帧给用户,提示用户充值或更换电池,当用户交费后水表会自动打开阀门。智能水表不与客户端通信时,单片机软件将NB_IoT模块设置为休眠模式,从而很大程度降低了系统的功耗,延长了电池使用时间。

土壤含水量测定方法研究进展

对土壤含水量的各种测量方法、原理及其优缺点进行了分析对比 ,指出利用土壤水分传感器法量测土壤含水量既反映了土壤水分的动态情况 ,又安全可靠 ,快速直读 ;特别是通过使用接口电路形成的智能化仪表 ,具有不破坏土壤结构且能定点定位自动监测土壤水分、控制灌溉水量等自动化功能 ,已成为目前土壤水分测定的主要研究发展方向。

智能浮子式水位计

智能浮子式水位计是为引黄灌渠斗口流量自动测量而研制的。它基于双微机协同工作,将粗测和精测相结合,具有较大的量程,较高的分辨力,可作为自记式和远传式水位监测仪器单独使用,也可通过RS-485总线联入智能测量网络,是引黄灌渠斗口流量自动测量装置中理想的智能水位传感器。

射频卡智能水表的研制

提出了一种基于单片机MSP4 30F4 13的射频卡智能水表的设计方案 ,并设计出系统硬件部分的电路图和软件部分的流程图。

电磁水阀的可用方案设计探讨

智能仪表的发展,必将引起作为执行元件的电磁阀技术的快速发展。在分析了现有电磁阀技术发展现状的基础上,给出了1种双稳态电磁阀的结构方案并分析了它的工作原理,对于进一步发展我国流量计量装置具有一定帮助。