一、水表的類(lèi)型及技術(shù)特點(diǎn)

國(guó)標(biāo)《飲用冷水水表和熱水水表》將水表分二類(lèi)，即：機(jī)械式水表和電子式水表。機(jī)械式水表主要由傳統(tǒng)的速度式水表和容積式水表組成，典型的速度式水表有旋翼式水表、螺翼式水表，而電子式水表主要有電磁水表和超聲波水表。

旋翼式水表，是速度式水表用得最多的水表品種，以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、計(jì)量穩(wěn)定、價(jià)格低廉，在國(guó)內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用，其主要應(yīng)用場(chǎng)景是在小口徑管網(wǎng)中使用，例如戶(hù)表。    

螺翼式水表，也是速度式水表可分水平螺翼式和垂直螺翼式兩種，與旋翼式水表對(duì)比，螺翼式水表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是軸向進(jìn)水，軸向出水，水流狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定，壓力損失小，流通能力大，適合在大口徑管路中使用。    

容積式水表，采用旋轉(zhuǎn)活塞式的計(jì)量原理，相比旋翼式水表其測(cè)量范圍寬，量程比 R160 以上；靈敏度高，始動(dòng)流量小；安裝位置不受任何限制，可水平、垂直或傾斜安裝，而不影響計(jì)量精度。相比由水流運(yùn)動(dòng)速度直接使其獲得動(dòng)力速度的速度式水表，容積式水表最大的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)因管道中水壓波動(dòng)的影響而引起水表自轉(zhuǎn)。    

電子式水表目前多為大口徑水表，主要有電磁水表與超聲水表，與螺翼式水表對(duì)比因其計(jì)量原理采用電子感應(yīng)技術(shù)，內(nèi)部無(wú)運(yùn)動(dòng)部件故而其流通能力巨大，無(wú)磨損使用壽命長(zhǎng)，且其輸出信號(hào)為數(shù)字信號(hào)更容易實(shí)現(xiàn)智能化，但也因?yàn)殡娮赢a(chǎn)品，對(duì)安裝、使用環(huán)境要求高，易受電磁、機(jī)械環(huán)境影響較大。

二、水表的計(jì)量適應(yīng)和選型分析    

根據(jù)大口徑速度式水表和電子式水表的技術(shù)特點(diǎn)，速度式水表的安裝使用更加方便，對(duì)使用環(huán)境要求低，計(jì)量更加穩(wěn)定；電子式水表對(duì)安裝、使用環(huán)境要求高，易受電磁、機(jī)械環(huán)境影響較大，但相對(duì)速度式水表無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，使用壽命長(zhǎng)。      

因此，大口徑水表的選型在當(dāng)下技術(shù)條件下，考慮到電子式水表因內(nèi)部無(wú)運(yùn)動(dòng)部件故而其流通能力巨大的特性，在一二級(jí)特大流量的大口徑管路上，無(wú)復(fù)雜電磁或機(jī)械環(huán)境的情況下，且對(duì)成本要求并不苛刻的情況下，建議選擇電磁水表或超聲波水表；在二三級(jí)大流量的大口徑管路上，水平螺翼式水表的大流量流通能力相對(duì)較強(qiáng)，垂直螺翼式水表的小流量性能更佳，因此建議根據(jù)管路的水流量情況選擇水平或垂直螺翼式水表。      

在小口徑水表的選型中，對(duì)于始動(dòng)流量和量程比、計(jì)量精度要求并不苛刻的應(yīng)用場(chǎng)景，例如普通的戶(hù)表，綜合性?xún)r(jià)比考慮建議選擇旋翼式水表；對(duì)于始動(dòng)流量要求較苛刻的直飲水水表，目前國(guó)內(nèi)外均采用容積式水表；國(guó)內(nèi)北上廣深等一線城市或?qū)τ诹砍瘫?、?zhǔn)確度要求較高的大城市，且管路水質(zhì)較好的，可選擇容積式水表，目前歐洲市場(chǎng)也主要選用容積式水表。

表1 當(dāng)前市場(chǎng)主要水表類(lèi)型

另外，在水表的選型過(guò)程中，還要充分考慮到不同材質(zhì)的水表表殼，目前主要有金屬類(lèi)的鐵殼、銅殼、不銹鋼殼，以及工程塑料殼。其中，金屬類(lèi)的鐵殼水表優(yōu)價(jià)格低廉、強(qiáng)度和韌度高，但制造過(guò)程耗能大、環(huán)境污染嚴(yán)重，且容易二次污染；銅殼水表加工容易，鑄造精致，耐腐蝕，但原材料價(jià)格高，且容易被盜；不銹鋼水表機(jī)械性能好、耐酸堿、衛(wèi)生環(huán)保，但加工成本較高；工程塑料殼水表制造方便、無(wú)毒無(wú)污染、耐腐蝕、不生銹、不結(jié)垢、重量輕，衛(wèi)生環(huán)保。

國(guó)內(nèi)目前水表還是以鑄鐵表殼為主，占比在90%左右，隨著經(jīng)濟(jì)、科技不斷發(fā)展，國(guó)家對(duì)綠色、環(huán)保、節(jié)能要求越來(lái)越高，人民群眾對(duì)飲水安全的要求也不斷提高，像不銹鋼、工程塑料制成的表殼會(huì)越來(lái)越受歡迎，如上海早在 2009 年開(kāi)始全面使用，寧波在 2011 年開(kāi)始局部采用并不斷加大推廣力度， 廣州、香港地區(qū)也開(kāi)始試驗(yàn)并小批使用。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用的更早，如法國(guó)、英國(guó)、美國(guó)等，埃爾斯特早在 2006 年就開(kāi)始開(kāi)發(fā)塑料表殼。隨著全球?qū)Νh(huán)境、能源的不斷重視，相信在自來(lái)水領(lǐng)域塑料表殼應(yīng)用越來(lái)越能得到更廣泛的應(yīng)用。

三、物聯(lián)網(wǎng)水表在漏損控制中的應(yīng)用

隨著城市化的快速發(fā)展，水資源的管理與漏損控制成為供水企業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起為水表行業(yè)帶來(lái)了革新，物聯(lián)網(wǎng)水表在漏損控制中的應(yīng)用日益顯現(xiàn)，為水資源管理提供了智能化、高效率的解決方案。

物聯(lián)網(wǎng)水表通過(guò)內(nèi)置傳感器、通信模塊和數(shù)據(jù)處理能力，實(shí)現(xiàn)了用水?dāng)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與遠(yuǎn)程傳輸。與傳統(tǒng)的機(jī)械水表相比，物聯(lián)網(wǎng)水表在漏損控制中的應(yīng)用具有以下優(yōu)勢(shì)：首先，實(shí)時(shí)監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集是物聯(lián)網(wǎng)水表的核心功能。物聯(lián)網(wǎng)水表可以以分鐘甚至秒為單位，高頻采集用水?dāng)?shù)據(jù)，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至云端或管理系統(tǒng)。這一功能使得供水企業(yè)能夠?qū)崟r(shí)掌握用水情況，一旦發(fā)現(xiàn)流量異常，即可迅速采取行動(dòng)，有效控制漏損。

其次，智能分析與報(bào)警功能大幅提高了漏損檢測(cè)的效率。物聯(lián)網(wǎng)水表通過(guò)分析用水模式，能夠自動(dòng)識(shí)別流量異常，并及時(shí)發(fā)出漏損報(bào)警。夜間流量分析是漏損檢測(cè)的重要手段，物聯(lián)網(wǎng)水表可以在夜間低峰時(shí)段自動(dòng)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)潛在的漏水問(wèn)題。此外，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，物聯(lián)網(wǎng)水表還能預(yù)測(cè)用水趨勢(shì)，為漏損預(yù)防提供數(shù)據(jù)支持。

再者，物聯(lián)網(wǎng)水表在精確定位與診斷方面發(fā)揮了重要作用。通過(guò)建立DMA（District Metered Areas）系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)水表可以幫助供水企業(yè)劃分管理區(qū)域，監(jiān)測(cè)不同區(qū)域的用水量。結(jié)合壓力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)水表能夠更準(zhǔn)確地定位漏點(diǎn)，為維修團(tuán)隊(duì)提供精確的漏損位置，提高修復(fù)效率。

此外，物聯(lián)網(wǎng)水表的應(yīng)用還促進(jìn)了用戶(hù)參與與互動(dòng)。通過(guò)手機(jī)應(yīng)用或其他平臺(tái)，用戶(hù)可以實(shí)時(shí)了解自家用水情況，接收漏損報(bào)警。這有助于提高用戶(hù)的節(jié)水意識(shí)，促使他們參與到漏損控制中來(lái)。同時(shí)，系統(tǒng)可以根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，向用戶(hù)提供節(jié)水建議，優(yōu)化用水習(xí)慣。

在維護(hù)與管理方面，物聯(lián)網(wǎng)水表提供了預(yù)防性維護(hù)的可能。通過(guò)對(duì)用水?dāng)?shù)據(jù)的持續(xù)監(jiān)測(cè)和分析，供水企業(yè)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題，提前進(jìn)行維修，降低突發(fā)性漏損事件的發(fā)生。此外，物聯(lián)網(wǎng)水表還能幫助供水企業(yè)更好地管理供水網(wǎng)絡(luò)，提高資產(chǎn)使用效率和壽命。

最后，物聯(lián)網(wǎng)水表在政策支持與合規(guī)方面發(fā)揮了積極作用。它為供水企業(yè)和用戶(hù)提供的數(shù)據(jù)支持，有助于遵守有關(guān)漏損控制的相關(guān)法規(guī)和政策。系統(tǒng)自動(dòng)生成的漏損報(bào)告，為政策制定和執(zhí)行提供了有力依據(jù)?？傊?，物聯(lián)網(wǎng)水表在漏損控制中的應(yīng)用展現(xiàn)了顯著的效果。它不僅提高了漏損檢測(cè)的效率和精度，還促進(jìn)了用戶(hù)參與和水資源管理水平的提升。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步，相信物聯(lián)網(wǎng)水表將在漏損控制領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用，為實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)管理貢獻(xiàn)力量。

以下是物聯(lián)網(wǎng)水表在漏損控制中的具體應(yīng)用：

實(shí)時(shí)監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集

l 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)讀取：物聯(lián)網(wǎng)水表可以實(shí)時(shí)將用水?dāng)?shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫嘶蚬芾硐到y(tǒng)，無(wú)需人工現(xiàn)場(chǎng)抄表。

l 高頻數(shù)據(jù)采集：與傳統(tǒng)的機(jī)械水表相比，物聯(lián)網(wǎng)水表可以以更高的頻率（如每分鐘或每小時(shí)）采集數(shù)據(jù)，提供更精確的用水情況。

智能分析與報(bào)警

l 異常流量檢測(cè)：通過(guò)分析用水模式，物聯(lián)網(wǎng)水表可以快速識(shí)別流量異常，及時(shí)發(fā)出漏損報(bào)警。

l 夜間流量分析：系統(tǒng)可以自動(dòng)分析夜間或低峰時(shí)段的用水量，如果流量異常，則可能指示存在漏水。

l 趨勢(shì)預(yù)測(cè)：利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，物聯(lián)網(wǎng)水表可以預(yù)測(cè)用水趨勢(shì)，幫助提前發(fā)現(xiàn)潛在的漏損問(wèn)題。

精確定位與診斷

l DMA（District Metered Areas）管理：物聯(lián)網(wǎng)水表可以幫助建立DMA系統(tǒng)，通過(guò)監(jiān)測(cè)不同區(qū)域的用水量，縮小漏損發(fā)生的可能區(qū)域。

l 壓力監(jiān)測(cè)：一些物聯(lián)網(wǎng)水表可以同時(shí)監(jiān)測(cè)水壓，結(jié)合流量數(shù)據(jù)，幫助更準(zhǔn)確地定位漏點(diǎn)。

用戶(hù)參與與互動(dòng)

l 用戶(hù)通知：物聯(lián)網(wǎng)水表可以通過(guò)手機(jī)應(yīng)用或其他平臺(tái)，向用戶(hù)發(fā)送用水情況和漏損報(bào)警，鼓勵(lì)用戶(hù)參與漏損控制。

l 用水建議：基于收集的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以向用戶(hù)提供節(jié)水建議和優(yōu)化用水習(xí)慣的指導(dǎo)。

維護(hù)與管理

l 預(yù)防性維護(hù)：物聯(lián)網(wǎng)水表提供的數(shù)據(jù)可以幫助供水公司進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)，減少突發(fā)性漏損事件。

l 資產(chǎn)管理：通過(guò)分析水表數(shù)據(jù)，可以更好地管理供水網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化資產(chǎn)使用效率和壽命。

政策支持與合規(guī)

l 法規(guī)遵守：物聯(lián)網(wǎng)水表提供的數(shù)據(jù)可以幫助供水公司和用戶(hù)遵守有關(guān)漏損控制的相關(guān)法規(guī)和政策。

l 報(bào)告生成：系統(tǒng)可以自動(dòng)生成漏損報(bào)告，為政策制定和執(zhí)行提供數(shù)據(jù)支持。

l 物聯(lián)網(wǎng)水表的應(yīng)用大大提高了漏損控制的效率和效果，有助于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的水資源管理。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)水表在漏損控制中的作用將越來(lái)越重要。