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NB-IoT物联网水表的应用
作者:Admin   来源:网络   发布时间:2019-6-10 11:24:12   点击数:

上世纪九十年代末,国内智能水表行业借鉴电表、安防等行业经验,采用RS-485 国际标准总线通讯技术来解决自动抄水表功能。2007年左右国内智能水表企业开始在欧洲Mini-BUS 的总线电路进行修改后产生了国内的M-BUS 总线电路,但各企业的M-BUS 总线电平处理方式有细微差别。总线制通讯技术方案由于存在大量工程布线工作,所以主要用于新建楼盘和小区,必须在弱电建设时介入预留布线管道。对于旧小区改造等不方便布线的环境不适用。


2010年左右,随着智能抄表在水行业的广泛应用,部分城市除了新建楼盘采用智能水表,周期更换项目也开始采用智能水表。旧小区无法布线原有总线制通讯方案的弊端暴露出来。在这种背景下小无线通讯技术开始在智能水表上应用,从早期的 Zigbee 到 RF(FSK)、再到近两年的LoRa。


2013年左右,随着中移物联网成立并推出物联网卡业务,GPRS流量费用得到了大幅下降,原来只用在集中器类设备上的GPRS 技术开始向智能水表终端转移。


2015年随着华为在欧洲商用NB-IoT成功,华为与三大运营商签订了NB-IoT技术在中国商用的战略计划,NB-IoT将在未来的物联网层面上取代现有的GPRS 通信网络。2017年被行业冠以NB-IoT元年,鹰潭、深圳、福州国内三大NB-IoT水表项目相继上马,至此NB-IoT 水表被定义为正式商用。



智能水表从自组网进入到租用运营商网络服务的道路上,为表述方便,本文将“基于NB-IoT的物联网水表”统一用“物联网水表” 为表述。  


物联网水表经过近两年试点和推广,这段时间内行业主要关注点在于NB-IoT 技术在通讯环境和功耗方面对于水表抄表应用的可行性,在这方面众说纷纭,可谓仁者见仁智者见智。本文不对此进行讨论,而是从供水企业的角度就物联网水表应该在供水企业的管理中发挥什么作用这个问题进行阐述,并尝试着探讨解决的思路,本文水表主要针对于居民户表。


替代人工抄表

一说到智能水表大部分人第一反应就是不用人去现场抄表了,其实替代人工抄表也恰恰是智能水表推广最早的需求,而目前市场的智能水表绝大部分的应用仍然是替代人工抄表为主。

当供水企业面临大面积使用智能水表替代人工抄表这个命题时,是使用人工抄表成本更低还是使用智能水表抄表成本更低这个问题就会摆在管理者的面前。由于各地经济水平不一,人工抄表成本核算出来会有差异。我们以深圳水务为例,深圳水务曾经进行了大量的数据分析和核算,最后得出结论针对居民户表结算的抄表业务仅从成本的角度考虑,人工抄表成本远低于全面应用智能水表的成本;也正因为此深圳水务居民户表一直没有大范围推智能水表,仅仅在小范围内进行尝试。


所以各水表企业也发现在智能水表推广过程中更多的是要寻找替代人工抄表以外的增值点来说服供水企业的决策层,才有可能得到大面积的使用。


用水传感器

上面提到水表对于供水企业来说应该有更多的增值应用,我们罗列一些常见的需求:


  • 阶梯水价的应用

  • 区域产销差应用

  • 区域漏损数据分析

  • 夜间DMA漏损检测



下面我们对这些需求具体到水表产品的需求尝试做更深层次的分析:


阶梯水价的应用水表的具体需求

阶梯水价的应用其实还是抄表结算的应用,只是对结算的时间点有了明确的定义,即需要确保当前抄表结算时间点与上一次抄表时间结算点是一个固定的时间,按国家要求的来说一般是一个月。


所以针对这个应用需求,行业通常有两种方案:第一种是行业常用的方案,在每个月的结算日当天进行实时抄表把抄表的数据做为结算依据;第二种方案采用月结日数据冻结功能来记录表的读数做为结算依据,这里特别提一下,这个月结日数据冻结功能是指在水表端完成的,即数据是记录在水表内的,如果是集中器来实现这个功能应该属于第一种。


小结

通过上述的分析,智能水表的方向是确定的,但是大规模使用还需要寻找到更多的增值服务来增加水务公司的收入,才有可能得到大面积的使用,并不是简单的替代人工抄表。

物联网水表给营业部门和用户都将带来全新的体验,抄表方式也将发生革命性的变化。物联网水表相对普通水表来说,其优势十分明显,主要表现在以下几个方面。


1、从抄表方式上来说,物联网水表避免了人工抄表费时费力、准确度低、及时性差、统计数据慢、报表数据周期长、工作效率低等缺点外,物联网水表抄表是在悄无声息,自动的完成,对于室内用户的水表,抄表也不会对用户造成任何打扰;另外,可以从此和手抄器说再见。


2、利用计算机技术和网络技术获得大量及时的水流量数据,为相关水务公司进行更深层次的分析和决策以及阶梯水价的实行提供了强大的数据支撑,也为后续的深度应用打下牢固的基础。


3、利用手机或者平板上的APP软件,用户除了可以实时查看自家水表的用水量情况之外,还可以通过控制阀门的方式远程控制自家水表的开和关,也为相关营业部门和双得利物联网水表用户建立起一个沟通平台,营业部门有任何与用户相关的信息,可以以消息的形式,推送给物联网水表用户。让用户随时了解相关动态信息。比如:用水信息、停水信息和欠费信息等等。甚至交水费都可以在APP上完成。给营业部门和用户带来前所未有的便捷性。


4、从安装上来说,不论原来使用的是大口径水表还是小口径水表,只要将同口径的物联网水表替换安装到管网中即可,除了外观与普通水表稍有不同以外,安装方式完全一样,不需要对现有管网做任何修改,无需额外的线材和其它的安装工序。所以安装简单方便,降低了安装成本。


5、由于联网水表各个水表之间相对独立,各个模块之间工作互不影响,不会出现类似总线制抄表中,有一个表出现故障将总线拉死,其它水表也无法抄回的现象。所以双得利物联网水表故障率低,维护方便,降低了维护成本,在工程调试中也更显得方便。



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