隨著國內(nèi)智能建筑的智能化水平的不斷提高,同時針對目前水資源浪費嚴重和抄表難、收費難的現(xiàn)狀,智能IC卡水表系統(tǒng)應(yīng)運而生,徹底解決了上述問題。2002年5月12日,建設(shè)部科技發(fā)展促進中心對杭州競達電子有限公司生產(chǎn)的“LXSIC-20G智能IC卡水表”進行評估,評估委員一致認為:提交的技術(shù)資料、工藝文件基本齊全、完整,能指導生產(chǎn),符合建設(shè)部科技成果評估要求。該項目技術(shù)水平達到國內(nèi)領(lǐng)先水平,具有較大的推廣應(yīng)用的價值,同意通過評估,可批量生產(chǎn)。這為智能水表推廣和使用提供了性能優(yōu)良的產(chǎn)品。
杭州競達電子有限公司對智能水表的幾種部件進行了改進:
1、閥門的設(shè)計
閥門是智能水表的關(guān)鍵部件,要求壓力損失小,體積小,功耗低。競達電子在深入研究的基礎(chǔ)上,開發(fā)出了一種具有自主知識產(chǎn)權(quán)的浮動式球閥,由于采用的是球閥,故解決了IC卡水表普遍存在的壓力損失大的問題,又由于采用的球閥是經(jīng)過了改進的浮動式的結(jié)構(gòu),所以開關(guān)閥的功耗較小。這種球閥的主要結(jié)構(gòu)特點是:球閥無預(yù)緊力,壓力轉(zhuǎn)移到了聚四氟乙烯閥墊上,從而實現(xiàn)了既保證密封又能輕松開關(guān)閥的目的。經(jīng)測試,球閥在2Mpa的水壓下,其最大轉(zhuǎn)矩也不會超過10Kg.cm。在通常的水壓0.2~0.5Mpa時,開關(guān)閥的電流小于100Ma。
2、脈沖采樣技術(shù)的應(yīng)用
目前IC卡水表中普遍采用干簧管加磁鋼的發(fā)訊裝置,易誤發(fā)信號,易受外界磁場干擾的情況,競達電子研發(fā)了一種輕觸發(fā)力的微動開關(guān)加凸輪的發(fā)訊裝置,這種發(fā)訊裝置經(jīng)過近20萬次的實驗,無一次誤發(fā)信號或不發(fā)信號,且也不影響水表的示值誤差性能。所以說,它是一種既不誤發(fā)信號又能防外界磁場干擾的新型發(fā)訊裝置。
3、外形設(shè)計的改進
目前大多數(shù)IC卡水表采用水表基表加電路控制閥門的分體聯(lián)接結(jié)構(gòu),只要將水表基表上發(fā)訊裝置再與單獨制造的閥門采用螺紋連接方式連接起來,就構(gòu)成了IC卡水表,制造工藝簡單。把智能表IC卡設(shè)計成表閥一體,與普通機械式水表長度一樣,則徹底解決了分體連接漏水問題以及安裝規(guī)格問題。
除此之外,在智能基表功能方面也有了提高:
1、計數(shù)精度
水流量流過水表,水表進行一個基本單位的記錄與處理的流量稱為計數(shù)精度。精度高,實現(xiàn)困難,代價高;精度低,會造成計費不準確。根據(jù)水的單價以及管理部門的結(jié)算習慣,計量精度定為1/30噸。
2、數(shù)據(jù)準確性
基本采樣機構(gòu)采用供水部門長期應(yīng)用的二級水表,數(shù)字化的計數(shù)應(yīng)與二級水表相同,實測10萬個基本脈沖,二者讀數(shù)相同。
3、數(shù)據(jù)安全性
掉電保證數(shù)據(jù)不丟失,掉電保證關(guān)閉閥門,一表一卡,數(shù)據(jù)傳遞加密。
4、表容量設(shè)計
等同采用的模擬基表,總處理流量100,000噸。
5、無故障使用時間
目前,水管理部門制定的檢定周期為3~5年,各項設(shè)計應(yīng)保證在不出故障情況下連續(xù)工作6年以上。主要考慮電源,單節(jié)電池供電,采用2Ah高能鋰電池,保證在20千克壓力下正常開閥,保證6年以上工作時間。
6、操作設(shè)計
為使用戶方便使用水表,設(shè)計液晶顯示界面,顯示用水信息。應(yīng)有購水信息,已用水量,剩余水量信息,閥門狀態(tài),電池狀態(tài)。為了節(jié)電,液晶顯示通常是關(guān)閉的,只有插卡后才顯示。為避免意外事故影響用水,應(yīng)該在系統(tǒng)不正常時有告警提示,除了液晶顯示的提示外,關(guān)閥是更可以引起用戶注意的方式。
其次是在IC卡的選擇上,目前IC卡的種類主要有CPU卡、加密卡、存儲卡,綜合考慮成本安全等因素,建議采用SLE4442加密卡,配以加密算法,保證數(shù)據(jù)安全。而在連接方式上,考慮到功耗與穩(wěn)定性等因素,還是采用接觸式卡。因為非接觸式卡操作時不用直接連,使用方便,但是存在功耗大,不是非常穩(wěn)定等因素,接觸式卡必須在水表上設(shè)計插槽,不如非接觸式方便,而且插槽容易受損。
最后就是在售水管理系統(tǒng)方面,主要體現(xiàn)在軟件的功能上。競達電子研制的軟件除了具有一些可以記錄管轄的各個智能水表信息、記錄用戶信息;將水表信息與用戶信息對應(yīng),將卡與表一一對應(yīng);可以對卡操作,將購水信息寫在卡內(nèi),可以讀出卡的信息等基本功能外,還具有統(tǒng)計功能。