計量助推企業(yè)提質(zhì)增效典型案例：
利用計量練就“火眼金睛”
蘇州自來水表業(yè)有限公司
蘇州自來水表業(yè)有限公司已有四十多年專業(yè)生產(chǎn)水表的歷史，是集研發(fā)、制造、銷售、安裝和服務于一體的國家高新技術企業(yè)，一直以來致力于智能化、高精度水計量產(chǎn)品的開發(fā)、制造和銷售。公司積極參與各類標準的制修訂工作，已發(fā)布的國家標準4項、行業(yè)標準8項、團體標準3項。公司秉承一絲不茍、精益求精的質(zhì)量意識，通過了ISO10012 AAA測量管理體系認證，對冷水水表、智能水表及其集抄系統(tǒng)的設計、開發(fā)、生產(chǎn)、服務和安裝進行了ISO9001質(zhì)量管理體系、ISO14001環(huán)境管理體系和GB/T28001職業(yè)健康安全管理體系的認證。目前擁有有效自主知識產(chǎn)權共計44項，其中包括發(fā)明專利1項、實用新型專利12項、外觀專利2項和軟件著作權29項。
一、背景情況
隨著城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)運行、維護的要求不斷提高，對城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)的漏損控制也隨之加強，各地行業(yè)管理部門把城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損指標列入對城鎮(zhèn)供水企業(yè)考核的主要指標之一。CJJ92-2016《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評定標準》對城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)的漏損分析、控制及評定也提出了新的要求。
對供水企業(yè)而言，在水計量上主要存在以下問題：一是城鎮(zhèn)供水分區(qū)計量區(qū)域劃分不清，導致計量無法進行；二是如何控制計量損失，提高計量準確性；三是如何采集面廣量大、安裝條件復雜的水表信息來及時分析、判斷供水管網(wǎng)的運行狀態(tài)，達到智慧水務的基本條件。
二、技術措施
作為水表生產(chǎn)企業(yè)，大致可通過提高水表基表的量程寬度，水表讀數(shù)準確度，提高智能化和加強后臺監(jiān)控分析等手段。
1.提高水表基表的量程寬度
公司在掌握供水企業(yè)的需求信息后，把提高水表計量量程作為產(chǎn)品攻關的方向，在Q3常用流量不變的情況下，力求提高產(chǎn)品量程（即提高量程比），加大水表量程比，使得Q1最小流量變小，從而能計量到更小的流量，這意味著減少水量的計量損失。公司技術中心組織了機械、流量、測試等專業(yè)人員進行攻關，從水表的結構、材料等方面著手，通過改進結構、調(diào)整部分零件的材料并進行了大量試驗和測試，終于取得了成功，使公司產(chǎn)品的性能有了相當高的提升，旋翼式水表在Q3常用量不變的情況下，量程比Q3/Q1從80倍（R=80）提高到了160倍（R=160），最小流量變小了一倍；垂直螺翼式水表在Q3常用流量不變的情況下，從原來的R=160提高到R=200，提高了一檔，減少了計量損失。另外公司新研發(fā)了垂直螺翼式水表DN40，與旋翼式水表DN40相比較，Q3值的提高滿足了大流量的場合。通過對基表的改進，體現(xiàn)了公司對水計量“滴滴計較”的理念。
2.提高水表讀數(shù)的準確度
目前供水公司使用的遠傳水表都是以立方米（m3）來作為水表的計量單位，供水公司的分區(qū)計量和分戶計量的水表都是以1m3為計量單位的狀態(tài)，如果一個分區(qū)計量中有一只分區(qū)計量的水表，內(nèi)部有2000戶分戶計量的小口徑戶用水表，分戶計量的水表往往是采用小數(shù)點后的用水量舍去或者采用四舍五入的計量方法進行的，極端情況下水表小數(shù)點后的用水量舍去時，每只戶用表少計0.9m3，則產(chǎn)生的誤差為0.9×2000=1800m3，但分區(qū)計量則有1800m3的誤差，從而使本次漏損分析時，分區(qū)內(nèi)的漏損情況被計量器具顯示產(chǎn)生的誤差而擴大，造成誤判。
提高遠傳水表的讀數(shù)精準度，關鍵技術就是提高計量傳感器的工作效率和準確度。公司技術中心組織計算機專業(yè)、工業(yè)自動化專業(yè)、通信專業(yè)等學科的技術人員進行攻關，逐步開發(fā)了高頻率、低功耗、性能穩(wěn)定的無磁傳感器，進行采集用水量，并把傳感器的位置從0.1m3移到0.0001m3的位置（見圖1），傳感器工作頻率提高了1000倍，提高了傳感器的技術性能，從而使水表原來以1m3為計量單位提高到以0.001m3作為計量單位，擴大了計量讀數(shù)的精確度，降低了供水企業(yè)的漏損計算誤差。
圖1 傳感器位置在0.0001m3（左邊第一位指針）
3.提高水表的智能化
公司采用了NB-IOT蜂窩窄帶物聯(lián)網(wǎng)這一新興技術，采用可拆式的結構進行遠傳水表升級。NB-IOT具有廣覆蓋、低功耗、安全性高的優(yōu)點，把它應用到水表上可以適應各種安裝環(huán)境，如城鎮(zhèn)、農(nóng)村、住宅、別墅、商業(yè)等，不需要專門布網(wǎng)，傳輸性能穩(wěn)定、速度快、正確率達到99.9%，適用范圍極廣。采用可拆式結構使通信模組和水計量相對獨立，有機結合。通過采用高性能的霍爾元器件，將機械讀數(shù)有效和準確地轉換為電子讀數(shù)，并強化了穩(wěn)定性?？刹鸱?，這樣就能將普通機械水表升級為遠傳水表，提高智能化。同時可以滿足供水公司水表周期檢定時拆下周檢。通信模組可以和新的水表進行組合，從而降低供水企業(yè)周期換表的成本，深得供水企業(yè)的歡迎。
4.加強后臺監(jiān)控分析
公司自主研發(fā)后臺監(jiān)控系統(tǒng)，主要有分區(qū)計量（小口徑戶用水表）和分戶計量（大口徑水表）后臺監(jiān)控系統(tǒng)。前者的功能為：基本的數(shù)據(jù)抄收，各類遠程設置功能，年月日用水量分析，夜間小流統(tǒng)計等；后者的功能為：數(shù)據(jù)采集，壓力采集，年月日水量分析，春夏秋冬季節(jié)性水量分析，GPS地圖標識，遠程設置等。通過這些功能，可以監(jiān)控用戶用水量和用水習慣，水管有無爆管，有無漏損等情況。
三、具體成效
該案例（通過從用戶終端到后臺監(jiān)控這個系統(tǒng)的整體改善提高）在實際運用中已逐漸發(fā)揮作用，對降低城鎮(zhèn)供水分區(qū)計量中的計量損失效果明顯，在智慧水務中適用廣泛，在城市舊城改造、新農(nóng)村建設中是提升管網(wǎng)運營數(shù)據(jù)采集速度和正確率的保障，也是供水企業(yè)科學、安全調(diào)度供水管網(wǎng)運行的基礎，降低了供水企業(yè)的管網(wǎng)運行成本，提高了公司在市場上的占有率。
四、感受體會
通過上述案例，公司深深地感到利用新技術、新材料和傳統(tǒng)的水計量儀表進行有機結合，進一步提檔升級，進行轉型升級，才能使公司更貼近供水企業(yè)。要發(fā)揮計量產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的優(yōu)勢，不斷提高產(chǎn)品的計量寬度和準確度，圍繞供水企業(yè)的目標，研發(fā)供水企業(yè)需求的產(chǎn)品，發(fā)揮好計量工作是各項工作的基礎保證作用，為供水企業(yè)水計量工作提升做出更大的貢獻。
供稿：市場監(jiān)管總局計量司
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