計(jì)量助推企業(yè)提質(zhì)增效典型案例：
利用計(jì)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(wù)于一體的國家高新技術(shù)企業(yè)，一直以來致力于智能化、高精度水計(jì)量產(chǎn)品的開發(fā)、制造和銷售。公司積極參與各類標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作，已發(fā)布的國家標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)8項(xiàng)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)。公司秉承一絲不茍、精益求精的質(zhì)量意識(shí)，通過了ISO10012 AAA測(cè)量管理體系認(rèn)證，對(duì)冷水水表、智能水表及其集抄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、服務(wù)和安裝進(jìn)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(rèn)證。目前擁有有效自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)共計(jì)44項(xiàng)，其中包括發(fā)明專利1項(xiàng)、實(shí)用新型專利12項(xiàng)、外觀專利2項(xiàng)和軟件著作權(quán)29項(xiàng)。
一、背景情況
隨著城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)運(yùn)行、維護(hù)的要求不斷提高，對(duì)城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)的漏損控制也隨之加強(qiáng)，各地行業(yè)管理部門把城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損指標(biāo)列入對(duì)城鎮(zhèn)供水企業(yè)考核的主要指標(biāo)之一。CJJ92-2016《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)的漏損分析、控制及評(píng)定也提出了新的要求。
對(duì)供水企業(yè)而言，在水計(jì)量上主要存在以下問題：一是城鎮(zhèn)供水分區(qū)計(jì)量區(qū)域劃分不清，導(dǎo)致計(jì)量無法進(jìn)行；二是如何控制計(jì)量損失，提高計(jì)量準(zhǔn)確性；三是如何采集面廣量大、安裝條件復(fù)雜的水表信息來及時(shí)分析、判斷供水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，達(dá)到智慧水務(wù)的基本條件。
二、技術(shù)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(zhǔn)確度，提高智能化和加強(qiáng)后臺(tái)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(jì)量量程作為產(chǎn)品攻關(guān)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(jì)量到更小的流量，這意味著減少水量的計(jì)量損失。公司技術(shù)中心組織了機(jī)械、流量、測(cè)試等專業(yè)人員進(jìn)行攻關(guān)，從水表的結(jié)構(gòu)、材料等方面著手，通過改進(jìn)結(jié)構(gòu)、調(diào)整部分零件的材料并進(jìn)行了大量試驗(yàn)和測(cè)試，終于取得了成功，使公司產(chǎn)品的性能有了相當(dāng)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(jì)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(chǎng)合。通過對(duì)基表的改進(jìn)，體現(xiàn)了公司對(duì)水計(jì)量“滴滴計(jì)較”的理念。
2.提高水表讀數(shù)的準(zhǔn)確度
目前供水公司使用的遠(yuǎn)傳水表都是以立方米（m3）來作為水表的計(jì)量單位，供水公司的分區(qū)計(jì)量和分戶計(jì)量的水表都是以1m3為計(jì)量單位的狀態(tài)，如果一個(gè)分區(qū)計(jì)量中有一只分區(qū)計(jì)量的水表，內(nèi)部有2000戶分戶計(jì)量的小口徑戶用水表，分戶計(jì)量的水表往往是采用小數(shù)點(diǎn)后的用水量舍去或者采用四舍五入的計(jì)量方法進(jìn)行的，極端情況下水表小數(shù)點(diǎn)后的用水量舍去時(shí)，每只戶用表少計(jì)0.9m3，則產(chǎn)生的誤差為0.9×2000=1800m3，但分區(qū)計(jì)量則有1800m3的誤差，從而使本次漏損分析時(shí)，分區(qū)內(nèi)的漏損情況被計(jì)量器具顯示產(chǎn)生的誤差而擴(kuò)大，造成誤判。
提高遠(yuǎn)傳水表的讀數(shù)精準(zhǔn)度，關(guān)鍵技術(shù)就是提高計(jì)量傳感器的工作效率和準(zhǔn)確度。公司技術(shù)中心組織計(jì)算機(jī)專業(yè)、工業(yè)自動(dòng)化專業(yè)、通信專業(yè)等學(xué)科的技術(shù)人員進(jìn)行攻關(guān)，逐步開發(fā)了高頻率、低功耗、性能穩(wěn)定的無磁傳感器，進(jìn)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(shù)性能，從而使水表原來以1m3為計(jì)量單位提高到以0.001m3作為計(jì)量單位，擴(kuò)大了計(jì)量讀數(shù)的精確度，降低了供水企業(yè)的漏損計(jì)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(shù)，采用可拆式的結(jié)構(gòu)進(jìn)行遠(yuǎn)傳水表升級(jí)。NB-IOT具有廣覆蓋、低功耗、安全性高的優(yōu)點(diǎn)，把它應(yīng)用到水表上可以適應(yīng)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(dá)到99.9%，適用范圍極廣。采用可拆式結(jié)構(gòu)使通信模組和水計(jì)量相對(duì)獨(dú)立，有機(jī)結(jié)合。通過采用高性能的霍爾元器件，將機(jī)械讀數(shù)有效和準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換為電子讀數(shù)，并強(qiáng)化了穩(wěn)定性。可拆分，這樣就能將普通機(jī)械水表升級(jí)為遠(yuǎn)傳水表，提高智能化。同時(shí)可以滿足供水公司水表周期檢定時(shí)拆下周檢。通信模組可以和新的水表進(jìn)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(qiáng)后臺(tái)監(jiān)控分析
公司自主研發(fā)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，主要有分區(qū)計(jì)量（小口徑戶用水表）和分戶計(jì)量（大口徑水表）后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。前者的功能為：基本的數(shù)據(jù)抄收，各類遠(yuǎn)程設(shè)置功能，年月日用水量分析，夜間小流統(tǒng)計(jì)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(biāo)識(shí)，遠(yuǎn)程設(shè)置等。通過這些功能，可以監(jiān)控用戶用水量和用水習(xí)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(tái)監(jiān)控這個(gè)系統(tǒng)的整體改善提高）在實(shí)際運(yùn)用中已逐漸發(fā)揮作用，對(duì)降低城鎮(zhèn)供水分區(qū)計(jì)量中的計(jì)量損失效果明顯，在智慧水務(wù)中適用廣泛，在城市舊城改造、新農(nóng)村建設(shè)中是提升管網(wǎng)運(yùn)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(xué)、安全調(diào)度供水管網(wǎng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，降低了供水企業(yè)的管網(wǎng)運(yùn)行成本，提高了公司在市場(chǎng)上的占有率。
四、感受體會(huì)
通過上述案例，公司深深地感到利用新技術(shù)、新材料和傳統(tǒng)的水計(jì)量?jī)x表進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，進(jìn)一步提檔升級(jí)，進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)，才能使公司更貼近供水企業(yè)。要發(fā)揮計(jì)量產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的優(yōu)勢(shì)，不斷提高產(chǎn)品的計(jì)量寬度和準(zhǔn)確度，圍繞供水企業(yè)的目標(biāo)，研發(fā)供水企業(yè)需求的產(chǎn)品，發(fā)揮好計(jì)量工作是各項(xiàng)工作的基礎(chǔ)保證作用，為供水企業(yè)水計(jì)量工作提升做出更大的貢獻(xiàn)。
供稿：市場(chǎng)監(jiān)管總局計(jì)量司
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