基于模糊处理技术的高效抗干扰远传水表系统

　　引言

　　近年来,在政府政策的推动下,家居智能化得到了高速的发展,作为智能化产业链中的一环———智能抄表系统也同时得到了蓬勃发展。在实际使用中,房地产商或物业管理部门等经常反映有抄表不准的现象。产生抄表不准的原因有两个: (1)抄表系统运行不稳定,受到干扰; (2)脉冲水表、电表和气表本身的原因。对于第一个原因,现在有实力的抄表厂家已有能力解决好。但对于第二个原因则往往被抄表系统设备供应商及房地产商所忽略,而根据统计,抄表不准的原因当中,属于表计有问题的占了90%以上。因此这个原因解决的好坏直接影响到了房地产商使用抄表系统的信心。

　　从表计本身的原因来看,现在使用的各种脉冲表产生脉冲的传感器一般可分为:霍尔元件型、干簧管型和光电转换型。霍尔元件型基本原理是:在普通转盘计数的表计中加装霍尔元件和磁铁,即可构成基于磁电转换技术的传感器。霍尔元件固定安装在计数转盘附近,磁铁安装在计数盘位上,当转盘每转一周,磁铁经过霍尔元件一次即在信号端产生一个计量脉冲。干簧管型基本原理是:在普通转盘计数的表计中加装干簧管和磁铁,干簧管固定安装在计数转盘附近,磁铁安装在计数盘位上,当转盘每转一圈,磁铁经过干簧管一次即在信号端产生一个计量脉冲。光电转换型基本原理是:在表计的转盘附近装一个光电转换器,转盘上有一黑条,当转盘转一圈时,黑条经过光电转换器,完成一次光电转换,输出一个脉冲。目前水、气表主要采用干簧管型和霍尔元件型;而光电转换型仅限于电表。从原理上不难看出,脉冲数量的准确度将影响抄表系统的准确度。从目前实际使用的情况来看,远程气表、电表的脉冲准确度较高。水表的情况不尽如人意,甚至是非常糟糕。原因主要有两个方面:防磁性能、水管发生水锤现象。从原理上不难看出,远传水表产生脉冲依赖于磁铁,如果在远传水表的外界施加一强磁铁,水表就将不会产生脉冲,而水照样可用。这就导致了抄表系统抄水表时绝对不准确,而用户就可以不付费用水了(即偷水现象)。因此脉冲水表必须能防磁。然而在实际使用的远传水表中,防磁的远传水表不到20%。

　　在供水管道系统中,管流的流速、压力行参数均随时间变化而变化。如果发生水流瞬变流动而引起一系列急剧的压力交替升降的水力冲击现象,管道将发生剧烈振动和较大的声响,这种现象被称为水锤现象。在日常生活中,我们经常遇见水管剧烈抖动和发生声响的情况,也就是水锤现象。正是这种剧烈的抖动造成了干簧管簧片在很短时间里,频繁地吸合,发出大量不该有的脉冲。这也就导致了抄表系统的不准确性。水锤现象产生原因极其复杂,与管道内壁磨擦力、压力、水流速等均有关系,我们并不能从根本上解决它。