智能電磁水表基于法拉第電磁感應(yīng)定律，在與測(cè)量管軸線和磁場(chǎng)磁力線相互垂直的管壁上安裝一對(duì)檢測(cè)電極。當(dāng)導(dǎo)電液體沿測(cè)量管軸線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電液體作切割磁力線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。此感應(yīng)電勢(shì)由測(cè)量管上的兩個(gè)電極檢出，測(cè)量流量時(shí)，流體流過(guò)垂直于流動(dòng)方向的磁場(chǎng)，導(dǎo)電性流體的流動(dòng)感應(yīng)出一個(gè)與平均流速成正比的電勢(shì)。其感應(yīng)電壓信號(hào)通過(guò)兩個(gè)電極檢出，并通過(guò)電纜傳送至轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過(guò)一系列數(shù)字處理后，將累計(jì)流量和瞬時(shí)流量等現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)顯示在轉(zhuǎn)換器上。

智能電磁水表與傳統(tǒng)穩(wěn)態(tài)勵(lì)磁方案采用規(guī)避干擾穩(wěn)態(tài)下測(cè)量方法的不同，采用了一種瞬態(tài)勵(lì)磁技術(shù)，通過(guò)動(dòng)態(tài)增益技術(shù)、信號(hào)補(bǔ)償技術(shù)對(duì)各信號(hào)分量分別進(jìn)行分析、提取、抵消、補(bǔ)償，及濾波處理；消除非穩(wěn)態(tài)下引入的干擾對(duì)管道內(nèi)流場(chǎng)信號(hào)的影響。由于勵(lì)磁時(shí)間大幅度縮短，并通過(guò)采集環(huán)境溫度對(duì)電池電量進(jìn)行補(bǔ)償運(yùn)算。

如圖2智能電磁水表硬件設(shè)計(jì)框圖所示，搭載通信終端，通信終端通過(guò)RS485總線連接電磁水表轉(zhuǎn)換器，通過(guò)MODBUS協(xié)議采集電磁水表流量、壓力等測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商提供的NB-IoT/4G/GPRS等物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與供水管網(wǎng)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互，通信終端將電磁水表的測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線通信方式傳輸至供水管網(wǎng)管理系統(tǒng)，也將供水管網(wǎng)管理系統(tǒng)的控制指令下發(fā)至電磁水表。對(duì)于水務(wù)行業(yè)來(lái)說(shuō)，水表使用的環(huán)境比較復(fù)雜，高溫、低溫、井下安裝、泡水等環(huán)境因素影響了水表的功耗及使用壽命，因此在通信終端中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)顯著，其中窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）更適用于供水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)環(huán)境的小包數(shù)據(jù)傳輸，對(duì)時(shí)延不敏感，網(wǎng)絡(luò)可靠性要求高，非長(zhǎng)連接的應(yīng)用場(chǎng)景。

供水管網(wǎng)管理系統(tǒng)中使用的智能電磁水表為計(jì)量型產(chǎn)品，具有高可靠性、高防護(hù)等級(jí)、低功耗、寬量程、多參數(shù)測(cè)量、多報(bào)警輸出、無(wú)線遠(yuǎn)傳等特點(diǎn)。采用超低功耗電池供電設(shè)計(jì)，使用壽命最高可達(dá)10年；整機(jī)IP68設(shè)計(jì)可長(zhǎng)期潛水使用；寬量程設(shè)計(jì)量程比可達(dá)R250；可多參數(shù)測(cè)量流量、壓力等；具有多項(xiàng)報(bào)警輸出功能；集成無(wú)線通信終端模塊，實(shí)現(xiàn)電磁水表與供水管網(wǎng)管理系統(tǒng)的無(wú)縫對(duì)接。

審核編輯：湯梓紅