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1.1 NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)水表

NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)水表是指應(yīng)用了NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)專網(wǎng)的遠(yuǎn)傳水表，是最新一代遠(yuǎn)傳水表。

NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)傳水表是目前水表行業(yè)各公司針對(duì)水務(wù)集團(tuán)在一戶一表實(shí)現(xiàn)過(guò)程中遇到的各種實(shí)際問(wèn)題，在原有智能水表的基礎(chǔ)上研制的一款新型產(chǎn)品，它基于移動(dòng)/聯(lián)通/電信物聯(lián)網(wǎng)為載體，信號(hào)傳輸穩(wěn)定，可在有線組網(wǎng)和無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)之間輕松切換，安裝維護(hù)方便，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)＋將是表計(jì)行業(yè)圍繞發(fā)展的重點(diǎn)，不僅僅是NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)水表，包括NB-IoT智能電表、NB-IoT熱量表、NB-IoT燃?xì)獗淼纫矊⒂瓉?lái)智能物聯(lián)網(wǎng)抄表時(shí)代。通過(guò)技術(shù)的不斷改進(jìn)和網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)施，各個(gè)水表企業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展。NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)水表將全面應(yīng)用于市場(chǎng)。

1.2遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)組成

遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)由管理主站、繳費(fèi)系統(tǒng)、NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)智能儀表，移動(dòng)基站信道，管理系統(tǒng)等部分組成（如下圖），NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)智能儀表的計(jì)量數(shù)據(jù)通過(guò)移動(dòng)基站傳輸?shù)焦芾碇髡?，再由小區(qū)管理中心計(jì)算機(jī)、收費(fèi)終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向主站服務(wù)器調(diào)用，從而完成計(jì)量?jī)x表的數(shù)據(jù)查詢、采集、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)和用戶繳費(fèi)工作。

主站系統(tǒng)構(gòu)架

主站是指通過(guò)基站對(duì)NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)智能儀表的信息采集，并進(jìn)行處理和管理的設(shè)備。主站是抄讀回表計(jì)數(shù)據(jù)的目的地，也是控制命令的發(fā)出端。也被稱為上位機(jī)、主站等。主站系統(tǒng)的建設(shè)需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)管理需要緊密結(jié)合，是采用區(qū)域式管理、城域化管理、根據(jù)不同的管理模式，主站的建立采用的方式也不一樣。

方案圖

NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)水表是互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代的智能水表，是智慧城市和智慧水務(wù)的重要組成部分。

NB-IoT無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展和通信資費(fèi)的降低，使得NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)水表成為可能。NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)水表基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在水表上嵌入無(wú)線公網(wǎng)NB-IoT模塊，借助運(yùn)營(yíng)商的NB-IoT通信網(wǎng)絡(luò)，可輕松便捷的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表自助繳費(fèi)等功能。

NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)水表與主站組成了互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代的自動(dòng)抄表系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程查詢、遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控和控制、支持多種繳費(fèi)方式等特點(diǎn)。

之前所有的遠(yuǎn)程抄表方式都是中間過(guò)程，NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，水表直接上網(wǎng)才是終極解決辦法

系統(tǒng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)

采集系統(tǒng)采用“主站—分站—移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)--物聯(lián)網(wǎng)智能水表”四級(jí)級(jí)架構(gòu)。

1.3NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)水表的優(yōu)點(diǎn)：

• 水表數(shù)據(jù)直接上傳到云端
• 化繁為簡(jiǎn)，沒(méi)有采集設(shè)備等中間環(huán)節(jié)
• 安裝調(diào)試簡(jiǎn)單方便
• 層級(jí)結(jié)構(gòu)拓?fù)涓咝?、?jiǎn)潔，不需采集設(shè)備和私有服務(wù)器，系統(tǒng)的安裝維護(hù)成本低廉。
• 通信使用無(wú)線公網(wǎng)，無(wú)需自行維護(hù)網(wǎng)絡(luò)，無(wú)需搭建私有抄表網(wǎng)絡(luò)。
• 系統(tǒng)容量大，每平方米范圍可容納更多的表計(jì)，且不存在信號(hào)干擾問(wèn)題。
• 表計(jì)之間相互獨(dú)立運(yùn)營(yíng)，無(wú)任何關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)更穩(wěn)定、可靠。
• 與機(jī)械式水表安裝方式相同，施工復(fù)雜度低，后期維護(hù)方便。

◆物聯(lián)網(wǎng)專NB-IoT網(wǎng)技術(shù)：采用NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)專網(wǎng)專號(hào)傳輸通道，國(guó)家國(guó)密局認(rèn)證的加密算法，通信穩(wěn)定、可靠；

◆采用NB-IoT專用模組，無(wú)需SIM卡，空中寫號(hào)；
◆實(shí)現(xiàn)階梯水價(jià)，支持預(yù)付費(fèi)和后付費(fèi)兩種管理模式，多達(dá)6級(jí)水價(jià)設(shè)置；

◆具有遠(yuǎn)程控制功能，對(duì)水表進(jìn)行開(kāi)關(guān)閥操作；

◆基表部分采用磁阻采樣或雙干簧管脈沖技術(shù)，讀數(shù)，采樣準(zhǔn)確。

2、符合國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：

• GB-T 778.1-2007 封閉滿管道中水流量的測(cè)量 飲用冷水水表和熱水水表（第1部分 規(guī)范）
• GB-T 778.2-2007 封閉滿管道中水流量的測(cè)量 飲用冷水水表和熱水水表（第2部分安裝要求）
• GB-T 778.32007 封閉滿管道中水流量的測(cè)量 飲用冷水水表和熱水水表 （第3部分 試驗(yàn)方法和試驗(yàn)設(shè)備）
• CJ/T 224-2012《電子遠(yuǎn)傳水表》

2.1、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)

• GB-T 778.1-2007 封閉滿管道中水流量的測(cè)量 飲用冷水水表和熱水水表
• GB-T 778.2-2007 封閉滿管道中水流量的測(cè)量 飲用冷水水表和熱水水表
• GB-T 778.32007 封閉滿管道中水流量的測(cè)量 飲用冷水水表和熱水水表
• CJ/T 224-2006《電子遠(yuǎn)傳水表》的技術(shù)要求，
• YDN 055-1997 《900/1800MHz TDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備技術(shù)規(guī)范》
• 《中國(guó)移動(dòng)M2M (U)SIM卡設(shè)備規(guī)范》。

2.2、技術(shù)資料表

2.3、技術(shù)參數(shù)

2.3.1主要技術(shù)參數(shù)

溫度范圍：0.1℃～55℃；

濕度范圍：≤100%；

最大允許工作壓力：≤1.0MPa；

壓力損失：≤0.063MPa；

計(jì)量等級(jí)：2級(jí)；

Q3/Q1：≥80；

使用溫度：冷水≤30℃ 熱水≤90℃

數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性：傳輸數(shù)據(jù)與水表實(shí)際顯示數(shù)據(jù)一致，至少精確到小數(shù)點(diǎn)后一位；

內(nèi)置時(shí)鐘誤差：＜1s/天,每次通訊時(shí)通過(guò)服務(wù)器自動(dòng)校時(shí)；

數(shù)據(jù)保存：數(shù)據(jù)自行記憶、保持時(shí)間 ≥10年；

開(kāi)、關(guān)閥時(shí)間：≤16s

工作電壓： 3.6V/8.5Ah鋰電池；

平均靜態(tài)功耗：≤15µW；

平均靜態(tài)電流：≤15µA；

電磁環(huán)境等級(jí)：E1級(jí)；

氣候和機(jī)械環(huán)境安全等級(jí)：B類；

電池使用壽命：≥6年；

平均工作電流：電池供電時(shí)≤40uA；

壓力測(cè)試：1.6±0.1MPa。

2.3.2主要流量參數(shù)

從包括最小流量在內(nèi)至不包括分界流量的低區(qū)：±5%；
從包括分界流量在內(nèi)至包括過(guò)載流量的高區(qū)：±2%（冷水表 ）；

從包括分界流量在內(nèi)至包括過(guò)載流量的高區(qū)：±3%（熱水表 ）；

壓力損失≤0.063 MPa；

冷水水表最大允許溫度（MAT）為40℃。

2.4解決的問(wèn)題

1、解決城市高層住宅的抄表難題：樓層高、入戶難、布線難；

2、提高大中型城市抄表效率：人口雜、流動(dòng)強(qiáng)、表量大、型號(hào)多，兼容性差；

3、解決階梯價(jià)格難題：階級(jí)價(jià)格計(jì)算要求抄收快、及時(shí)性強(qiáng)、準(zhǔn)確率高；

4、提高服務(wù)質(zhì)量：由行政管理、強(qiáng)硬管理，轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝怨芾怼⒓夹g(shù)管理；

5、通過(guò)采集上來(lái)的表具數(shù)據(jù)，分析用戶資源使用習(xí)慣，提高管理效率。

6、產(chǎn)品外觀和結(jié)構(gòu)

水表外觀具有完整的鉛封及出廠合格證標(biāo)志；

水表銘牌具有清晰的絲印標(biāo)志，公司標(biāo)識(shí)，及數(shù)字方式鏤刻在水表上，不易磨損；

7、產(chǎn)品功能要求

產(chǎn)品完全符合IP68防水防塵級(jí)別；

產(chǎn)品具有內(nèi)置天線.

防水防塵等級(jí)應(yīng)能夠達(dá)到IP68級(jí)；

使用工具可對(duì)水表進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，產(chǎn)品具有應(yīng)急觸發(fā)遠(yuǎn)方通信按鈕。

為了確保水表與主站通訊可靠，采用ME36126NB-IoT模塊；

水表配置ER26500電池（8500mAh），按照每天上線抄表一次。

水表內(nèi)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，更換電池不會(huì)損害表內(nèi)數(shù)據(jù)；

水表具有自動(dòng)定期存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)的功能；

產(chǎn)品具有主動(dòng)上報(bào)和雙向通信兩種通信方式，按鍵主動(dòng)喚醒上報(bào)功能；

具有完善的故障自檢功能（包括基表磁干擾、閥門出錯(cuò)、電池電壓低），故障產(chǎn)生后可提示，以便讀故障記錄。

出廠即含8年通訊資費(fèi)；

水表時(shí)鐘自動(dòng)校準(zhǔn)，保持與服務(wù)器同步；

水表出廠時(shí)設(shè)置為客戶指定的IP及端口號(hào)，通過(guò)客戶的平臺(tái)可以遠(yuǎn)程更改；

溫度范圍：基表適應(yīng)工作環(huán)境溫度范圍：0.1℃～55℃；電子部分適應(yīng)工作環(huán)境溫度范圍：-20℃～40℃.

濕度范圍：水表適應(yīng)工作環(huán)境濕度范圍， 40℃時(shí)為0%～100%，遠(yuǎn)傳讀數(shù)裝置在40℃至少為93%。

安裝環(huán)境等級(jí)：戶外C級(jí)、建筑物類B級(jí)。

電磁環(huán)境等級(jí)：E1級(jí)。

防水等級(jí)：IP68，不進(jìn)灰塵

內(nèi)置電池：電池可獨(dú)立更換，在上報(bào)頻次為1次/日時(shí)。

可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，當(dāng)存滿存儲(chǔ)介質(zhì)時(shí)，新采集的數(shù)據(jù)自動(dòng)覆蓋最早數(shù)據(jù)。

遠(yuǎn)傳水表應(yīng)能人工抄讀，水表電子設(shè)備不得破壞基表結(jié)構(gòu)，不得影響人工抄讀到m³位。

通訊方式：采用通信運(yùn)營(yíng)商的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，并提供屬地化日常通信運(yùn)維服務(wù)；可無(wú)縫水務(wù)公司智慧水務(wù)數(shù)據(jù)平臺(tái),按采購(gòu)方制定的通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。