長沙供水從2012年開始使用小口徑智能水表，歷經九年，從無到有，逐步編制了自己企業的通訊規約；自主搭建了遠傳集抄平臺；開發了基于遠傳遠控數據的各項應用（水費日結算、預付費、自動開關閥、短信服務通知等），形成了一套相對成熟的應用和管理體系。歷經九年，在線遠傳水表數量也從最初的一千多臺增加到了如今的102萬臺。這些水表品牌不同，傳輸方式各異，但有一個共同點：都是集中器式閥控水表。

長沙供水對遠傳水表的使用思路是主站功能做加法，表端功能做減法，因此將水量水費計算、預結算、自動開關閥等功能交由主站服務器實現，表端僅要求具備基本的抄讀、上報、閥控功能，這樣既可以方便地根據政策、管理的需要對價格、水量管控等參數在主站服務器進行調整，又可以降低水表端的采購成本，減少故障率和表端軟硬件被破解風險，但前提是要求水表實時在線，集中器式水表無疑完全符合要求。

集中器式水表具備實時在線功能，可以實現實時抄表、實時接收主站指令、實時上報抄表數據、指令執行情況及水表狀態信息，但在實際使用過程中，發現集中器式水表（尤其是LoRa水表）也有一些不足，主要是：

集中器的安裝選址問題

在老舊城區改造使用集中器水表，最頭疼的就是集中器的選址，既要考慮信號覆蓋范圍，又要考慮安裝位置是否方便運維、是否獲得權利人認可，最重要的就是安裝位置可得到持續供電。在運營實踐中，就遇到過供電主體不再供電導致大批水表無法傳輸數據的情況。另外和各供電主體進行電費定期結算也是非常繁瑣的，實踐中長沙供水將這項工作納入到廠商有償售后服務范圍，通過明確結算標準、定期與廠商結算的方式進行了管理優化。

影響水表傳輸率的因素繁多

有線斷路短路，無線干擾屏蔽，集中器故障、斷電、sim卡斷網等都會造成單塊多塊、甚至一個小區的水表傳輸中斷的情況。

水表更換困難

長沙供水經歷了兩輪智能水表定點定期招標采購，有一些廠商第二輪沒有中標，但其水表仍然在線，這些廠商的水表單塊更換比較困難：有線水表雖然實現了互通互換，可以使用其他廠商的有線水表，但卻存在著維護責任不明的問題，而無線水表則因為未能統一下行協議，只能單塊向原廠商購買或使用機械表退出遠傳序列。另外，更換集中器水表還要進行集中器設置并調整集抄系統數據，在供水企業員工尚不具備操作技能的情況下，就需要廠商進行業務聯動，這也給水表更換帶來一定困難。

2017年，隨著NB-IoT技術在智能水表行業開始商用，全國各地水司紛紛試水，而作為“敢為人先”的長沙供水之所以遲遲未動，表現出異常的謹慎，原因就在于“閥控”。

了解NB-IoT水表的優勢，如具備獨立通訊模塊，水表數據無需通過采集器、放大器、集中器進行中轉；相比其他通訊方式（2G3G4G）功耗更低、待機更久、網絡覆蓋更廣更強、無需調試安裝方便等，這些優勢確實可以解決使用集中器水表遇到的問題和困難，但更加清楚NB-IoT水表非實時在線的機制對閥控的影響。

怎么讓NB與閥控進行完美對接，長沙供水此次廣泛收集了各水表廠商的意見，也參考了NB燃氣表的一些做法，提出了在表端建立自喚醒機制的方案，即表端在成功執行主站關閥指令后，可在最長七天內以30分鐘至120分鐘的頻率進行自喚醒（后調整設置為2天內每60分鐘自喚醒一次），并要求此參數可通過遠程批量調整。為確保特殊情況下的及時開閥復水（用戶期限后交費的情況），同時還提出水表應具備人工表端按鍵喚醒功能。

2020年初，經過與合作廠商的技術和商務洽談，長沙供水啟動了小批量NB水表的試點工作。試點地點設在一個待接管的戶改別墅區，小區一千多戶全部更換為NB水表后接管。

水表上線后，主要從數據傳輸情況、傳輸數據準確情況、閥控情況三個方面對試點水表進行了測試。

傳輸率方面，試點的水表平均傳輸率在97%左右，影響傳輸的原因主要為運營商網絡信號、通訊平臺和主站機制方面，就試點水表而言，長沙供水認為在運營商信號覆蓋強的地方，NB傳輸方式的遠傳水表可以滿足業務要求，少數水表處于信號不佳的地方，也可通過廠商服務或運營商信號增強的方式解決傳輸問題。

傳輸準確率方面，長沙供水隨機抽取40塊水表進行現場抄讀，并與當天凌晨上報數據進行比對，平均差異水量低于0.4立方米，NB水表的上報準確率可以滿足使用要求。

閥控方面，長沙供水對9塊欠費水表下達了關閥指令，第二天所有關閥指令均在通信后一分鐘內得到執行，關閥成功率100%；用戶在繳納水費后，長沙供水遠程下達了開閥指令，有2塊水表因廠商維護人員在現場進行了現場開閥，6塊水表水表在自喚醒機制中執行了開閥指令，最短耗時1分37秒，最長耗時1小時50分，1塊水表在自喚醒機制結束后，在第二天正常通訊時間執行了開閥指令，耗時11小時34分。

從試點情況來看，NB水表的傳輸率和準確率可基本滿足使用要求，但開閥指令耗時的不穩定性將可能使長沙供水后續面臨巨大的服務壓力。對此長沙供水進一步提出了緊急開閥的方案：表端具備緊急開閥按鍵，閥門執行主站指令關閥的情況，觸發按鍵后閥門立即開啟并保持48小時（此時限參數可遠程批量調整），同時向主站報送緊急開閥及閥門狀態等數據，后續響應機制為：

1. 緊急開閥期間水表未收到主站開閥指令，閥門在48小時后立即關閉，緊急開閥按鍵無法再次開閥，直至收到主站開閥指令后，閥門方能打開，按鍵恢復初始狀態；

2. 緊急開閥期間水表收到主站開閥指令，開閥狀態保持，按鍵恢復初始狀態。目前試點廠商可以批量生產這些新功能的NB水表。

結合試點情況，對NB水表和LoRa水表的特性進行了比對：

綜上所述，筆者認為NB技術應該是未來智能水表傳輸方式的主流，但在長沙供水，NB閥控水表取代LoRa閥控水表進入規模應用，還要滿足以下條件：

一、長沙供水的集抄系統僅在基本功能上實現了對NB水表的兼容，尚未對NB水表自動開關閥功能進行有效完善，尚未針對NB通訊模式進行系統機制優化等無法滿足后續更細化的管理要求，還需要開發對NB類水表相關數據的分類統計等，這就要求需要根據NB通訊的特點編制自己的NB通訊規約，在統一規約的基礎上完善集抄系統機制和功能，并在業務上進行配套完善，以實現對NB水表的有效管理。

二、在保障NB水表通訊上，部分試點水表安裝區域信號較弱，出現連續未傳輸水表，雖然可以通過廠商調整天線或要求運營商加強信號的方式解決，但是環境信號條件越惡劣，水表在通訊上消耗的電量就越大，電池損耗也就越大。有可能無法保證水表的使用壽命。因此可更換電池設計將是后續采購使用中的必須。

三、在NB數據傳輸上，長沙供水采取的是非透傳方式，水表上報數據通過運營商平臺初步解析后再進入主站，傳輸的及時性和可靠性還沒能得到充分驗證；另外，主站下發指令的數量、頻次及時間戳的準確性也有可能與運營商通訊規則沖突導致指令失敗，在多次測試中，主站下發的指令就出現了IP被禁導致指令發送不成功或延時的情況，這些都需要與運營商進行深入溝通探討后進行解決。

總之，供水企業是民生服務型企業，做的每一個決策既要符合企業可持續發展的要求，更要不斷滿足人民對美好生活的向往，水表作為聯系千家萬戶的紐帶，一頭代表了供水企業的發展基石，一頭連接著民眾不斷提升的服務需求，長沙供水水表選型的目標始終都會是：與合作伙伴共同努力，讓這根與民眾聯系的紐帶更加緊密。

文章來源：《環球表計》2021年12月刊