海威茨姚永胜：基于用水行为计量，全面感知推动供水精准量化

　　“生态文明应从基础服务向高质量服务转变。现在供水技术的展示不只是停留在基本供水能力之上，而是追求更高水准，无论是仪表还是装备、材料，这是一种高质量发展的表现。”E20环境平台董事长、首席合伙人、研究院院长，北大环境学院E20联合产业研究院院长傅涛在“2021（第六届）供水高峰论坛上提到。

　　供水行业也从全面小康走向全面现代化。7月21日，青岛海威茨仪表有限公司（以下简称“海威茨”）总经理姚永胜在“2021（第六届）供水高峰论坛上做了题为“全面感知推动供水精准量化——基于用水行为计量”的报告。

　　姚永胜

　　供水智慧化平台

供水智慧化平台

　　海威茨从计量起家，最早从北方开始做供热，然后业务逐渐拓展到水、燃气板块。这些年来，随着智慧化平台的发展，海威茨融合“人工智能、大数据、云计算、物联网、数字孪生”技术开始搭建智慧水务平台，将信息化、数字化转化为生产力。

　　全面感知技术实施

　　您关注过水表计量范围外（＜Q1，＞Q3）的误差吗？“生产企业、水司、技术监督局各个主体都有一个共识，就是基于参数判断来计量误差。”姚永胜提到，通常企业都按照Q1（最小流量）、Q2（分界流量）、Q3（常用流量）区间去检查水表计量，这从业务逻辑来讲，好像走通了，但实际中麻烦却非常大。因为有时候用户恰恰不按这个逻辑来，不会非在Q1和Q3之间用水。

　　姚永胜之前去过现场看过实际的案例，他在论坛上谈了自己的一些感悟。

　　第一，小于Q1的情况。在居民用户小区用水中，用户水龙头滴水、老旧管网、马桶漏水，这虽然看起来很正常，但不容易发现，损失也很大。某文献上显示，小区大概有14%左右的用水行为是（3-18）L/h，这是计量误差负偏的重灾区。正常用水的话，72.5%左右的用水行为是（300-1350）L/h，现有水表均能精准计量。所以从全面计量感知来讲，应思考小流量的问题，因为用户一定会有这种行为。

　　第二，大于Q3的情况。超流量对于居民生活用水来说不太可能发生，因为从管网压力的设置和整个系统的设置来看，流量不可能跑过Q3，除非爆管。但一些个别工业生产用水、消防用水流量会非常大，而且往往会超过Q3。那么大口径表如何同时满足：生产、生活、消防用水要求？

　　超流量（＞Q3）计量，从现有的技术来讲，有几种容易出现计量不准的水表。一种是机械水表，计量精度依赖于齿轮的累加会得到一个数字，精度靠齿轮的配比决定。这种计量方式有一个比较大的弊端，叶轮转速接近极限不随水流速增加而增加，会出现计量大幅负偏！另外一种是缩径大口径水表，水表内部产生大量气泡。计量大幅负偏！

　　计量技术在不断发展。机械计量，“固定模数比”实现不了智能补偿。机械计量具有以下特点：机械补偿容易“顾此失彼”；流量比R到达极限，常规R100，精准计量范围（Q1＜ Q ＜Q3）小；非计量范围（＜Q1，＞Q3）计量误差大幅负偏且不可调；需要消耗水流动力进行齿轮计量，灵敏度大幅下降。

　　电子计量，可以进行“分段电子补偿”，实现智能计量。它具体有以下特点：同时采集流速和累计水量，全量程分段修正，高量程比≥R200；电子采集信号，不消耗流水动力，灵敏度高；精准计量范围（Q1＜ Q ＜Q3）大；非计量范围（＜Q1 ，＞Q3）进行电子补偿，智能计量。

　　姚永胜介绍，电子计量主流技术目前常见的有三大类：

　　第一，直接叶轮计量技术 （户用测量）。代表性产品有Hamic。

　　第二，超声波计量技术（管网测量）。代表性产品有MAX。

　　第三，电磁计量技术（管网测量）。代表性产品有AquaMaster。

　　这三大技术各自的特点是什么？

　　第一，直接叶轮电子化计量技术，能够准确地抓到采样频率，目前这三类检测技术只有直接叶轮电子化计量技术能够连续采样，只要有水流它就会转，不会丢失中间的水量数据。而超声和电磁计量技术在频繁开关的场合，可能会丢失一些数据。

　　第二，声程最大化超声波计量技术。超声波计量技术的计量原理靠时间差，与声波传输的能量大小没有关系，只要能够感知到就行。

　　第三，电磁计量技术（管网测量）靠的是电子线圈产生的电磁场，一般来讲会要求定期校准，因为它存在电路老化、信号变弱的情况。超声计量技术只要能够保证管内壁不结垢，它的精度可以一直维持下去。所以真正在供水行业，超声波比电磁计量使用更简单一些，精度其实差异不大。这是关于三种电子计量技能的优缺点。

　　姚永胜提到，做精准计量，水司最关心的不是计量收益，而是机电同步。机械误差会导致长期运行下来，自轮和电子采集的数据对不上，这比较头疼。基于这一点，海威茨推出了Hamic 直接叶轮无磁水表。

　　姚永胜对比了直接叶轮无磁水表和机械无磁水表，直接叶轮无磁水表是电子计量、高灵敏度、高流量比。Sheltrans机械计量无磁水表是机械计量，灵敏度低，流量比低。因此，当计量和远程统一起来，相对来讲后期的管理就比较简单。

针对超量程的设计，海威茨推出了MAX超声波计量技术，这个设计有两个技术路线，目的是达到大量程：第一，提高水流的速度，通过缩进，达到大量程。第二，拉开换能器间距。换能器间距足够长，不缩径就可以大量程！

　　DMA漏控的关键点

　　在DMA漏控上，到底该选择哪种计量方式？姚永胜介绍，不同的计量方式各自有优缺点。

编辑：徐冰冰