分析用水規律
智能水表的使用現狀及發展趨勢
傳統的智能水表應用場景
挖掘數據價值的智能水表應用場景
智能水表比較機械水表，最大的優點在于水司提取用戶水量數據的密度加大，且取得的水量數據更符合時間特性。
智能水表采集的數據用于更充分地應用于用戶用水模式的確定，分析用水規律。用水模式是動態水力模型建立的必要步驟，是節點水量時間分配的關鍵。供水管網中用戶用水規律的掌握，用水狀態的實時更新，有助于提高水力模型精度，以增加模型的應用范圍，更廣泛地應用于管網優化調度、漏損控制等方面。分析用戶用水模式的遠傳水量數據顆粒性越小，所能映射出越真實的用水規律，但是過于小的顆粒，會導致傳輸成本過高、電能浪費、數據冗余。
用水模式計算： ① 計算用戶每日的平均用水量
（i=0,1,2，…n） ② 計算用戶每個時段用水量相對平均用水量的比例系數
得出用戶的日用水模式曲線。 圖2-居民日用水曲線圖（用水模式）
通過智能水表掌握的用戶的用水模式，匹配水表的特性曲線，可高效提升水表的計量效率，提升售水的經濟效益。
圖3 某用戶水量計量效率圖
計量效率公式： ① 水量頻率占比
其中：nq ——流速點qi的數量 N ——統計時長內全部流速點的總數 ② 誤差水量
其中：Ei ——流速點qi對應的計量誤差 h ——統計時長
③ 計量效率
計量效率的計算，有利于分析水表的經濟成本、水表選型、確定周期換表的時間。影響水表計量效率的因素具有復雜的多維度特性和時間特性，例如因水表機械疲勞、電磁及超聲探頭等設施使用、用戶用水情況的變化等，因此計量效率具有較強的動態性及不確定性。
提升供水服務品質的智能水表應用場景 越來越多的智能水表廠家往智慧平臺建設上投入發展，構建第二增長曲線。通過智能水表的水量數據資源再開發，實現產品的升級，服務的轉型，從機械制造商轉型為數據服務商。 圖4 某水表商開發的計量服務產品-1
圖5 某水表商開發的計量服務產品-2
智能水表的用戶服務應用場景主要為用戶內部管網系統的水量監控、獨居老人的智能關懷、水費賬單的展示與分析。
2021年新出的《城鎮供水價格管理辦法》規定：簡化水價分類、明確計價方式。城鎮供水根據使用性質分為居民生活用水、非居民用水、特種用水三類，居民生活用水實行階梯水價制度、非居民用水實行超定額累進加價制度。
居民生活用水實行階梯價格制度。居民生活用水階 梯水價設置應當不少于三級，級差按不低于 1:1.5:3 的比例安排。
非居民用水及特種用水實行超定額累進加價制度，原則上水量分檔不少于三檔，二檔水價加價標準不低于 0.5 倍，三檔水價加價標準不低于 1 倍，具體分檔水量和加價標準由各地自行確定。
執行兩個《辦法》中的要求，豐富了智能水表的應用場景。通過智能水表的數據采集，及時發現用戶管道漏水、供水設施損壞、異常用水的現象，盡早告知、提醒并做技術指導。
案例（見圖6）為較為典型的用戶內部管道漏水圖。這類案例對于數據采集的顆粒度要求不高，小時流量即可，僅需要判斷最小流量以及持續時間。
圖6 日用水量監控數據圖（疑似內部管道漏水）
獨居老人的問題為人口老齡化后普遍存在的社會性問題，特別是縣鎮級城市、二三線城市的此類應用場景較多。獨居老人的社區服務更要求精準性和有溫度。對于智能水表的數據要求更高一些，用水數據采集的顆粒度應較小，最長不應大于1小時；且數據的傳輸的通訊率成功率應為100%；關注的關鍵數據為最小流量、0用水量的持續時間、異常（大）用水量及持續時間；異常數據的報警設置等。
智能水表升級智慧服務的制約因素
結束語 隨著國家水資源管理及水務相關政策的出臺，新型城鎮化、智慧城市、海綿城市、節水型城市的建設，用水機構信息化、智能化和網絡化工作進程的加快，以及階梯水價等政策的實施，智能水表的普及呈現為不可逆的趨勢。
水表行業純硬件的市場規模較小，為突破市值天花板，廠商必須向下游智慧水務平臺延伸，構建第二增長曲線，建筑持續的增長動力。水司也逐步轉變觀念，從純粹的水表數據抄讀收費轉型為水量數據的價值挖掘，提升供水服務品質，從傳統的水的生產制造業轉型為供水服務業。
自1997年開始，部分表廠研制預付費IC卡水表，智能水表逐漸進入我們視野，智能水表在國內的發展已持續近30年，但是因元器件構成的復雜性及管理等一系列問題，整體的滲透率仍然較低(見圖1）。自2014年國家推出一系列行業政策，2017年中國電信NB-IoT網絡正式商用，在技術完善和政策引導下，智能水表近幾年增長迅速。
圖1 供水企業智能水表使用占比情況
說明：使用智能水表占比在5%以內的供水企業最多，達30%；使用智能水表占比不足20%的供水企業超過60%。
（數據來源：《城鎮水務行業智慧水務調研分析報告》）
為促進水務行業健康發展和用戶節約用水，國家出臺了階梯計價、一戶一表改造、節水行動方案、水污染防治行動計劃、加強民用三表管理等一系列指導意見或政策，對水表計量的精確性、及時性、自動計費等方面提出了更高的要求，激發了水務企業對智能水表的需求。預計未來三年智能水表市場增速將達25%-30%。
智能水表發展的歷程中，受限于數據采集元器件、供電設施、傳輸方式的技術發展，很長一段時間處于“試用”的尷尬境地，扮演的角色只是在替代機械水表和人工抄表。甚至因為數據轉換與傳輸上的技術瓶頸、以及性價比等原因導致智能水表安裝一段時間后被當成機械水表抄讀。
2010 年IBM 提出智慧城市包括六個系統：組織（人）、業務/政務、交通、通訊、水和能源。智慧水務是未來智慧城市建設的關鍵一環，同時也是關乎國民生計的基礎產業。“智能水表”在整個智慧水務系統中扮演著“眼睛”的角色，是實現智慧水務的基石。
計量效率
內部管網系統的水量監控
獨居老人的智能關懷
獲得完整、準確的水量數據是實現智慧服務與管理、數據升級應用的關鍵。制約智能水表性價比更高應用的因素分為技術因素及管理因素。技術因素為智能水表數據采讀的準確性、采集數據的顆粒度、電源供應、傳輸穩定性等；管理因素為水司內部智能水表的采購、檢定、故障處理等制度與執行，以及水司與智能水表供應商之間的聯動雙贏。
