為解決上面提到的抄表收費問題，用戶使用的計量水表應(yīng)該能計量水流量，同時可以對水流量進行記錄分析，根據(jù)水量及交費信息控制閥門，決定用戶是否可以繼續(xù)用水。所以計量水表必須有智能控制，因此我們稱其為智能水表。

   智能基表結(jié)構(gòu)的改進

   １．閥門的設(shè)計

   閥門是智能水表的關(guān)鍵部件，要求壓力損失小、體積小、功耗低。壓力損失要達到中國城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標準ＣＪ／Ｔ１３３－２００１《ＩＣ卡冷水水表》中規(guī)定的≤０．１Ｍｐａ的要求，且智能水表通常只能用電池供電，而且要求長期穩(wěn)定工作。如果功耗大，只能采用大容量電池，不僅增加了成本，而且智能表體積也必須增大；況且電池瞬間供電能力有限，功耗大到一定程度增加電池容量也不能解決問題。目前國內(nèi)大多數(shù)廠家采用先導閥，也有的采用陶瓷閥、普通球形閥。先導閥安裝簡單，功耗低，但是壓力損失一般很難達到中國城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標準，而且先導小孔容易被雜物堵塞造成閥門失效。陶瓷閥為達到壓力損失的要求必須增大面積，在增大面積的同時功耗也隨之增大。普通球形閥也因為功耗太大很難得到廣泛的應(yīng)用。我們在深入研究的基礎(chǔ)上，開發(fā)出了一種具有自主知識產(chǎn)權(quán)的浮動式球閥，由于采用的是球閥，故解決了ＩＣ卡表普遍存在的壓力損失大的問題，又由于采用的球閥是經(jīng)過了改進的浮動式的結(jié)構(gòu)，所以開關(guān)閥的功耗較小。這種球閥的主要結(jié)構(gòu)特點是：球閥無預緊力，壓力轉(zhuǎn)移到了聚四氟乙烯閥墊上，從而達到了既保證密封又能輕松開關(guān)閥的目的。經(jīng)測試，我們的球閥在２Ｍｐａ的水壓下，其*大轉(zhuǎn)矩也不會超過１０ｋｇ·ｃｍ。在通常的水壓０．２～０．５Ｍｐａ時，開關(guān)閥的電流小于１００ｍＡ。

   ２．脈沖采樣技術(shù)的應(yīng)用

   目前ＩＣ卡水表中普遍采用干簧管加磁鋼的發(fā)訊裝置，易誤發(fā)信號，易受外界磁場干擾，我們研制了一種輕觸發(fā)力的微動開關(guān)加凸輪的發(fā)訊裝置，這種發(fā)訊裝置經(jīng)過近２０萬次的試驗，無一次誤發(fā)或不發(fā)訊號，也不影響水表的示值誤差性能。所以說，它是一種既不誤發(fā)信號又能防外界磁場干擾的新型發(fā)訊裝置。
　　
   ３．考究外形設(shè)計

   目前大多數(shù)ＩＣ卡水表采用水表基表加電路控制閥門的分體連接結(jié)構(gòu)，只要將水表基表裝上發(fā)訊裝置再與單獨制造的閥門采用螺紋連接方式連接起來，就構(gòu)成了ＩＣ卡水表，制造工藝簡單。缺點是由于采用分體連接，連接部分又是采用螺紋，而在安裝水表時，一般也是采用螺紋連接，所以若安裝時操作不當，容易使分體連接的ＩＣ卡水表在連接處發(fā)生松動，造成漏水，影響了ＩＣ卡水表的正常使用。再者，由于采用螺紋連接，所以在分體連接中會產(chǎn)生這樣的困難，即既要擰緊螺紋，又要使連接部分的方向一致（如水表的度盤和閥門的電磁鐵都朝上），這就產(chǎn)生了一個制造工藝的問題。還有是整表的長度問題，這些表閥分體連接的ＩＣ卡水表大多比原來同口徑的機械式水表要長，這就出現(xiàn)了這樣的問題，若要將原來的機械式水表換成ＩＣ卡水表，必須鋸斷原來裝表處的水管，重新在鋸斷的水管上鉸出螺紋，才能安裝ＩＣ卡水表，而這在實際操作中又是很麻煩的，甚至在有的場合是很困難的，因此，這種長方體的ＩＣ卡水表只能用在新建住宅中且與其他表的互換性（在長度上）很差，當然也就制約了它的推廣應(yīng)用。把智能表ＩＣ卡設(shè)計成表閥一體，與普通機械式水表長度一樣，則**解決了分體連接漏水問題以及安裝規(guī)格問題。

   智能基表功能的提高

   １． 計數(shù)精度

   水流量流過水表，水表進行一個基本單位的記錄與處理的流量稱為計數(shù)精度。精度高實現(xiàn)困難，代價高；精度低會造成計費不**。根據(jù)水的單價，以及管理部門的結(jié)算習慣，計量精度為１／３０立方米。
　　
   ２． 數(shù)據(jù)**性

   基本采樣機構(gòu)采用供水部門長期應(yīng)用的二級水表，數(shù)字化的計數(shù)應(yīng)與二級水表相同，實測１０萬個基本脈沖，二者讀數(shù)相同。

   ３． 數(shù)據(jù)安全性

   掉電保證數(shù)據(jù)不丟失，掉電保證關(guān)閉閥門， 一表一卡，數(shù)據(jù)傳遞加密。
　　
   ４． 表容量設(shè)計

   等同采用的模擬基表，總處理流量１０萬立方米。
　　
   ５． 無故障使用時間
　　
   目前水管理部門制定的檢定周期為３—５年，各項設(shè)計應(yīng)保證不出故障情況下連續(xù)工作６年以上。主要考慮電源，單節(jié)電池供電，采用２Ａｈ高能鋰電池，保證在２０千克壓力下正常開閥，保證６年以上工作時間。
　　
   ６．操作設(shè)計
　　
   為使用戶方便使用水表，設(shè)計液晶顯示界面，顯示用水信息，應(yīng)有購水信息、已用水量信息、剩余水量信息、閥門狀態(tài)、電池狀態(tài)。為了節(jié)電液晶顯示通常是關(guān)閉的，只有插卡后才顯示。為避免意外事故影響用水，應(yīng)該在系統(tǒng)不正常時有告警提示，除了液晶顯示的提示外，關(guān)閥是更可以引起用戶注意的方式。剩余水量不足，關(guān)閥提示，用戶注意到后可以插入ＩＣ卡觀察液晶顯示判斷閥門狀態(tài)，同時閥門打開。電量不足關(guān)閥提示，用戶注意到后可以插入ＩＣ卡觀察液晶顯示判斷狀態(tài)，同時閥門打開。

   ＩＣ卡的選擇

   目前ＩＣ卡在連接方式上分有接觸式和非接觸式兩種，非接觸式卡操作時不用直接連，使用方便，但是存在功耗大，不是非常穩(wěn)定等因素，接觸式卡必須在水表上設(shè)計插槽，不如非接觸式卡方便，而且插槽容易受損。但是，考慮到功耗與穩(wěn)定性等因素，還是采用接觸式卡。

   ＩＣ卡種類上主要有ＣＰＵ卡、加密卡、存儲卡，綜合考慮成本、安全等因素，建議采用ＳＬＥ４４４２加密卡，配以加密算法，保證數(shù)據(jù)安全。

   管理軟件的設(shè)計

   １． 基本功能

   管理計算機可以記錄管轄的各個智能水表信息，記錄用戶信息，將水表信息與用戶信息對應(yīng)，將卡與表一一對應(yīng)?？梢詫ú僮?，將購水信息寫在卡內(nèi)，可以讀出卡的信息。

   ２．統(tǒng)計功能

   管理計算機可以對單個用戶的一定時間內(nèi)的購水及用水狀況進行記錄和統(tǒng)計。通過輸入用戶姓名或身份證號碼，可以查詢相關(guān)信息?？刹樵兦懊妫保按蔚馁徦闆r及用水情況。
　　
   在管理計算機上可以對整個管轄范圍內(nèi)的用水狀況進行統(tǒng)計分析；可以進行維修記錄，對每次維修過程結(jié)果進行記錄；可以進行告警統(tǒng)計，標記出長時間用水遠低于平均用水量的用戶，供管理部門查詢分析。
　　
   管理者登錄進行記錄，管理員分級別進行操作，可以實現(xiàn)多個管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)使用。
　　
   ３．軟件使用環(huán)境
　　
   編程語言：Ｃ＋＋
   應(yīng)用環(huán)境：ＷＩＮＤＯＷＳ９８，
   ＷＩＮＤＯＷＳ２０００
   *低要求計算機配置：５８６以上ＣＰＵ，３２Ｍ以上內(nèi)存，１００Ｍ以上硬盤