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图为2017年鹰潭10万只NB-IoT智能水表商用投放及阶段性成果发布会现场

第1部分

使用NB-IoT智能水表的优势

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覆盖面广

在相同频段下，NB-IOT相比现网增益提升20dB，覆盖范围扩大100倍。 在相同基站的情况下，NB-IoT可以提供比现有无线技术50-100倍的接入数量。 其次，它支持低延迟灵敏度、超低设备成本、低设备功耗和优化的网络架构。 例如，受限于带宽，运营商只为家庭中的每台路由器开放8-16个接入端口，而一个家庭中往往有多部手机、笔记本、平板电脑。 数百个传感设备需要联网，成为一个棘手的问题。 而NB-IoT足以轻松满足未来大量设备的组网需求。 NB-IoT具有强大的室内覆盖能力，比LTE提升20dB，相当于覆盖区域能力提升100倍。 不仅可以满足远郊农村的广覆盖需求，也适用于地表井、金属表箱、高层管线井等水表安装位置有覆盖深度要求的应用。 信号覆盖充足的优势使得NB-IoT数据传输的稳定性和在线率都保持在很高的水平，真正体现了智能水表在智慧水务管理中的重要作用。

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低功耗

低功耗是物联网应用的重要指标，满足小口径水表6年换表周期的电池寿命是智能远传水表最本质的要求。 NB-IoT专注于小数据量、低速率的应用，因此NB-IoT水表的功耗可以非常小，设备的电池寿命可以从过去的几个月大幅提升到几年。 功耗的原因与传输网络有关。 与GPRS相比，NB-IoT可以实现更低的功耗和更强的信号穿透力。 传统GPRS采用4M和8M宽带技术，电池使用寿命2~3年，NB-IoT采用100kHz窄带技术，相比GPRS更省电。 一个重要的理论是基于PSM省电技术（休眠功能），在设定时间内传输完数据后会进入休眠状态。 NB-IoT智能水表的电池消耗仅为传统智能水表的三分之一，电池使用寿命为6至8年。 与GPRS相比，NB-IoT可以实现更低的功耗，保证了NB-IoT的实用性，

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在线率高

与LoRa相比，NB-IoT不需要组网，射频和天线基本复用。 以中国移动为例，900MHZ是一个比较宽的频段。 只需要清理一部分2G频段智能无线远传水表设计及应用研究，LTE和NB-IoT可以直接同时部署。 低速率、低功耗、低带宽也为NB-IoT芯片和模组带来低成本优势。 在水表生产过程中，NB-IoT模块直接集成到水表中，网络服务由运营商提供，解决了自来水公司无线网络维护难的问题。 同时，标准的通讯协议使得自来水公司的水表备货更加灵活。 采用扁平化的网络结构，节省了中间网络调测和改造的成本，消除了线路老化和改造的问题，减少了布线工程，使得NB-IoT水表的综合改造成本相对最低。

图为三川智能NB-IoT远传水表功能配置

第2部分

NB-IoT智能水表的效果

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节省人力，提高效率

传统的抄表方式是抄表员上门抄表。 这种抄表方式不仅需要浪费大量的人力物力，而且效率极低。 集中采集器智能水表虽然不需要抄表员逐一抄表，但也需要抄表员到指定的集中器抄表。 LoRa网络中的智能水表虽然可以无线传输，但还是需要安装一个接市电的集中器，然后通过集中器将数据传输到后台。 中间环节太多，必须保证数据的完整性、正确性和及时性。 在没有有效保障的情况下，后期仍需抄表员进行大量抄录和审核。 这些抄表方式需要大量的人力，效率低下。

NB-IoT智能水表采用5G传输实现点对点传输，依托广覆盖、低能耗、高在线率三大优势，有效保证数据上传的及时性、准确性和完整性，真正做到实现了远程抄表和远程数据传输，降低了抄表的人工成本。 鹰潭水务自使用NB-IoT智能水表以来，基本实现了全智能抄表。 抄表员无需抄表。 抄表员职能转变为客户经理，更好地为用户服务。 原来的30人减少到16人，人员成本节省近50%。 原来传统的抄表周期是一两个月一次，不仅效率低，而且数据利用价值低。 现在NB-IoT智能水表数据每天定时上传后台，数据精确到每分钟，不仅大大提高了抄表效率，还成倍增加了数据的价值，并且为更好地服务用户起到了果断的铺垫作用。 科学可靠的数据采集方式和实时采集频率将形成高密度、高精度、高价值的水体数据并快速积累，为大数据处理、数据分析和挖掘打下坚实的基础。 智慧水源是水源。

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互联互通，数据共享

数据采集​​后，如何对其进行高效的处理和分析，是NB-IoT智能水表应用于智慧水务的核心。 在实现远程抄表、远程数据传输后，为进一步挖掘数据的潜在价值，鹰潭水务与杭州三川国德进行深度合作，将现有系统与集中抄表系统后台接口对接NB-IoT智能水表全部连接起来，实现系统的互联互通。 所有系统都可以使用集中抄表系统中的数据，提高了数据的利用率，可以从中发现更多的数据价值。 例如，鹰潭水务局目前已经实现了呼入电话，即用户拨打电话后，通过语音系统获取用户的电话号码，然后在集中抄表系统中查询相应的用户信息，最后回到语音系统。 返回的数据可以在电话接通前了解用户的基本情况，提前预测用户的用水量和当前可能的咨询问题，这样在电话接通后，不仅可以省去查询的需要用户信息 此类繁琐的问题提高了通话质量，更能了解用户咨询的问题，提升了用户体验，体现了业务层面的专业性。

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海量数据，一目了然

随着时代的发展和科技的进步，我们现在已经进入了大数据发展的时代。 NB-IoT智能水表的基础数据是水务行业进入大数据的重要标志。 水厂的生产经营每时每刻都会产生海量数据，如压力、流量、温度、水质等。在大数据和智慧水务时代，数据的采集、汇聚、整合、处理、分析有很大的局限性。 无法实时监控数据变化，聚合各种数据耗时耗力，数据整合、处理、分析不清晰，这些都已成为过去。 NB-IoT智能水表数据的实时采集，通过统一的传输接口进行标准化的数据传输和存储，实现各类数据的快速积累，为智慧水务的大数据化打下坚实的基础。 系统互联互通，数据共享，将NB-IoT智能水表传输的所有数据与其他数据重新整合汇总，使各类数据的汇总变得简单快捷，为智慧水务的发展提供良好的温床。 依托大数据处理能力，将有价值、高利用率的数据有限呈现在各个系统中，不仅一目了然，还可以准确查询任何用户的账号、表身号、家庭住址、手机号、每日用水量等信息，有效提高了用户的运营效率，很好地展现了智慧水务的魅力。

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自动推送，更好的服务

除了提高水资源的利用率，提供更好的服务也是智慧水务发展的目的之一。 水是生命之源，水产业是民生产业。 鹰潭水务局在实现人民群众喝上放心水的同时，始终不忘关爱用户的服务理念。 为了更好地服务用户，鹰潭水务依托NB-IoT智能水表上传的海量数据，打造数字化智慧水务。 结合人工智能分析，发现用户用水异常信息，通过短信系统自动推送，完成应有流程。 账单、分级水量、异常水量问题提醒等便民服务。 例如：根据大数据分析，计算出用户的用水习惯和平均用水量，设置水量异常提醒。 一旦用户情况异常，短信系统会及时发送短信通知用户水量异常。 用户可以检查或请求帮助。 在避免水资源浪费的同时，减少用户不必要的损失。 或者当用户的用水量突破阶梯上限时，及时的短信通知，让用户消费一清二楚，减少因信息不通造成的服务矛盾。 依托这些便捷服务，鹰潭水务局不仅投诉明显减少，用户服务体验显着提升，也得到了用户和社会的认可。

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投资减少，效益同步

众所周知，关系到自来水公司效益的重要数据就是渗漏率。 为了降低渗漏率，很多自来水公司最常采用的是对旧管网进行改造，但这涉及的工程量巨大，对城市道路的影响也很大。 与管网管理相比，开挖工作量的增加是一个大动作。 鹰潭水务局通过更换NB-IoT智能水表，增加了对管网运行数据的监控，相对于管网改造和建设来说相对简单，有效快速降低了漏失率。

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精确水量，经济高效

与NB-IoT智能电磁水表相比，机械水表的初始流量和量程测量效果较低。 通过更换过期的机械水表，结合水表匹配的合理性分析，实现精准计量，确保贸易结算水量的准确性。 带来直接的经济效益。

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分区计量，精准引导

我国是一个水资源短缺、水旱灾害频繁的国家。 作为水务行业，有责任提高水资源的有效利用。 同样智能无线远传水表设计及应用研究，水资源管理也是智慧水务的重要组成部分。 我国城市供水管网漏损率已达15%以上。 除去正常范围内的流失率，如果能降低10个百分点，至少可以节水52亿立方米。 这个数字是南水北调工程年度计划调水量。 一半超过100亿立方米。 鹰潭水务局在使用NB-IoT智能水表的基础上，综合运用数字化智能水务系统和管网监控系统，对全市管网进行压力、流量监测，有效分析主网管网漏损情况。区域，同时通过系统的智能报警引导管道维修人员排查管网泄漏情况，精准指导维修人员进行定点维修，大大减少了泄漏检修时间和泄漏量速度。 泄漏率从之前的30%逐渐下降到现在的12%。

因此，NB-IoT智能水表是水务企业打造智慧水务的基础和必要条件。 只有构建感知层，才能进一步提升管网、水量、压力等供水管理数据的可视化，实现精准的用户画像和早期服务。 ，优化用户体验，提高企业的服务水平和管理水平，提高自来水公司的经济效益。

关于作者

宇翔

鹰潭市自来水集团有限公司信息管理部部长

15年信息化管理经验，负责鹰潭水务局信息化顶层设计和实施，参与鹰潭水务NB-IoT智能水表换表项目，为主要负责人鹰潭智慧水务平台规划建设。