智能電磁水表基于法拉第電磁感應(yīng)定律，在與測量管軸線和磁場磁力線相互垂直的管壁上安裝一對檢測電極。當(dāng)導(dǎo)電液體沿測量管軸線運(yùn)動時，導(dǎo)電液體作切割磁力線運(yùn)動產(chǎn)生感應(yīng)電勢。此感應(yīng)電勢由測量管上的兩個電極檢出，測量流量時，流體流過垂直于流動方向的磁場，導(dǎo)電性流體的流動感應(yīng)出一個與平均流速成正比的電勢。其感應(yīng)電壓信號通過兩個電極檢出，并通過電纜傳送至轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過一系列數(shù)字處理后，將累計流量和瞬時流量等現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)顯示在轉(zhuǎn)換器上。

智能電磁水表與傳統(tǒng)穩(wěn)態(tài)勵磁方案采用規(guī)避干擾穩(wěn)態(tài)下測量方法的不同，采用了一種瞬態(tài)勵磁技術(shù)，通過動態(tài)增益技術(shù)、信號補(bǔ)償技術(shù)對各信號分量分別進(jìn)行分析、提取、抵消、補(bǔ)償，及濾波處理；消除非穩(wěn)態(tài)下引入的干擾對管道內(nèi)流場信號的影響。由于勵磁時間大幅度縮短，并通過采集環(huán)境溫度對電池電量進(jìn)行補(bǔ)償運(yùn)算。

如圖2智能電磁水表硬件設(shè)計框圖所示，搭載通信終端，通信終端通過RS485總線連接電磁水表轉(zhuǎn)換器，通過MODBUS協(xié)議采集電磁水表流量、壓力等測量數(shù)據(jù)，通過移動運(yùn)營商提供的NB-IoT/4G/GPRS等物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與供水管網(wǎng)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互，通信終端將電磁水表的測量數(shù)據(jù)通過無線通信方式傳輸至供水管網(wǎng)管理系統(tǒng)，也將供水管網(wǎng)管理系統(tǒng)的控制指令下發(fā)至電磁水表。對于水務(wù)行業(yè)來說，水表使用的環(huán)境比較復(fù)雜，高溫、低溫、井下安裝、泡水等環(huán)境因素影響了水表的功耗及使用壽命，因此在通信終端中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢顯著，其中窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）更適用于供水管網(wǎng)監(jiān)測環(huán)境的小包數(shù)據(jù)傳輸，對時延不敏感，網(wǎng)絡(luò)可靠性要求高，非長連接的應(yīng)用場景。

供水管網(wǎng)管理系統(tǒng)中使用的智能電磁水表為計量型產(chǎn)品，具有高可靠性、高防護(hù)等級、低功耗、寬量程、多參數(shù)測量、多報警輸出、無線遠(yuǎn)傳等特點(diǎn)。采用超低功耗電池供電設(shè)計，使用壽命最高可達(dá)10年；整機(jī)IP68設(shè)計可長期潛水使用；寬量程設(shè)計量程比可達(dá)R250；可多參數(shù)測量流量、壓力等；具有多項報警輸出功能；集成無線通信終端模塊，實(shí)現(xiàn)電磁水表與供水管網(wǎng)管理系統(tǒng)的無縫對接。

審核編輯：湯梓紅