I. Planificación preliminar para la implementación de proyectos de medición remota de agua

(I) Análisis de la demanda y selección del esquema de diseño de clasificación:

Usuarios residenciales:

Preferir lectura directa fotoeléctrica (alta precisión) o tipo de pulso LoRa (bajo costo), DN15-DN20, que admita la función de cobro de precios de agua por niveles (requiriendo un módulo de almacenamiento incorporado en el medidor). Usuarios industriales: Utilizar el método de diferencia de tiempo ultrasónico (DN5-DN300), configurar la interfaz RS-485/M-Bus, admitir la monitorización del flujo instantáneo y la alarma de flujo anormal (como activar una advertencia al exceder el flujo en un 150%). Renovación de áreas residenciales antiguas: Tener en cuenta la dificultad del cableado, elegir el tipo inalámbrico (LoRa/NB-IoT, el cuerpo del medidor necesita adaptarse a la interfaz de la tubería antigua (como el convertidor de rosca a brida), y reservar espacio para futuras actualizaciones (como el soporte de un sensor de temperatura externo). Planificación de la red de comunicación: Red cableada (como bus M-Bus): Adecuada para áreas residenciales nuevas, el bus utiliza una topología en estrella, cada 32 medidores de agua están equipados con 1 relé, longitud total ≤ 2400 m, se necesitan dibujar planos detallados de las tuberías (indicando la dirección física y la secuencia de cableado de cada medidor). Red inalámbrica: LoRa necesita planificar la posición de la puerta de enlace (1-2 por kilómetro cuadrado), NB-IoT necesita confirmar el mapa de cobertura de la señal con el operador, evitar la instalación en "áreas ciegas de señal" (como sótanos, edificios con estructura de acero).

(II) Adquisición e inspección de equiposRevisión de la calificación: Los medidores de agua deben tener la certificación de metrología CMC

certificación (Permiso de instrumentos metrológicos fabricados en China), certificación internacional CE/CB, y para inalámbricos, también necesitan un certificado de aprobación de tipo de equipo de transmisión de radio (certificación SRRC). Tasa de inspección por muestreo: Al comprar al por mayor, se muestrea el 1% (no menos de unidades) de cada lote para pruebas de rendimiento completas, incluyendo prueba de presión estática (sin fugas bajo una presión de 1,6 MPa durante 15 minutos), compatibilidad electromagnéticaanti-interferencia de radiofrecuencia ≥ 10V/m). Preparación previa a la puesta en marcha: Simular el entorno in situ en el laboratorio, codificar la dirección del medidor de agua (asegurar que no haya duplicación), configurar los parámetros de comunicación (como el punto de frecuencia LoRa, el factor de dispersión) e ingresar al sistema de gestión de activos para generar un identificador QR único (incluyendo modelo, ubicación de instalación, período de garantía, etc.).

II. Procesos de operación estandarizados durante la construcción

(I) Inspección y posicionamiento del sitioInspección de tuberías:

Un telémetro láser para registrar la dirección de la tubería, el diámetro y las posiciones de las válvulas, dibujar un boceto tridimensional, marcar las coordenadas de la posición de instalación del medidor de agua (precisión ±5), y evitar conflictos con las tuberías de gas y las bandejas de cables (espaciamiento horizontal ≥30 cm, espaciamiento vertical ≥10 cm). Para los edificios de gran altura, es necesario confirmar la capa de instalación del medidor de agua (generalmente en la capa de equipos o en la capa intermedia) para evitar la instalación dentro de las habitaciones de los residentes (para facilitar el mantenimiento y reducir las molestias). Preparación de herramientas: Herramientas esenciales: llave de tubo, máquina de roscar, máquina de fusión por calor (tubería PPR), máquina de soldadura eléctrica (tubería de acero, llave dinamométrica (calibración de par), probador de señal (como detector SNR LoRa). Equipo de seguridad: casco de seguridad, guantes antideslizantes, gas (cuando se trabaja en espacios confinados, como pozos de medidores subterráneos, es necesario detectar la concentración de oxígeno >19,5%, concentración de gas combustible <5% de L).

(II) Puntos clave de la construcción de la instalaciónMétodo de siete pasos para la instalación mecánica: ① Corte y limpieza de tuberías: utilizar una sierra sin dientes para cortar la tubería, moler el bisel para eliminar las rebabas; ② Instalación de válvulas: primero instalar la válvula de cierre aguas arriba (≥10 veces el diámetro de la tubería desde el medidor), luego instalar la válvula de retención aguas abajo (solo se requiere cuando se instala verticalmente); ③ Fijación del cuerpo del medidor: alinear la marca de dirección del flujo, utilizar la brida o la conexión roscada correspondientes y apretar simétricamente los pernos (apretar en 2-3 veces para asegurar una fuerza uniforme); ④ Tratamiento de sellado: envolver con cinta de PTFE (conexión roscada) o agregar una junta de sellado (conexión de brida), y utilizar agua jabonosa para detectar que no haya fugas de burbujas de aire en la interfaz; ⑤ Tendido de cables: el bus cableado está protegido por tuberías de PVC, y el medidor inalámbrico se instala con una antena (las antenas externas deben fijarse con soportes de acero inoxidable, ≥2 m de distancia del); ⑥ Tratamiento de puesta a tierra: las carcasas de los medidores metálicos deben conectarse a la línea PE (cable amarillo-verde de 4 mm²), y la resistencia de puesta a tierra ≤1Ω (probada con un comprobador de puesta a tierra); ⑦ Publicación de información: pegar el número de usuario, el número de teléfono de reparación y la última fecha de calibración en el cuerpo del medidor para facilitar su posterior uso. Manejo de escenas especiales: Instalación en pozo de medidor de agua: se necesita verter una capa de cojín de concreto de 10 cm en la parte inferior del pozo, el cuerpo del medidor está a 30 cm de la tapa del pozo, se reserva un espacio de mantenimiento de 50 cm×50 cm, y se agrega un sensor de humedad al pozo (alarma cuando la humedad80%). Instalación en el techo: utilizar una caja de medidor desmontable (clasificación de fuego B1), reservar un orificio de mantenimiento (tamaño ≥40 cm×0 cm), y marcar la posición en el plano del techo (para evitar daños durante la decoración).

III. Indicadores clave para la depuración y la aceptación

(I) Depuración funcionalPruebas del medidor:Pruebas de medición: A través de pruebas con el método del medidor estándar, el error es ≤±5% a bajo flujo (Q1=0,03 m³h) y ≤±2% a flujo normal (Q3=3 m³/h) (cumple con GB/T 778-201). Pruebas de comunicación: Enviar continuamente 100 instrucciones, con una tasa de éxito de recepción ≥99%, tiempo de respuesta <10 segundos (inalámbrico) o <2 segundos (tipo cableado), intensidad de la señal LoRa≥-120dBm, NB-IoT≥-110dBm. Pruebas del sistema: Pruebas de clúster: Seleccionar 50 medidores de agua para formar un sistema mínimo, simular la carga concurrente de datos en hora pico (20:00-22:00, detectar la capacidad de procesamiento del concentrador (número concurrente ideal ≥200 unidades/segundo), tasa de pérdida de paquetes <0,1%. Simulación anormal: Escenarios manuales como fugas en las tuberías (aumento repentino del flujo), batería baja, interrupción de la señal, etc., para verificar el mecanismo de alerta temprana del sistema (debería emitir una alarma en 2 minutos).

(II) Estándares de aceptación de ingenieríaArchivado de datos: Plano de construcción: Incluye el plano de la tubería, el diagrama de la red del sistema, la lista de equipos (incluyendo el número de activo y las coordenadas de la ubicación de instalación de cada medidor de agua). Informe de prueba: Incluye datos clave como el error de medición de un solo medidor, la tasa de éxito de la comunicación del sistema, la resistencia de puesta a tierra, etc., firmado y confirmado por la parte constructora, el cliente y el supervisor. Manual de operación: Escribir la "Guía para la operación y el mantenimiento de los medidores de agua", aclarar los elementos de inspección diaria (una vez al mes, incluyendo la apariencia del medidor, la intensidad de la señal, el voltaje de la batería) y el proceso de manejo de fallas. Control de calidad puntual: Parte mecánica: Sin fugas de agua en la interfaz, sin daños en el cuerpo del medidor, dirección del flujo correcta; Parte eléctrica: Cableado sólido (prueba de tracción ≥5N sin desconexión), la puesta a tierra cumple con los requisitos, la temperatura de funcionamiento del módulo de comunicación <50℃ (detección con termómetro infrarrojo). Control puntual del 10% de los medidores de agua instalados, centrándose en: IV. Caso de ingeniería típico: Aplicación a gran escala de un área de demostración de ciudad inteligente En el proyecto de agua inteligente de un nuevo distrito en Chengdu, la instalación e implementación de 30.000 conjuntos de medidores de agua remotos (red híbrida fotoeléctrica de lectura directa NB-IoT) se dividieron en tres etapas: Preparación preliminar (1-2 meses): Completar la encuesta del mapa topográfico 1:500, marcar 200 posiciones de pozos de tuberías y coordinar con los departamentos de gas y electricidad para los esquemas de construcción cruzada. Desarrollo personalizado de la plataforma de gestión del agua, ingresar previamente las coordenadas tridimensionales de cada medidor de agua (conectando con el sistema G), para lograr la visualización de datos en tiempo real en el mapa. Etapa de construcción (3 meses): Adoptar la "operación de flujo de construcción zonal", cada construcción equipada con 1 técnico (responsable de la depuración de la señal), 2 instaladores (responsables de la instalación de la tubería y el cuerpo del medidor), finalización diaria de 80 conjuntos de medidores de agua. Para edificios de gran altura, utilizar drones para inspeccionar la ubicación de instalación de las puertas de enlace LoRa en la azotea, asegurando un radio de cobertura de la señal ≥800 m. Aceptación y optimización (1 mes): Encontrar que el 5% de los medidores de agua están bloqueados debido a la escoria de soldadura residual en la tubería, lo que se soluciona agregando 10 filtros montados en la parte frontal. Para el área del garaje subterráneo con señal NB-IoT débil, agregar 15 amplificadores de señal, reduciendo la tasa de desconexión del 3 al 0,2%

Conclusión

La instalación de medidores de agua remotos es un proyecto sistemático que integra ingeniería mecánica, comunicación electrónica y metrología. Desde el diseño preliminar del esquema hasta la posterior operación y aceptación del mantenimiento, cada enlace necesita seguir el proceso estandarizado. A través del análisis preciso de la demanda, la gestión estricta de la construcción y la puesta en marcha y aceptación científica, se puede asegurar la estabilidad a largo plazo de los medidores de agua remotos, proporcionando un soporte de datos confiable para los asuntos de agua inteligentes. Con el avance de la política nacional de "nueva construcción urbana", la instalación de agua remota se actualizará de la construcción de un solo equipo a una solución integrada de "hardware, software y servicio", promoviendo la gestión de los recursos hídricos urbanos hacia la digitalización y la inteligencia.