1.山东晨晖电子科技有限公司 山东泰安 271000；2.山东省计量检测中心 山东济南 250000；3.石家庄供水有限责任公司 河北石家庄 050000；4.山东晨晖电子科技有限公司 山东泰安 271000；5.山东晨晖电子科技有限公司 山东泰安 271000；6.山东晨晖电子科技有限公司 山东泰安 271000）
摘要：相对于传统水表来说，NB-IoT物联网水表可以为居民提供全方位的无接触供水服务；通过对NB-IoT物联网水表产生的计量数据进行深度挖掘，可为疫情期间防控工作提供大数据支持。居民网上缴费，可以避免出行及人员聚集带来的风险；通过用水主动报警，用于监控外地返乡人员和非法复工；用水量监控，用于分析居民家居活动情况。
Significance and Value of Nb-IoT Water Meter in COVID-19 Virus Prevention and Control
FENG Yupu，PengLiang，SongWandong，DONG Tianhui，JING Weihua，MA Hekai
（1.Shandong Chenhui Electronic Technology Co.，Ltd，Tai'an City，Shandong Province 271000
2.Shandong measurement and Testing Center，Tai'an City，Shandong Province 271000
3.Shijiazhuang water supply Co.，Ltd Shijiazhuang City，Hebei Province，050000
4.Shandong Chenhui Electronic Technology Co.，Ltd，Tai'an City，Shandong Province 271000
5.Shandong Chenhui Electronic Technology Co.，Ltd，Tai'an City，Shandong Province 271000
6.Shandong Chenhui Electronic Technology Co.，Ltd，Tai'an City，Shandong Province 271000）
Abstract Compared with the traditional water meter，the Nb IOT water meter can provide residents with a full range of non-contact water supply services；through in-depth mining of the measurement data generated by the Nb IOT water meter，it can provide big data support for the prevention and control work during the epidemic.The online payment of residents can avoid the risks brought by travel and personnel aggregation；through the active water alarm，it is used to monitor the returning personnel and illegal resumption of work；and the water consumption monitoring is used to analyze the household activities of residents.
1 背景
疫情期间，为阻断病毒传播，要求人民群众进行居家隔离。而物联网水表提供的无接触抄表服务和网上缴费服务，可以减少人员流动带来的风险；通过对物联网水表所提供的居民用水大数据进行深入挖掘与分析，可以为监控居家隔离状况、企业餐饮服务业非法复工提供数据支持。
2 优势分析
2.1 无接触服务
2.1.1无接触的抄表
传统的机械水表需要抄表员人工上门进行抄表，有利于病毒的传播。使用机械水表的自来水公司，在疫情期间只能停止抄表工作，无法正常收取水费，使得自来水公司没有持续的资金保障供水工作。NB-IoT物联网水表每天自动上报用水数据，不需要派遣抄表员人工上门抄表，避免了因抄表工作所带了的疫情防控风险。
2.1.2 居民网上缴费
IC卡预付费水表，具备预收水费无费关断的特点，被自来水公司大量使用。IC卡预付费水表不具备远程通讯的能力，表内水费用完关阀后，只有用户携带购水卡到营业厅缴费后，在水表上刷卡才能继续用水，非常不利于疫情防控工作的开展。NB-IoT物联网水表一般采用远程费控的方式，可为居民提供网上缴费的服务，避免居民出行缴纳水费，造成的病毒传播风险。
2.1.3 远程故障预警与保障供水
IC卡水表往往都具有故障自动关阀功能，当水表发生故障（比如电池没电、传感器损坏）时，为了防止水费损失，即使水表内居民购买水量没有用完，水表也会自动关闭阀门。尤其是处于超龄服役期的水表，故障率往往大于10%。一旦用户水表出现故障关阀后，自来水公司必须立即派人上门进行处置。而NB-IoT物联网水表具备远程故障预警功能，即使现场安装水表出现故障关阀后，自来水公司也可远程强制开启阀门。
2.2 实现对住户的实时监控
NB-IoT物联网水表作为远传水表的一种，相对于传统的远传水表来说，本身具备的很多先进特性和技术优势。
从数据上报方式来讲，传统的远传水表包括小无线水表、有线远传水表，一般采用数据采集设备主动点抄的工作方式，水表本身不具备主动上报功能。而NB-IoT物联网水表采用主动上报的工作方式，当水表被设置为监控报警工作模式时，一旦水表监测到用户发生用水行为，水表最快可在30秒内将相关事件通过NB-IoT网络上报到管理平台。管理平台收到水表报警时间后将自动弹窗报警，同时往相关疫情防控负责人手机直接推送报警短信。
从数据采集密度来说，传统的无线远传水表一般只能每天采集一次水表数据，水表上报的数据帧比较短，只能包含当前总用水量数据，所以在管理平台只能查询用户每天的总用水量。而NB-IoT水表虽然也是每天上报一次数据，但是由于一次上报数据长度可达到512字节，所以上报的数据可以包含最近几天的整点甚至每5分钟的用水量信息，这样在管理平台中就可以对用户的用水行为进行分析和挖掘。
无论是从上报方式还是采集密度来说，物联网水表具有传统远传水表所不具备的技术优势，利用物联网水表提供的监控手段和大数据资源，可以很好的为疫情防控工作提供技术支持和大数据服务。
2.2.1 异常用水分析
由于本次疫情的特殊性，很多社区要求居民上报近期从外地返回的人员情况。很多居民由于过于恐慌，存在瞒报、不报的情况。在这种情况下可利用物联网水表上报的用水量数据，筛选出用水量突然增加的用户，就可以很容易的筛选出疑似外地返回人员。
下图是某小区用户1月份用水监控记录，可以看到该用户自1月16日起用水量突增，随后派遣社区工作人员进行上门盘问，发现该户存在子女从外地返回而隐瞒不报的情况。
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2.2.2 返乡人员监控
通过物联网水表提供的居民用水数据，可筛选出那些长期不用水的用户，那么这些用户极大可能就在外地工作或者在外地出差。可将这部分用户的NB-IoT物联网设置为监控报警工作模式，一旦工作人员收到平台发来的用水报警短信，则说明有人员从外地返回，此时可及时通知工作人员前去排查。
下图是某用户1月份的用水监控记录。该用户由于长时间不用水，工作人员就把该用户水表设置为用水监控报警模式，1月29日收到平台发送的用水报警短信，马上派遣工作人员上门排查，发现情况。该居民1月16日前往外地出差，当于1月29日返回所在城市时，小区已经封闭。为了逃避强制隔离措施，该用户翻墙进入小区回到家中。随后该居民被强制执行居家隔离措施。
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2.2.3 复工监控
针对明令禁止复工或者营业的单位，比如餐饮业和企业，可以打开NB-IoT物联网水表的用水监控报警功能，一旦违法开工，疫情防控部门将在第一时间收到报警信息。同时根据平台记录的用户用水量监控数据，可以作为有效的证据和处理依据。
下图为某餐饮用水户1月份用水记录，可以看到该用户自1月23日起未发生用水，说明该用户严格遵从疫情防控指示暂停营业。
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下图为另一餐饮用户1月份用水监控记录。该用户在1月22日接到疫情管控停业通知后，该用户并没有完全停止营业。在受到疫情防控部门口头训诫后，该用户自26日起关门停业。但是在1月30日，疫情防控部门收到了管理平台发来的报警短信后，马上派人到现场调查，发现该用户又违法开业。执法人员对该用户进行了相关处罚。
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3 结论
（1）NB-IoT物联网水表提供的无接触服务，可以有效防止居民出行缴纳水费带来的风险。
（2）NB-IoT物联网水表提供的大数据支持，可以为疫情防控工作提供有效的监控手段。
作者简介：
冯玉璞，山东晨晖电子科技有限公司，研发部经理。2006年毕业于山东科技大学应用物理专业，毕业后一直从事智能仪器仪表的研发工作，拥有实用新型十余项，带领一支高素质的技术团队，完成了多种创新产品的研发。
彭亮，山东省计量检测中心，毕业于济南大学物理科学与技术学院，2015至今一直从事流量计量检定工作
宋宛东，石家庄供水有限责任公司，计量管理中心，毕业于北京兴华大学机电工程专业，石家庄经济职业学院建设工程管理专业，2015年至今一直从事智能仪器仪表的管理及开发工作。
董天晖，山东晨晖电子科技有限公司，总工，1993年毕业于浙江工商大学（原杭州商学院）应用电子技术专业，毕业后一直从事通讯产品和智能计量产品的研制和开发工作。
马贺凯，山东晨晖电子科技有限公司，2011年毕业于山东科技大学物理电子学专业，硕士研究生，仪器仪表调试中级工程师，拥有实用新型专利三项，完成公司多个产品开发工作。
井维华，山东晨晖电子科技有限公司，2012年毕业于山东科技大学研究生学院，毕业后主要从事IC卡式智能仪器仪表的研发以及联网抄表工作。