（工商管理专业论文）无锡供水总公司抄表模式的优化研究.pdf

无锡供水总公司抄表模式的优化研究 研究生：汪晋舟导师：达庆利侯合银东南大学 摘要 抄表收费工作是供水企业的一项涉及千家万户的日常管理业务，事关用户和 供水企业双方的利益。但是，2 0 0 0 年以来，城市供水行业对用户计量收费的工作 面临着外部经济发展带来的不利因素和内部经营成本的压力。特别是，由于国家 加大对城市“水表出户、抄表到户 工程的实施力度，供水企业普遍面临着抄表 户数增加、劳动力成本增长等严峻挑战，必须加强对水费抄收模式的管理优化。 本论文从技术经济学的视角，通过问卷调查、实践经验总结，对无锡供水总 公司的水费抄收模式优化展开研究首先，阐述论文研究背景与研究意义，综述 智能抄表系统的国内外研究与应用现状。然后，从发展历程、组织结构、主营业 务、经济运营等方面分析无锡供水总公司的内部销水环境，从经营法律依据、社 会与自然环境、小区物业管理、供水服务用户等方面分析无锡供水总公司的外部 销水环境。其后，在总结无锡供水总公司抄表模式发展历程的基础上，对无锡供 水总公司的“人工抄表、后付费模式 、“i c 卡、预付费模式 、“远程抄表、 后付费模式 、“远传抄表阀控预付费系统 等现有抄表模式进行指标体系评价。 最后，根据评价分析结果，提出无锡供水总公司抄表模式的优化目标，并从改善 应用环境、优化设计软件功能、优化硬件设计、降低运行维护成本、提高用户服 务人性化等方面提出优化对策。 本论文强调用管理学的方法来归纳供水行业抄表模式的选择优化，解决智能 抄表模式推广使用中面临的社会、组织和管理等方面挑战。本论文的研究成果将 对无锡及周边地区公用行业水电气三表抄收的的主要模式选择应用和抄表智能化 推广起到客观评价和优化推动作用，具有指导意义。 关键词：供水，抄表模式，预付费，信息技术 r e s e a r c ho no p t i m i z a t i ono fm e t e rr e a d i n g m o d ei nw u x i 腑i t e rs u p p l yc o m p a n y 一一 s u p e r v i s o r d aq i n g - l i h o uh e - y i ns o u t h e a s tu n i v e r s i t y a b s t r a c t t h et a s ko fw a t e rm e t e rr e a d i n ga n dc h a r g i n g ，o n eo fr o u t i n em a n a g i n gb u s i n e s s e so faw a t e r s u p p l yc o m p a n y , i sa l s oc l o s e l yl i n k e d 喇吐le v e r y o n e t h eq u a l i t yo fw a t e rm e t e rr e a d i n ga n d c h a r g i n ga f f e c t st h eb e n e f i t so f b o t hw a t e ru s e r sa n dw a t e rs u p p l i e r s b u t , s i n c e2 0 0 0 ，t h et a s ko f m e t e rr e a d i n ga n dc h a r g i n gi nc i t yw a t e rs u p p l yi n d u s t r y , h a su n d e r w e n tas e r i e so fd i s a d v a n t a g e s b r o u g h tb yt h eo u t s i d ee c o n o m yd e v e l o p i n ga n dp r e s s u r e 8b r o u g h tb yi n s i d em a n a g i n gc o s t n o w a d a y s ，b e c a u s ec h i n ap u t sm o 他e f f o r t s i nt h ep r o j e c to fw a t e r m e t e rr e a d i n gr e f o r m , t h ew a t e r s u p p l yc o m p a n yf a c e st h ep r o b l e m ss u c ha 8t h ei n c r e a s i n go fw a t e rm e t e r s n u m b e ra n dl a b o rc o s t a l lw a t e rs u p p l yc o m p a n ym u s to p t i m i z et h e i rw a t e rr o o t e rr e a d i n gm o d e w et a k et h et e c h n o l o g ye c o n o m i c s v i e wa n ds t u d yw a t e rm e t e rr e a d i n gm o d eo p t i m i z a t i o ni n w u x iw a t e rs u p p l yc o m p a n y f i r s t l y , w ee x p l a i nr e s e a r c hb a c k g r o u n da n dr e s e a r c hm e a n i n g , a n d s u m m a r i z er e s e a r c ha n da p p l i c a t i o ns t a t u so fi n t e l l i g e n tm e q b fr e a d i n gm o d e s e c o n d l y , w ea n a l y z e t h ew u x iw a t e rs u p p l yc o m p a n y si n n e re n v i r o n m e n ts u c ha sh i s t o r y , s t r u c t u r e , b u s i n e s sa n d o p e r a t i o n w ea l s oa n a l y z ew u x iw a t e rs u p p l yc o m p a n y so u t e re n v i r o n m e n ts u c ha sl a ww a r r a n t y , s o c i a la n dn a t u r a le n v i r o n m e n t , p r o p e r t ym a n a g e m e n t , o o n s u i l l e l 暑t h i r d l y , b a s e do nd e c r i b i n gi t s w a t e rm e t e rr e a d i n gm o d e sh i s t o r y , w ea n a l y z ef i v ew a t e rm e t e rr e a d i n gm o d eo fw u x iw a t e r s u p p l yc o m p a n y , w h i c ha r et h em a n u a lm e t e rr e a d i n gi na f t e r - p a y m e n tm o d e ，r e m o t em e t e rr e a d i n g i na f t e r - p a y m e n tm o d e ，i cm 酏e fp r e - p a y m e n tm o d e ，r e m o t ed i g i t a lf l o w - m e u ! rm o d e ，a n dr e m o t e 棚腑r e a d i n gw i t hv a l v ec o n t r o li np r ep a y m e n tm o d e f i n a l l y , b a s e d 0 1 1t h ef o r e g o i n ga n a l y s i s ，w e p u tf o r w a r dt h eo p t i m i z a t i o no b j e c t , a n do p t i m i z a t i o np o l i c y t h em a n a g e m e n tm e t h o d sa a l s ot a k e nt os o l v ec h a l l e n g e st os o c i e t y , o r g a n i z a t i o na n d m a n a g e m e n ti nt h ea p p l i c a t i o no fi n t e l l i g e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m t h er e s e a r c h o ft h e s i s ，i ti s b e l i e v e d , w i l lb eh e l p f u la n dm e s n i n g f l i lf o rt h ei m p e r s o n a le v a l u a t i o na n dp l a y i n gp r o m o t i o nr o l e f o rt h eg e n e r a l i z a t i o no fa u t o m a t i z a t i o n ，s e l e c t i o na n da p p l i c a t i o no fm e t e rr e a d i n gm o d e sf o rw a t e r , p o w e r a n dg a ss u p p l yi nw u x ia n dn e a r b ya r 最1 8 k e y w o r d s ：w a t e rs u p p l y , m e t e rr e a d i n gm o d e , p r e p a y m e n t , i t i l 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名：氍日期：j 互呈斗 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位 论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人 电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论 文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包 括刊登) 授权东南大学研究生院办理。 东南大学硕士学位论文第一章绪论 第一章绪论 供水是市政公用行业重要的窗口服务行业之一。它的基本任务是为人民生活 提供“充足、可靠、合格、廉价”的供水服务。随着我国国民经济的迅猛发展和人民 生活水平的日益提高，人们对自来水的需求量和服务质量要求不断提高。另外， 由于城市住宅楼宇化和高层化的普及，城市公用行业在人工抄表收费方面存在工 作量大、耗费人力、易出差错、抄表环境复杂等现实问题，公用行业抄表收费工 作急需加强管理和创新。现代计算机、微电子技术的飞速发展为公用行业抄表智 能化变革带来希望。自2 0 0 0 年起，水电气三表抄表智能化工程已在全国大部分城 市居民住宅得到了推广，虽然在推广使用中存在很多问题，但公用行业抄表智能 化趋势不可逆转。 1 1 研究背景与研究意义 1 1 1 住宅高层化是中国经济高速发展、土地成本上升的必然 近年来，中国很多城市的土地使用成本上涨较快，住宅建设不得不向高层空 间发展。造成城市土地成本的上涨和住宅的高层化有如下因素：首先，城市经济 开发区的繁荣占用了大量土地；其次，外来人口的工作和长期居住迁移，推动了 地产业的繁荣；再次，经济的繁荣和市民生活质量的提高，使得先富的市民有了 改善住宅条件的需求；最后，全国各地都在推动大城市、大交通建设，占用了部 分农村耕地。土地成本的上升和经济利益的驱动迫使开发商在住宅建设项目中向 高空发展，于是高层建筑便成了全国各城市的住宅主流，7 层以下的多层住宅已凤 毛麟角。城市住宅楼宇化、高层化的趋势，一方面节约了土地使用成本，另一方 面却给社区居民的公用设施管理带来了极大的不便。 就无锡而言，无锡市凭着良好的政策环境和长三角独特的区位优势，其g d p 和居民生活水平在国内经济中心城市中一直起领跑者的角色。2 0 0 0 年来，有近1 8 0 万外来人口涌入并长期居住在无锡市，外来劳动力构成了无锡市经济建设的主力 军，为无锡经济的快速发展作出了较大贡献。2 0 0 6 年，无锡市政府正式将在无锡 工作生活居住的外来人称之为“新市民”，对外来“新市民”在医保、就业、住房等福 利上实施与本地居民相同的政策。据无锡市统计部门的数据分析，在无锡务工或 工作1 0 年以上的“新市民”有近百分之八十在无锡购置了住房，全家户口迁入无锡， 成了地地道道的无锡人。外来人口的生活居住促进了无锡房地产的蓬勃发展，也 造成了无锡土地的快速升值和住宅的高层化发展。得益于邓小平的改革开放政策， 无锡市一部分先富起来的市民购买并住进了高档别墅，别墅小区的大量开发使得 东南大学硕士学位论文 第一章绪论 无锡市部分土地的利用率较低。无锡市政府为了改善城市交通便利，加大对城市 基础设施的投入建设，城市道路的扩建占用了部分居民用地。无锡市“撤镇并社区， 村民变市民”的大城市政策也加快了土地的快速升值和住宅的高层化发展。 1 1 2 智能化抄表是市政公用行业服务高层住宅用户的多赢举措 随着城市住宅楼宇化、高层化的大量普及，都市生活节奏化的加快，受居民消 费习惯要求和劳动力成本上升的影响，在供水、供电、供气等公用行业，人工上门 抄表的方式抄表效率低下，费用回收速度缓慢，已不再能适应现代社会的发展， 而以计算机、微电子技术为基础的智能化抄表模式必将逐步取代传统的人工抄表服务 模式。 造成这种转变的因素大体有以下几个方面：( 1 ) 、开发商为了竞争，城市住宅努力 向高层化、单元封闭式方向发展的同时，也提出了小区住宅智能化发展的口号。“水 电气”三表抄收智能化建设也是衡量住宅智能化水平的尺度之一，因此，开发商在 住宅建设中大力推广。( 2 ) 、城市居民生活质量的改善和居民消费权益意识的提高， 呼唤在水电气行业有准确、公正的计量标准和高质量、人性化的服务。智能抄表 的高准确率、及时率和缴费便捷，可以减少人工抄收的争议，提升公用行业的服 务形象，智能化抄表被视为优质服务努力方向。( 3 ) 、根据建设部出台的( 2 0 0 0 年 小康住宅电器设计规范中有关“计量仪表”出户的规定，几年来，全国大中城市的 抄表户数均由原来的几万户发展到几十万户，甚至上百万户。抄表户数爆炸式增 长造成了人工抄表劳动力成本的急遽上升，这给水电气行业市场化运作、降本增 效带来压力，在这种情况下，可替代人工抄表的智能化抄表系统便有了认同和市 场。公用行业水电气计费的准确、公正和便利需要直接关系到供水、供电、供气 公司的经济效益成本和社会服务形象，为民优质服务和企业经营降本增效形成了 一种较难克服的现实矛盾。因此，智能化抄表建设便成了市政公用行业服务高层 住宅用户的多赢之举。 1 1 3 远传阀控抄表系统是公用行业智能化抄表最有效、最成熟的抄表模式 在国内，智能抄表系统早在2 0 世纪9 0 年代后期就得到了推广。随着城市公 用事业的发展和居民生活水平要求的提高，原先的人工抄表模式已不能满足居民 用户的要求，许多研究机构和企业纷纷加入对智能抄表技术的研发，并有许多智 能抄表系统投入市场。这些抄表系统主要以r s 4 8 5 总线制、m b u s 总线制作为数 据传输 1 】。目前，国内企业与机构主要致力于智能网络远传水表和智能卡式水表 系统方面的研究开发。由于智能网络远传水表系统需要配套远传通信网络支持， 其初期投资大，因此只适用于在一些新建住宅小区组成相对独立的小网；而智能 2 东南大学硕士学位论文第一章绪论 卡式水表系统采用先付费后用水的管理模式，在当前收费困难、人工抄表效率低 下的情况下，更能获得供水管理部门的青睐。随着，智能远传系统技术的日见成 熟，产品开发越来越注重市场、用户的实际需要，产品功能朝多元化、稳定性方 向发展，如在水表端加设了电磁阀，通过远传信号和用户交纳水费情况，实现开 关阀自动遥控，来实现水费预付费功能。远传抄表与电磁阀信号控制的结合造就 了远传阀控预付费抄表系统的快速研发并投向市场。2 0 0 0 年后，远传阀控抄表预 付费系统经历了重重检验，其技术日益成熟，功能设置日益完善，远传阀控抄表 系统逐步为用户熟悉并接受，同时，也赢得了公用行业经营者的青睐【2 】。 以本论文的研究对象无锡供水总公司来说，她与其它公用行业单位一样，面 临着供水优质服务和自降成本的双重压力。无锡供水总公司承担着为无锡市区及 滨湖区、新区、锡山区、惠山区等近5 0 万居民、单位的供水服务工作，供水总公 司下属销水各分公司主要从事自来水抄表、水费回收、用户发展、吃水难应诉处 理、用水监督管理等业务。5 年来，无锡供水总公司销水量年均2 6 8 亿吨亿吨， 年销售收入7 8 3 亿元。就供水总公司而言，传统人工抄表方式既增加劳动经营成 本，又容易产生见表误差，损害居民公用消费的正当权益和无锡供水企业的社会 形象。因此，为了达到“降本增效、优质服务”的双重经营目标，供水总公司从2 0 0 2 年起，就加强了用水的科学管理，启动智能抄表系统建设，加速研究开发推广一 种低功耗、计量精确方便的智能水表工程，以取代人工抄表方式。通过几年的技 术推广、检验和改进，替代人工抄表的远传阀控抄表技术已趋于成熟和稳定，得 到了同行业的广泛认可。 1 1 4 远传抄表阀控预付费系统还存在着不稳定性和较多的管理问题 在远传抄表阀控预付费系统推广使用初期，往往存在这样那样的问题，给供 水工作带来压力，主要表现为以下几个方面： ( 1 ) 安装环境要求高。由于远传阀控抄表系统是信息技术产品，产品低功耗 追求，需要恒温非通风的构筑物空间，但住宅小区公共设施位置的的非标准化给 供水公司的远传表安装带来困难，进而对远传表锂电池的使用寿命提出挑战。另 外，m b u s 总线布线、数据采集器放置也有特定的构筑物空间要求。 ( 2 ) 居民用户对智能表使用的接受度、熟练程度不高。运行稳定性取决于居 民用户的素质、思想认识。在供水公司的远传抄表阀控系统推广中，据对无锡市 近8 万户智能表使用现状的普查数据表明，有近千分之三用户的远传表遭到人为 破坏，特别是传输线缆的切断，使数据远传功能无法实现。智能水表保护需要在 居民素质宣传上功夫，素质教育是长期工程。远传阀控抄表系统是现代信息工程， 在建设和推广使用中，需要用户对远传表功能的熟知和熟练使用。 3 东南大学硕士学位论文第一章绪论 ( 3 ) 电磁阀智能控制不稳定性有待改进。电磁阀受单片机信号驱动而开启、 关闭时，受电源能耗高低、水压冲击大小、球阀壳体摩擦力不同等影响，电磁阀 能否长期、持续性、稳定性地按指令启闭成了远传表系统设计生产部门长期努力 的核心方向，这也是衡量产品合格的重要指标。在现实使用中，电磁阀启闭稳定 性仍不容乐观【7 】。 ( 4 ) 水费关阀提醒充值功能不够人性化。单片机通过水费极限值控制电动阀 关闭，这项功能与居民的生活习惯形成冲突。特别是，居民在洗澡或用水无法抽 身时，通过关阀提醒充值，给居民生活带来了极大的不便，甚至尴尬。供水公司 在这方面受理投诉较多。因此，无锡水表有限责任公司通过研究设计，将关阀提 醒充值功能调整为短信通知充值，这样就解决了居民洗澡时瞬间停水的尴尬。 ( 5 ) 远传抄表过程中存在机电差异问题 3 】。在日常的水量数据远传抄表中， 就无锡市8 万户智能表用户而言，往往有约l 的用户数据存在机电差异现象，即 电脑终端接收到的某户水费数据与同一时点上门复核读数存在较大差异。或者抄 表子系统远传指令发出后，终端显示未知，即无法收到数据。造成此类机电差异 的原因有两点：一是智能表机械齿轮卡死致示度不准，二是m b u s 总线、g p r s 无线通讯出故障造成。这两方面智能表故障的解决，需要供水管理员的适时在线 抄读和及时的上门复核维修。 ( 6 ) 远传阀控抄表系统的功能设计不完善。远传阀控抄表系统的功能设计要 确保达到供水公司完成水费抄收任务的目的。但系统功能设定常与供水经营者的 管理思路、要求存在差距，需要在系统推广使用中结合供水公司管理需要不断完 善。远传抄表阀控预付费系统的功能使用需要供水公司业务人员和系统维护人员 具备一定的计算机技术和供水业务水平， 推广中增加了培训成本和人力资源成本， 这给公司在远传抄表阀控预付费系统的 还要增加电脑终端收费员的业务培训。 1 2 智能抄表国内外研究与应用现状综述 上世纪末期，受劳动力成本急剧上升的影响，各行业都在想方设法研发劳动 力替代技术产品。城市公用服务行业也一样，在抄表服务上面临服务量面广量大 带来的经营成本压力，于是替代水电气三表人工抄收服务的智能抄表技术在市场 上取得了全面的进步。智能抄表系统在市政公用行业的推广应用是计算机信息技 术与现代管理科学相结合的成果。它是利用计算机、网络信息为基础理论开发的 服务型产品，但它需要利用现代科学管理来完善功能，提高技术可靠性、运行稳 定性。受市民群众文化素质和信息技术普遍不高、现代信息技术研发时间短、关 键零部件技术不过硬等因素的制约，智能抄表产品在公用行业的使用推广面临很 多问题，其稳定性也不高，这些难题急需后续研发解决，并且需要信息技术研发 东南大学硕士学位论文第一章绪论 人员、公用行业的经营者、市民用户的共同努力。 1 2 1 智能抄表系统的国外研究与应用现状综述 自动抄表技术( a u t o m a t i cm e t e rr e a d i n g ，a m r ) 自2 0 世纪8 0 年代中叶诞 生于美国后，在世界各地得到了迅猛的发展。智能化抄表就是将用户使用的水电 气等表数据及相关信息收集，通过一定的通信传输介质，传回到管理部门，完成 统一管理、收费、监控等功能。目前，美国、加拿大、西欧及日本等发达国家或 地区都广泛采用智能化终端抄表系统代替原来的人工抄表，而且在某些方面已经 有几十年的发展史。 随着智能化仪表技术的飞速发展，欧美目前采用较先进的仪表，应用仪表总 线，使结构趋于简单，系统集成度高，适用范围广。比如海德鲁公司、真兰公司、 费特拉斯公司开发的冷热水表、抄表集成系统等都是如此。但由于产品进口价格 高，目前在我国使用的范围较小。目前，数据传输在国外常见的有四种方式【4 】。 一、有线传输方式 1 、r s - 4 8 5 总线传输方式 它是应用最早的技术，也是目前多表远程抄录系统常采用的技术。它采用二 线制实现半双工通讯。但随着家居智能化综合功能的增加以及系统的节点数扩大， r s - 4 8 5 方式的传输距离、节点容量、传输速度等方面的限制受到其他数据传输方 式的严重挑战。 2 利用现场总线技术的传输方式 在处理多节点大流量实时控制时，基于l o n t a l k 协议的l o n w o r k s 控制网络比 传统的总线有较明显的优越性。l i b 总线的传输方式主要技术特点有：微控制器的 硬件成本低；它是一种单数据线总线，加上电源线和地线只需三根线就可实现节 点间的串接；数据传输速率高，网络节点一般不超过1 6 节。有效通讯距离约4 0 m ：可以数公里的传输距离；有庞大的数据交换量；投资少，可靠性高，实时性 强【4 】。 二、无线传输方式 目前用于家庭内部的无线传输技术有：无线通信h o m er f ，红外技术，蓝牙 技术，无线局域的i e e e 8 0 2 1 la 和i e e e 8 0 2 1 1b ，无线z i g b e e 协议。 三、低压电力线载波传输方式 这种传输方式的特点是免布线，对改造旧建筑以及装修后家庭的安装有独到 之处，并对用电、用水、用气管理的现代化和推行分时电价或平谷电价创造条件。 这种方式受到国内外供电部门和房地产开发公司的重视。 采用低压电力线载波方式远程自动抄表系统存在的主要技术问题是要解决电 5 东南大学硕士学位论文第一章绪论 力线路上的干扰问题。与双绞线或电话线等相比，电力线路有较大的干扰。例如， 电磁干扰，电晕干扰，家用电器干扰以及本身的纹波脉动干扰等。然而在电力系 统内，不同的电压等级，其干扰程度也不相同，电压愈高，干扰愈严重，电压等 级愈低，干扰就愈小。 目前国外已对传统低压载波抄表技术采取了改进措施。例如，采用低压载波 专用芯片嵌入快速c p u 与相应接口器件，被嵌入设备具有载波信号调制解调，电 能脉冲采集管理和通讯协议处理等综合功能。 四、数据网络传输方式 信息技术发展过程中，随着有口地址的芯片出现，使许多产品具有m 地址， 不需通过家庭中的计算机就可独立上网，基于m 芯片的智能传感器、智能控制器、 网络智能表和智能系统将在智能家庭中得到广泛的应用。所谓网络化就是说控制 命令和信息传递是通过一个统一的高速网络平台来实现，这个平台选择t c p i p 网 络较合理，因为t c p i p 是通用的可以无障碍地接入i n t c r n c t 目前市场上的表具多 为脉冲表、住置直读表，照相直读表等，而数码远传表将成为未来的主流表具嘲。 1 2 2 智能抄表系统的国内研究与应用现状综述 在国内，进入2 0 世纪9 0 年代后期，随着城市公用事业的发展和居民住宅条 件的改善，原先的人工抄表模式已不能满足居民用户的要求，许多研究机构和企 业纷纷加入对智能化抄表技术的研发，并有许多智能抄表系统投入市场。比如北 京中科光大公司、深圳思创公司、深圳成星公司、山东鲁能信息公司的智能抄表 系统等，在市场上经历了长期运行检验，并在数据传输方面细分为r s 4 8 5 总线制、 m b u s 总线制等。公用行业大力推行“一户一表，抄表出户”工程中，智能化抄表 必将取代人工逐户抄表收费的模式【6 l 。 智能化抄表系统从投入市场使用起，该系统先后经历如下几类智能产品过程：智 能卡计量收费系统、远传抄表后付费系统、电子流量仪远程抄表系统、远传抄表 阀控预付费系统。智能卡计量收费系统和远传抄表后付费系统，是2 0 0 0 年前后， 国家大力推广信息技术工程的初期，专门针对水电气三表抄收难而研发使用的智 能抄表产品，适合住宅表的计量使用，但经历近5 年的市场检验后，被证明存在 功能不完善、准确性不高、灵敏度不够、高耗能等缺点，逐步被市场淘汰或更新。 电子流量仪远程抄表系统适合大流量用户的计量，使用量不大，不是智能表生产 厂家研究开发的主体。 目前，国内企业与机构主要致力于智能网络远传水表和智能卡式水表系统方 面的研发。由于智能网络远传水表系统需要配套远传通信网络支持，其初期投资 大，因此只适用于在一些新建住宅小区组成相对独立的小网。而智能卡式水表系 6 东南大学硕上学位论文第一章绪论 统采用先付费后用水的管理模式，在当前收费困难、人工抄表效率低下的情况下， 更能获得供水管理部门的青睐。随着，智能远传系统技术的日见成熟，产品开发 越来越注重市场、用户的实际需要，产品功能朝多元化、稳定性方向发展，如在 水表端加设了电磁阀，通过远传信号和用户交纳水费情况，实现开关阀自动遥控， 来实现水费预付费功斛6 】。 l 、智能网络远传水表系统 就目前来讲，智能网络远传水表又可分为分线制集中抄表方式和总线制智能 抄表方式。 ( 1 ) 分线制集中抄表方式 各种分线制集中抄表方式的基本原理大致相同，即由采集器定时顺序采集来 自多路分户线的水表信号，并进行数据处理、存储。各采集器之间采用总线制连 接，最后连接到计算机。其典型特点是各户表通过分户线连接至采集器。 分线制集中抄表模式单纯从技术上讲较成熟，也节约成本( 多户表共享一个 采集器) ，但从实际情况看，分线制集中抄表模式存在如下缺点： 由于每次水表的计量信号是通过分户线穿越较长距离到达采集器，中途任 何一个环节出现疏漏都将使采集器采集不到数据，而且铺设分户线不仅使安装任 务繁重，也存在许多隐患，如短线、断线等。错综复杂的线路更使得维护工作困 难重重。 采集器均安装于现场，需专业人员调试系统并定期巡视维护，专业队伍日 益“壮大”，维护费用也相应剧增。 分线制集中抄表模式的风险不仅仅是各表风险的简单累加。如果采集器掉 电或出现其他严重故障则会使该采集器上的所有户表数据丢失，集中抄表的风险 无法有效分散，与测控系统强调的集中管理、分散控制的分布式设计思想相违背。 ( 2 ) 总线制智能抄表方式 总线制智能水表由于采集、计数工作单元均安装在智能水表内并密封，本表 的数据采集、处理、存贮等基础工作全由智能水表本身完成，手抄器或电脑不参 与底层数据采集，仅进行通讯联系，消除了外界因素对计量的影响。另外因智能 水表引出的总线通、断不影响单表数据采集和保存( 仅影响本表数据的读出) ，也 不影响其它水表数据的读出，即使本次读数时该表总线出现故障，只需重新挂接 好总线，无需重新置数，水表的真实读数仍可继续读出，其安全性、稳定性是比 较可靠的。但由于单表内设置单片机和后备电源，成本较高，推广普及较慢【8 1 。 由于各表输出的总线只需挂接，可以减少分线制抄表方式大量烦琐的布线、 系统调试任务以及后期使用过程中线路、系统维护等繁杂业务，也方便高层次设 计如网络结构的设计、与其他系统( 如安防、照明、空调、消防) 共享开放式网 络的设计，进而为用户提供完善、综合的配套服务。 东南大学硕士学位论文 第一章绪论 2 、智能卡式水表系统 智能卡水表是在当今智能卡技术与市场迅猛发展、单个智能卡及刷卡机性能 价格比日益提高的特定时期应运而生的。主要有智能卡式水表、智能卡、读卡器、 收费管理信息系统等组成。用户须在供水部门指定售卡点预购水后刷卡方能使用。 它具有限量用水、解决用水收费纠纷的功能，这是其它抄表方式及普通水表上门 抄表方式所不能比拟的，并且智能卡水表如同普通水表，无需铺设管线及线路维 护，安装方便、维护简单。另外，智能卡水表白带数据采集模块、电源部分、电 磁阀控制，由智能卡读入预购水量等信息，使用简单，动作可靠。并且它的前期 投资费用低，因此正日益受到供水管理部门的青睐。 从我国“三金”工程的长远发展规划来看，单纯地将普通机械式水表转化成机械 式+ 电子式固然已迈出了重要的一步，但是还不够完善。未来信息技术的发展必将 朝着网络化的方向发展，作为楼宇自动化发展方向的一个重要方面智能化水 表系统，网络化也将是它的最终归属。因此，如何设置合适的平台，将自动抄表 系统、远程监控报警系统、家居安防系统等无“缝隙”地与数据网对接，开发出能体 现优良的综合性、互操作性、方便实际现场安装维护的一体化智能系统将成为今 后一段时期的热点。 1 3 关键概念界定 本论文研究的主要内容是无锡供水总公司抄表模式的优化问题，特别是高层 住宅用户抄表模式的优化问题。由于需要涉及很多与供水经营、抄表收费工作有 关的行业术语，有必要在展开论文研究之前对相关术语、名词给出明确解释、界 e 匕o l 、无锡市对高层住宅的界定 无锡市建设部门政策规定：无锡市行政区域范围内，2 层以下住宅定义为平房 住宅；6 层以下( 含6 层) 住宅定义为多层住宅；7 层及以上住宅统称为高层住宅， 如有办公商务用房的高层可统称为高层建筑。 2 、无锡市高层住宅智能表接受计量到户的条件 根据无锡供水总公司相关规定，无锡市高层住宅在通水两年后或居民入住满 7 0 以上时，供水总公司可根据小区供水托管单位申请，进行有条件接收计量到 户。 3 、智能抄表系统 国内智能抄表产品从投入市场使用起，先后经历如下几类智能产品过程：智 能卡计量收费系统、远传抄表后付费系统、电子流量仪远程抄表系统、远传抄表 阀控预付费系统。智能抄表系统是上述所有抄表智能化系统的统称。 8 东南丈学硕士学位论文第一章绪论 4 、远传抄表阀控预付费系统 远程抄表阀控预付费系统【1 3 】是指利用m b u s 总线制传输和g p r s 通讯实现智 能水表与计算机系统间水费、水量、用户金额等数据的双向传送，实现适时抄表 功能；利用智能基表内单片机芯片控制和电磁阀来实现用户水费预付费充值功能， 单片机芯片系统根据中央计算机系统传输的用户剩余金额数据向电磁阀发指令， 通过电磁阀的关与开促使用户预付费充值。 远程抄表阀控预付费系统适用于高层住宅居民的水表计量，远程抄表阀控预 付费系统需要供水总公司多网点水费充值的配套，包括与供水总公司联网的银行 网点、供水总公司的收费点、小区物业设置的用户自助充值点等。大力推广远程 抄表阀控预付费系统是我们提出的无锡供水总公司抄表模式优化目标的核心内 容。 1 4 主要研究内容及其逻辑框架 1 4 1 主要研究内容 本论文从技术经济学的视角，通过问卷调查、实践经验总结，对无锡供水总 公司的水费抄收模式优化展开研究，提出优化目标及其实施对策。本论文的研究 为公用行业抄表模式改进和智能化建设的后续发展进步提供实践和理论依据。具 体地讲，本论文共分为五章内容： 第一章绪论 本章重点阐述课题的研究背景与研究意义，对智能抄表系统研究、发展现状 和当前面临的现实问题进行了综述。 第二章无锡供水总公司销水环境分析 本章主要介绍无锡供水总公司的发展史、内部组织、主营业务和经济运营， 以及从供水经营法律环境、社会自然环境、物业管理现状、用户现状等角度详细 叙述无锡供水总公司的销水环境。 第三章无锡供水总公司现有抄表模式的评价分析 本章主要对无锡供水总公司的5 种抄表模式应用现状、技术可行性作分析介 绍；同时对5 种抄表模式的优势和不足作综合评价分析。本章为后续章节的优化 研究打下理论基础。 第四章无锡供水总公司抄表模式的优化研究 本章根据前文的综合评价分析结果，提出供水总公司抄表模式的优化目标： 逐步加大远传抄表阀控预付费系统模式的推广力度，争取成为主导模式；逐步降 低人工抄表后付费模式的比重，使之成为辅助模式；逐渐淘汰远传抄表后付费、i c 卡表预付费、电子流量仪远传后付费等模式。为实现优化目标，重点对远传抄表 9 东南大学硕士学位论文第一章绪论 阀控预付费模式优化方案作相应研究，提出应用环境改善、软件功能设计优化、 硬件质量优化、系统低成本维护、水费充值人性化服务等方面的优化方案。 第五章总结和展望 本章对全文进行总结，总结本文主要研究内容，展望供水行业主要抄表模式 和智能抄表建设的发展方向。 1 4 2 内容逻辑框架 根据主要研究内容，将论文的内容逻辑框架分为四大部分。首先，是本文问 题的提出，对本文的研究背景、目的意义和抄表模式的国内外应用现状进行阐述， 对供水行业抄表的应用背景分析。其次，重点介绍无锡供水总公司的发展、组织、 主营业务和供水总公司的在政策法律、社会自然环境、物业管理现状、用户现状 等方面的销水环境。再次，详细介绍了无锡供水总公司的5 种抄表模式现状，并 对5 种抄表模式作指标体系评价分析。最后，提出无锡供水总公司两种主要抄表 模式的优化目标和远传抄表阀控预付费模式在推广运用过程的转变环境、完善软 件功能、硬件质量维护、低成本维护、社会水费充值服务等五个方面对系统进行 管理优化的方案探索，并对全文作总结展望。论文逻辑框架图如图1 1 所示。 图1 - 1 本文研究逻辑框架图 1 0 东南大学硕士学位论文第二章无锡供水总公司的销水环境分析 第二章无锡供水总公司的销水环境分析 水是商品，同时水是与千家万户居民生活息息相关的特殊商品。抄表收费工 作是无锡供水总公司的一项日常管理业务，涉及千家万户。抄表工作与地方政策、 社会环境、小区物业管理水平、用户的生活习惯消费观念等存在着很大的关联性。 因此，抄表模式的优化必须建立在特定销水环境的深入分析基础上。 2 1 无锡供水总公司概况 江苏省无锡市位于长江三角洲中部，是全国主要经济中心城市之一，人口为 4 5 7 8 0 万，交通发达，旅游资源丰富。无锡市下辖七区两市：崇安区、北塘区、 南长区、滨湖区、新区、锡山区、惠山区、江阴市、宜兴市。无锡经济起源于上 世纪4 0 年代，以纺织、印染、粮油、面粉等民族工业起家，当时以荣德生、荣宗 敬兄弟为首的民族工商企业家闻名于全国；上世纪9 0 年代，以乡镇企业为代表的 集体经济占据无锡工业经济的主要份额，乡镇企业的发展是无锡的经济旗杆：上 世纪9 0 年代后期至本世纪初的十多年，无锡的发展主要为外资经济的天下。无锡 经济经历三个阶段发展，也促进了无锡供水事业的突飞猛进。无锡供水总公司现 有6 座地面净水厂、3 座源水厂、十几座增压泵站的1 6 8 5 万吨日供水能力，已经 跻身为全国少数几个特大型供水企业的行列。 2 1 1 无锡供水总公司的发展历程 l 、无锡供水总公司的历史 无锡供水总公司的发展史，就是无锡市水厂建设扩建的发展史。无锡市日供 水能力逐年提高可以作为无锡供水总公司的飞跃发展史( 具体参见表2 1 ) 。无锡 供水总公司始建于1 9 5 4 年5 月，前身为1 9 5 4 年的梅园水厂。当时的水厂依靠几 颗地面水井，再添加明矾、漂白粉等消毒药剂，经过5 小时的沉淀净化，便通过 水泵房向城区供水。几十年来，在各级政府和社会的关心和支持下，无锡供水总 公司经历了飞速发展的创业历程。目前，无锡市水司拥有6 座地面净水厂、3 座水 源厂、1 5 座加压站、1 个国家级水质监测中心、5 个销水分公司、1 个锡水实业公 司，以及经济独立核算的工程安装公司、无锡市水表有限公司、城乡给水工程设 计院等供水服务部门。特别是，2 0 0 8 年3 月建成通水的、源水取自长江的锡澄水 厂，让无锡北片区的居民饮上了甘甜可口的长江水，同时，长江引水工程也为无 锡市在水质安全、水量取水安全方面上了双保险，是一项造福于百姓的民心工程。 无锡供水总公司现有职工1 8 0 0 余人，固定资产6 2 3 亿元，供水管网总长度为2 8 9 1 东南大学硕士学位论文 第二章无锡供水总公司的销水环境分析 公里，供水覆盖面积1 6 0 0 平方公里，供水人口4 5 0 多万人，供水普及率为1 0 0 ， 是全国自来水行业5 0 家最大企业之一。 表2 1 无锡市日供水能力统计表 ” 日供水能 j 臣年份 力 日供水能力简述 。 资产备注；： 1 9 4 9 - 1 9 8 9 3 7 6 万吨自来水扩大了供水能力，市区有水厂5 座， 日供水能力3 7 6 万吨，城市用水总人数己 达1 5 8 万人，自来水普及率达5 0 。 1 9 8 7 3 5 5 万吨 新增日供水能力4 4 万吨，日供水能力达 3 5 5 万吨，最高日供水能力达4 3 万吨，一 座日产3 0 万吨的水厂于1 9 8 7 年初筹建，到 1 9 8 7 年底，供水管道总长达9 6 6 公里。 1 9 9 3 5 0 5 万吨全年供水总量达1 9 8 4 8 万吨，3 0 万吨自来中桥水厂一期 水工程一期竣工投产，新增日供水能力1 5竣工通水，2 3 5 万吨，缓解了夏季高峰供水紧张的矛盾。亿资产 1 9 9 4 7 7 5 万吨自来水日供水能力7 7 5 万吨，全年供水总 量达2 2 7 0 8 万吨，居民用水普及率达1 0 0 。 1 9 5 1 9 1 0 9 6 万吨自来水日供水能力1 0 9 6 万吨，全年供水总雪浪水厂通 量达2 3 5 2 1 万吨，其中生产用水1 2 2 4 6 万吨，水，3 1 3 亿资 生活用水8 8 1 6 万吨。 产 2 0 1 0 9 6 万吨自来水日供水能力1 0 9 6 万吨，供水总量达 2 4 3 6 8 万吨，比上年增加8 4 7 万吨，其中生 产用水8 8 8 3 万吨，生活用水1 1 5 8 7 万吨。 2 0 0 2 2 0 0 3 1 1 5 5 万吨自来水日供水能力1 1 5 5 万吨，供水总量达 2 3 7 6 0 5 3 万吨，其中生活用水8 7 5 4 万吨。 2 0 0 4 1 2 8 5 万吨自来水日供水能力1 2 8 5 万吨，年供水2 4 8 2 5锡东水厂通 万吨。水，3 9 8 亿资 产 2 0 0 5 2 0 0 6 1 2 8 5 万吨自来水日供水能力1 2 8 5 万吨，年供水总量 2 6 6 7 0 万吨。2 0 0 6 年供水总量略增。 2 0 0 7 1 2 8 5 万吨 区域供水工程全面完成，市区日供水能力 1 2 8 5 万吨，江阴和宜兴城区分别为7 0 万吨 和2 0 万吨。 2 0 0 8 1 6 8 5 万吨2 0 0 8 年3 月3 0 日，锡澄水厂通水6 2 3 亿资产 1 2 东南大学硕上学位论文第二章无锡供水总公司的销水环境分析 五十多年来，无锡市供水总公司始终坚持“全心全意，为民供水”的企业精神， 不断扩大服务范围，深化服务内涵，使供水事业伴随着无锡经济发展和城市建设 的步伐，日益发展壮大，无锡水司始终坚持以邓小平理论和三个代表思想，紧紧 抓住无锡建设特大型城市的发展机遇，以改革创新为动力，加强企业管理，塑造 企业形象，在生产经营、供水服务、科技进步、党的建设、企业文化等方面取得 了令人瞩目的成绩。先后被评为“江苏省省级先进企业”、“江苏省文明单位”、“全 国青年文明号”等。 2 、无锡供水总公司的隶属关系 无锡供水总公司行政隶属关系经历了四个阶段。首先，解放初期，无锡供水 总公司实际上就是一个小水厂，当时，为了加快战后城市重建的步伐，无锡市政 府成立了城建局，下辖水利建设、交通、房建、园林、土地、公用事业等几个处， 无锡水司便直接受公用事业处的领导。其次，2 0 世纪8 0 年代后期，受国家改革开 放，加快城镇经济发展的需要，无锡市政府为了便于任务的分解和落实，特将原 有的几个大局重新细分职能，明确责任，这样城建局解体，由公用处、房建