人性化的數位水表在自來水的應用

2008-03-19行銷部蘇政賢經理

人性化的數位水表在自來水的應用

弓銓企業股份有限公司 行銷部蘇政賢經理

　　電子式水量計(俗稱電子水表)已在自來水事業單位普遍使用，諸如應用於輸配水管理、用戶用水模式分析、漏水監測（管線與用戶）、小區管網，透過計量與數量管理概念，數位電子式水量計的應用，將可成為自來水事業單位在水資源管理的利器。

（一）用戶用水模式分析

　　水量計是自來水單位計量計費之基礎，適當的使用一只水量計，從型式的選擇、口徑的決定、表位的放置、供水設備的組成與操作、供水環境的維護、水量計的檢查與換新、抄表計量的行政作業等等均有密切的關聯性。用戶用水模式分析為電子式水量計的應用藉由加裝水量記錄器，進行連續密集的用戶使用流量變化監測，以建置用戶用水資訊及用水模式，進而分析用戶用水變化，作為評估自來水單位採用水量計型式是否適當，及用戶用水方式(含設備裝置)是否合理之重要參考依據。電子式水量計未來也可配合內政部自動讀表落實於建築物之推動(三表讀表系統整合)，包括能源監控、計量管理等附加價值，以提昇用戶服務品質，更能發揮應有效益。

　　自來水事業業收入仰賴售水計量收費，所以水量計使用品質及管理之良窳，攸關營收及售水率甚鉅。故目前使用中的用戶計量水量計，除了明顯故障必須汰換外，其餘均以水量計製造檢定年份滿8年再予汰換，在這8年當中對裝設於用戶家中之水量計使用狀況，除了由定期(1至2個月抄表1次)的抄表計量判斷正常運轉與否外，其餘並未特別評估。但是，用戶用水情形會隨著季節及用水標的之改變而有不同的變化，如水量計使用管理不當，當用戶在用水尖峰時刻，可能造成水量計進水長期處於超過規定使用流量範圍，將導致機件磨損而頻頻造成水量計損壞，亦或用戶在用水離峰時刻，因長期進水量過小，則產生水量計不敏感度而造成無計費水量的發生。

　　在用水模式分析中，發現用戶用水設備漏水，圖一用水模式分析圖例：用水設備止水功能失靈導致漏水，水池不分晝夜、假日持續性進水。係某國小連續1週用水模式，因於非上課期間，每日下午7時至翌日上午7時及例假日(含星期六、日)全日，進水量約仍有1噸/小時(不尋常)，經會同該校總務科營繕組長勘查，發現1處表後用水設備長期漏水，經該校僱工修復，再至現場確認，於非上課時間，水量計已無再進水。除了即時抑止用戶的用水浪費，也提高自來水事業機關的服務形象。

圖一　用水模式分析圖例

資料來源：黃騰宏（2005）

 

　　基於上述理由，用戶用水模式分析即針對不同用水類型之大型水量計用戶實際用水情形，藉由電子式水量計上加裝水量記錄器，進行連續密集的用戶使用流量變化監測，以建置用戶用水資訊及用水模式，進而分析用戶用水變化，作為評估自來水單位採用水量計型式是否適當，及用戶用水方式(含設備裝置)是否合理之重要參考依據。

 

（二）小區管網測漏

　　臺灣地區地狹人稠，雖平均年降雨量達2500公釐，約為全球降雨平均值之三倍，惟受地形限制，每人每年可分配之雨量卻遠低於世界之平均值，故在水資源有限且珍貴之情況下，有效降低自來水管線漏水即與開發水源同等重要，故如何運用有限的經費而達成最大效益，是目前自來水經營管理上刻不容緩之課題。

　　小區管網測漏以小區域分區計量之方式，選擇不同特性之小區域，分階段進行管網及各項改善，應用電子式水量計與水表記錄器，透過各階段售水率之變化，分析掌握管線漏水根源，同時藉並由抄表計量及量測區域夜間最小流量之檢測方式，比對兩者間之結果，以建立有效改善漏水機制，作為日後管網管理之依據。

　　小區管網測漏主要是以選擇若干獨立供水之小區域進行分區計量之實測作業，輔以量測區域夜間最小流量之小區檢測，探討小區域分區計量對於提升售水率之效益，並提出結論與建議，作為日後規劃管線改善及設計改善之參考。執行步驟如圖二：

　 1.選擇分區計量之區域。

　 2.清查區域內管線閥栓及用戶基本資料。

　 3.測試區內是否封閉及量測封閉後水壓。

　 4.設置小區域計量的電子式水量計與記錄器。

　 5.抄表計量或分析記錄器流量圖之夜間最小流量或用水量，初核漏水率。

　 6.檢討初核漏水率，並針對區域內用水及管線設備提出管網改善計畫。

　 7.依前項計畫，分階段進行管網改善施工，步驟如下：

　（1）全面汰換逾齡總表及直接用水戶表，以求抄表所得結果之正確性。

　（2）抽換老舊配水及給水管線。

　（3）檢測售水率，若售水率仍偏低，則先全面進行給水管線抽換。

　（4）若售水率仍不理想，則再進行全面檢測，以找出管網改善遺漏處及不明漏水點。

　（5）最後如有必要抽換所有配水管線。

　 8.定期抄表，並於上述每一步驟完成時檢討漏水率及管網改善狀況。

　 9.配合檢測區域最小流量方式比對售水率並統計分析結果。

　 10.擇定下一個分區計量之區域。

圖二  小區管網測漏步驟流程圖

資料來源：楊境維（2005）

　　分區計量與小區檢測兩種流量檢定方式各有利弊，整理如

　　表。結合兩者，以分區計量方式表求得各計量區之售水率，並以小區檢測方式，量測夜間最小流量檢測漏水量，取其優點並比較兩者結果。一方面藉由分區計量方式獲得較精確之售水率，同時以小區檢測方式，於管網改善期間持續觀測其成效，節省抄表人力。

表一 分區計量與小區檢測兩法比較表

 

項目	分區計量	小區檢測
		間接法	直接法
人力需求	需派員抄表，區域愈大，人力需求愈高。惟若能配合正常抄表期程則可節省人力	僅需派員關閉制水閥，人力需求低	除派員關閉制水閥外，另需關閉用戶表前開關，區域愈大，人力需求愈高
準確性	直接求得售水率，準確性高	忽略最小流時用水量，推算漏水率準確率較低	直接求得漏水量，準確性最高
期程	受抄表時程限制，所需期程長	夜間關閉制水閥量測，所需期程短	實際量測時程短，惟需視關閉用戶表前開關多寡而定
成本	需人力抄表及裝設計量表，成本較高	僅需初期購買儀器費用，成本較低	同間接法，惟需再增加關閉用戶表前開關人力成本
限制	水壓不足無法辦理且易產生滯留水，另緊急時水壓水量易不足	間接用水戶影響準確度	需關閉所有區域內用戶開關，否則影響最後結果
漏水管理	配合正常抄表期程可每期掌握售水率變化，管理容易	漏水率變化之掌握依檢測頻率而定，惟需增加委外執行之工作量	同間接法

 

資料來源：楊境維（2005）

　　電子式水量計在小區管網測漏的應用實例，在台北自來水事業處小區管網測漏作業中曾在三重市中正北路394巷一帶作業：該區域內用戶總表計41栓（無直接用水戶），每月用水約11,000度，於區域進水配水管裝設150mm電子式水量計及紀記錄器，從2003年10月15日11:36至10月22日11:36止計一週，採每分鐘紀錄用水變化一次，由裝設150mm評估表紀錄發現，在夜間最小流量（每日凌晨一點至五點）時，水表進水流量約5噸/小時以上，顯示係該區域內漏水可能性偏高，如圖圖三小區管網測漏夜間最小流量分析圖例（改善前）。

圖三 小區管網測漏夜間最小流量分析圖例（改善前）

　　經由台北自來水處北區分處人員對該區域內之評估表及總表之抄表用水計算售水率僅65.9%(改善前)可得驗證，案經北區辦理管線抽換改善後，於92年12月17日至24日再度量測夜間最小流量已降至2.2噸/小時，再與北區對該區域內之評估表及總表之抄表用水計算售水率達92.7%(改善後)相吻合。確實改善管線漏水，為電子式水量計最佳應用實證，如圖四。

圖四 小區管網測漏夜間最小流量分析圖例（改善後）

（三）自動讀表系統 (AUTOMATIC METER READING SYSTEM)

　　隨著社會對水資源的日益重視，自來水事業單位正積極建構一套有效率的水資源管理。透過以電子式水量計的管理功能再配合電話、網路、無線通訊技術，結合資訊架構成自動讀表系統，應用於用戶用水管理與自來水的出配水管理。除了可達到即時性的監控管理，並能透過正確的計量、計算售水量。

　　資訊化的時代，講求的是即時資訊與整合，自動讀表就是符合現代人與公司所需要的一套系統；自動讀表包含了水量計資料即時傳送、資料即時分析、動態趨勢圖顯示、智慧型報表列印、人員管理功能、水量計管理功能等等…，皆符合現代資訊化管理的重要機制。在國外，自動讀表已推行多年，除了水量計以外，還有瓦斯錶、電錶等度量衡儀器，在台灣，自來水公司迎領潮流，首趨先例建置水量計自動讀表系統，除了改善傳統的公司形象，更可改善送水率、減少用戶糾紛、檢測管線漏水等功能，所以建置水量計自動讀表會具有顯著之效益。

　　許多大口徑水表都安裝在不易抄表的窨井中，這種情況下就必須安裝遠隔顯示器來提高抄表效率。對於大水量用戶及輸配水管網的關鍵表位，更應該積極推廣電話自動讀表，即時掌控用戶用水資訊及實施全面性的漏水監測。

　　根據台灣自來水公司第六區管理處電話自動讀表測試計畫成果報告，其平均抄表成功率為98.5%，讀表正確率為100%。

電子式水量計應用於自動讀表系統特色：

1.透過讀表圖台可以將各服務所的用戶表回報現況、抄見量、用水突增突減情況更簡單的表現出來，使各所人員輕易的掌握用水現況，並提早預防與改善漏水的可能。

2.透過用水趨勢圖，可以輕鬆了解用戶的每日用水情況，掌握用水動態。

3.利用水量計管理，觀看各水量計現況、水量計更換情況、現用水量計規格，輕鬆管理水量計。

4.善用用戶管理功能，用戶資料一覽無遺，輕鬆編輯用戶資料，不再需要堆積如山的文件了。

5.用戶用水量分析、抄見量分析，輕鬆繪製所需之圖表，不再需要操作複雜的EXCEL。

6.各種分析報表列印(水量異常警報列印、用水量資料列印、水量計運轉情況列印、用水量檢核表)，直接從資料庫伺服器拮擷取資料繪製成專用報表，提高工作效率，節省人工收集資料的時間。

7.用戶端簡易操作介面，不需繁瑣的操作流程，讓用戶們輕鬆的了解到自己的用水情況。

8.帳號管理機制，用戶與各所皆有自己獨立的帳號，不會看到他人的用水資料，安全有保障。

　　水表的通訊功能將是21世紀水量計的必備條件。電子式水量計具有通訊功能，不只平時用以監視流量狀況。更可透過各種統計分析技巧，追蹤分析流量計的準確度是否發生偏移或是計量不確定度擴大，再據此提供適時的校驗與誤差修正。也可即時抑止用戶用水異常，即時處置避免水費的短收雨水資源的浪費。不管應用在自來水的營業管理或是用水監控管理，勢必將提高水資源的管理效益。