结论：自来水公司未经业主同意擅自更换水表的行为，可能涉及侵权或违约，业主有权维权。具体维权方式需根据实际情况判断，以下从不同角度为您详细分析。

一、法律关系分析

1. 物权角度
   水表作为供水设施的一部分，若安装在业主专有部分（如室内）或虽在公共区域但由业主专有使用（如独立别墅的入户水表），则属于业主的物权范围。根据《民法典》第二百四十条，业主对其物权享有直接支配和排他的权利，自来水公司未经同意擅自更换可能构成侵权。

2. 合同角度
   业主与自来水公司之间存在供水服务合同关系。若合同中明确约定“更换水表需提前通知业主”或“业主对水表更换享有知情权”，则自来水公司擅自更换可能构成违约。即使合同未明确约定，根据《民法典》第五百零九条，当事人应遵循诚信原则履行合同，擅自更换可能违反附随义务。

二、维权路径建议

1. 协商沟通
   首先建议业主与自来水公司联系，要求其说明更换水表的合法依据（如政府文件、合同条款等）。若自来水公司无法提供合理理由，可要求其恢复原状或赔偿损失。

2. 投诉举报
   若协商无果，可向当地供水行政主管部门（如水务局、城管局）投诉，要求其介入调查并责令自来水公司整改。根据《城市供水条例》第三十五条，供水企业擅自停水、改装供水设施等行为，主管部门可责令改正并处罚款。

3. 法律诉讼
   若上述途径无效，业主可向法院提起诉讼，主张：

   • 侵权责任：要求自来水公司停止侵害、恢复原状、赔偿损失（如水表更换导致的水量计量争议、财产损坏等）；
     
   • 违约责任：若合同有约定，可要求自来水公司承担违约责任（如支付违约金、赔偿损失等）。

三、特殊情形提示

1. 公共区域水表
   若水表安装在公共区域（如楼道、小区总表），且由自来水公司统一管理维护，则其更换可能属于正常运营行为，无需业主同意。但需注意：

   • 水表更换应符合技术规范（如计量准确、安全合格）；
     
   • 若更换导致业主用水异常（如水量突增），业主有权要求自来水公司核查并解决。

2. 政府强制更换
   若因政府要求（如老旧小区改造、水表智能化升级）需更换水表，自来水公司通常需提前公示并告知业主。若未履行告知义务，业主仍可主张程序违法，但可能需通过行政复议或诉讼挑战政府行为，而非直接起诉自来水公司。

四、行动建议

1. 收集证据
   保留水表更换前后的照片、视频、供水合同、缴费记录等，证明自来水公司擅自更换的事实及可能造成的损失。

2. 联合维权
   若涉及多名业主，可联合向自来水公司或主管部门施压，提高维权效率。

3. 咨询专业律师
   若争议复杂（如涉及水表计量纠纷、合同条款解释等），建议直接向我咨询，我将结合具体证据和当地司法实践，为您制定更精准的维权方案。

总结：自来水公司未经同意更换水表是否侵权或违约，需结合水表位置、合同约定、政府要求等因素综合判断。业主应优先通过协商、投诉解决，必要时通过法律途径维权。如有进一步疑问，欢迎随时向我咨询。