智慧水务管理技术与物联网

联合国报告指出，到2025年，缺水将直接影响近20%的人口，并间接影响到地球上其他居民、经济和整个生态系统。

结合物联网、大数据和人工智能技术的智慧水务系统，有助于防止预测结果的发生，并消除水资源不当使用所造成的损害。

本文将探讨智慧水务管理（SWM）的含义、现代智慧水务技术的类型、管理的目标、物联网如何改善水行业及其在水资源管理中的应用。

智慧水务  管理（SWM）的含义
智慧水务管理意味着整合系统和采取一系列措施来监测、控制、调节水资源的使用和质量，并维护相关设备（管道、水泵等）。

所谓系统，我们指的是各种硬件和软件，包括传感器、仪表、数据处理和可视化工具、执行器以及连接人与水务系统的网络和移动控制。

现代智慧水务技术
今天，智慧水务技术为从淡水水库到废水收集和回收的整个水供应链带来了透明度和改进的控制。
以下是设备、系统和软件工具，它们能够实现智慧水务效益，并有助于优化水的处理、生产、分配和消费。

 
传感器
由于传感器的多样性和用途，传感器在智慧水务管理中有着广泛的应用。在最基本的水供应链中，传感器测量着：
• 集水区原水的质量、处理后的水和废水中的化学成分等。
• 水库中水量的改变
• 分配管道中的管道压力
• 为最终用户处理和分配水的设备和机械的磨损等。

利用传感器产生的数据，水供应链不同站点的管理人员可以掌握水资源和设备不断变化的状况的关键信息，并可以根据需要采取建立在数据基础上的纠正措施。

智能仪表和监控系统
智能电表和监控中心可以实时测量耗水量，帮助识别过度使用和浪费点，以及正确的使用模式，并对未来的耗水量进行预测。

这种水务管理技术对水的生产和分配管理者以及大家庭都有好处。使用智能电表和消费监测工具两者都可以纠正用水常规，并达到可持续性和预算目标。

自动化配电系统和精确算法
智能配水系统使用环境传感器和预定义的或自学习的算法，为端点提供自动供水。如，在智慧灌溉的情况下，会根据土壤与空气湿度和作物状况传感器的读数，由洒水器按需提供足够的水。

智慧水务管理的目标
智慧水务管理的首要目标是水资源的合理、可持续和循环利用。不断增长的人口、日益严重的环境问题以及粮食和农业部门面临的压力，使水成为更为宝贵的资产。为此，水务管理技术和活动追求以下目标：
• 减少在制造业、农业、电力生产等耗水量大的行业水的浪费。这意味着引进高科技如精准农业、智慧灌溉和实时用水量计量。
• 改善水质，防止化学废弃物污染和酸化等自然污染。为了改善和保持水质，企业采用传感器技术进行实时监控。
• 提高集水器、水处理厂、配水干管和废水回收中心等水务系统的效率。使用物联网和数据解决方案进行资产管理，企业可以保持水压、温度、流量等重要的测量值，进行预测性维护，避免损坏和停机。
• 通过使用配有泄漏和湿度传感器的智慧水务管理装置，实现泄漏控制。考虑到每年需要耗费将近30亿美元用于修复渗漏造成的损害，因此，控制渗漏对于节约水资源和预算至关重要。
• 实行耗水监测，以优化和控制水资源在家庭、工业、国家或整个地球等不同层面的使用。

物联网如何改善水务行业？
物联网有助于水务行业实现所有计划目标。此外，得益于物联网，水务网的概念应运而生。它意味着将水供应链中的所有系统和包括原水、水处理厂、配水管、自来水公司、企业和消费者在内的参与者连接在一起，并为决策者掌握所在区域所用水资源和设备状况的重要信息提供依据。

在水务行业中，没有多少技术能够超越物联网，因为物联网带来了丰富的机会，且应用十分广泛。如，物联网使得以下目标成为可能：
• 水供应链过程变得透明。
• 有能力实时监控和立即解决检测到的问题。
• 实现自动化和增强人力资源。
• 减少浪费，提高工作的可持续性。
• 实现基于数据分析和预测算法的前瞻性水资源保护战略。
这些还远远不是物联网对水资源管理的全部影响。以下为一些实例。

物联网在水资源管理中的应用
有很多智慧水务解决方案展现了物联网和大数据技术如何改善水务行业的流程。

智能灌溉
博世是物联网专业领域的领导者之一，为智慧精准灌溉提供基于传感器的解决方案。通过测量植物的水分状况，确保植物获得足够的水分、获得充足的营养、最高的产量。
收集到的植物“干渴”数据与天气预报相结合。人工智能算法再根据这些数据，计算出理想的灌溉方案，帮助农民保持作物收获时健康。

水务系统的完整性
敏感条是基于传感器的泄漏检测器，有助于立即识别损坏的管道或连接装置，防止严重泄漏和水资源浪费。这些条带在室内和室外安装和使用都非常简单，因此非常适合家庭、办公室和公共场所。

智慧水务监测
Adcon是一家智慧水务公司，提供从渗漏检测器到灌溉管理和雨水监测的各种水务管理服务。该公司的解决方案之一是为产业链中的不同用户，如农民、气象学家、公用事业机构等提供智慧水务测量和质量监控等服务。包括传感器、台站、遥测装置和处理生成数据并为决策者提供视角和见解的软件。

雨水和降水管理
像Raingrid这样将雨水和降水作为无处不在的水资源的企业，能够充分满足单个家庭和整个社区的用水需求。该公司设计并实施物联网和数据解决方案，以收集雨水，并将其转化为离网社区的主要水源。这一方法表明，物联网在水资源管理中的应用可以如何帮助开启新的选择，使生活更可持续、更有弹性。

文章来源：www.digiteum.com

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