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物联网技术在智能水表管理中的应用

时间:2023-03-21 21:38:57 科技观察

背景:水物联网技术渗透到水管理中只是时间问题。长期以来,人类一直在改进社区中水的收集、消毒、分配和处理。从准备早晨的咖啡到洗手,我们很幸运几乎在任何建筑物中都能获得干净的水。但是,除了我们不愿意每月支付账单之外,我们并没有花很多时间考虑现有的系统以及它们背后的业务,这些业务使我们能够可靠地使用如此重要的资源。这就是智能水表管理发挥作用的地方。几个世纪前,公共供水公司首次出现,但技术不断发展以满足供水公司的各种需求。对于许多家庭和企业主来说,水表是一种熟悉的设备。水表最早开发于1850年代,现在使用各种机械和非机械系统来测量和量化系统中的水流量和体积。水表以某些方式为公用事业(和消费者)服务:它们允许公用事业控制其收入并根据用水量向客户收费。它们让消费者更加了解他们的用水量,这在越来越多的具有生态意识的消费者群体中是一种越来越有价值的能力。当压力或流量发生意外变化时,他们可以快速调查潜在的停水或管道泄漏。归根结底,公用事业是在赚钱。如果没有允许他们跟踪自己的供水系统的智能仪表,自来水公司很容易受到客户欠费的影响,并因代价高昂的系统故障而蒙蔽双眼。问题:手动抄表令人困惑、过时且无效虽然公用事业了解跟踪用水指标的力量,但以可扩展的方式从智能仪表快速收集这些数据并不总是那么容易。即使有了最近的进步,公用事业实际上仍然使用通常称为“抄表器”的设备从各个属性收集仪表数据。除了非常笨重和昂贵之外,该系统还有其他缺陷:由于天气条件或水表无法到达,抄表员通常无法获取信息。这意味着公用事业的成本更高。每次读数如此高的电表使用率意味着企业通常每月只检查一次电表。这种对数据的有限访问极大地限制了洞察力,例如使用趋势和识别潜在的中断。仪表级别的概览和粗略估计可能会导致对客户的计费不正确。虽然客户可以监控自己的水表,但许多人觉得这很混乱,导致他们完全避免使用水表,并且在收到月度账单时可能会产生很多疑问。以前的解决方案,通常称为高级计量基础设施(AMI),一直难以可靠地提供大量数据,缺乏使数据有用的直观界面,而且大规模部署成本太高。解决方案:改进报告、识别使用趋势并实时响应物联网解决方案的强大之处在于它能够以前所未有的方式收集、分析和分发数据。这完全符合自来水公司的目标:收集有关其分配的水量的数据,分析总使用量和其他趋势,并在内部和客户之间分发数据。智能水表解决方案可提供以下功能和优势:泄漏检测–实时识别小泄漏和大管道破裂。跟踪事件历史-查看特定设备、城市或其他重要属性的历史并确定趋势。预防性维护——使用历史数据和机器学习来安排维修,以防止昂贵的维修或停机。自定义警报-当系统参数(温度、压力、湿度等)超过预期阈值时接收警报。这些只是您可以直接改进当前供水系统监控和修复流程的几种方法,但是将其他传感器和技术分层以捕获以前无法访问的数据可以带来更多未被发现的好处。技术:利用低功耗广域网(LPWAN)的力量构建智能水表管理解决方案首先要确定要收集的数据。这将显示为要集成的传感器。显而易见的一个是流量计,它可以量化流经系统的水量。但是,您可能希望集成其他传感器以允许您监控其他参数。此外,您可能希望使用来自这些传感器的数据来控制系统。例如,您可以使用阀门执行器在紧急情况下关闭供水。您选择的传感器和执行器最终将取决于您的具体用例、电池寿命、安装需求和成本。下一个难题是连通性。将您的传感器连接到互联网将使您能够远程监控和控制您的整个仪表、传感器和执行器系统。IoT中有多种连接选项。尽管如此,低功耗广域网(LPWAN)仍然是监控针对成本和电池寿命优化的大型单传感器系统的最佳选择。在LPWAN中,有多种选择,包括NB-IoT、LTE-M、LoRA和Nanosatellites。同样,最佳选择将取决于具体用例。最后,您将需要一个设计良好的移动或Web应用程序,使人们能够以直观和有用的方式与系统交互。无论您是想自动计费还是让居民通过手机检查用水情况,该界面都可以提供强大的洞察力。这对于控制您的智能水表系统非常有用。