基于信息化技术的节水智能监管

发表时间:2021/8/24   来源:《工程管理前沿》2021年4月第10期   作者:王丞
[导读] 科技不断发展,各领域技术水平逐渐提高,信息技术应用更加广泛的今天,节水型社会是全民对水资源共同价值观普遍确立
        王丞
        青岛文安电子有限公司,山东省青岛市266000
        摘要:科技不断发展,各领域技术水平逐渐提高,信息技术应用更加广泛的今天,节水型社会是全民对水资源共同价值观普遍确立,节水活动人人参与的社会,相应带来的是社会生产方式和生活方式的变革,只有社会的普遍参与才能形成。智能节水控制系统是一种集计量功能及控制功能为一体的装置,可实现水量精准计量、水费自动结算,具有科技节水、高效节水的效果,在全社会推广智能节水控制系统,对于促进用水户自觉节水、提高用水管理水平、建设节水型社会具有积极作用。
        关键词:信息化技术;节水;智能监管
        引言
        随着我国经济实力的快速提升,我国迎来了高速发展的全新时代,建设智慧社会是我国在新时代把握信息化带来的重大机遇、以信息化推动经济社会发展的战略部署。智慧社会要求加强信息基础设施建设,以智能化引领管理模式的变革,以智慧化提高社会管理及服务水平。智慧水利是智慧社会的重要组成部分,是水利信息化发展的新阶段。随着最严格水资源管理制度深入推进,对节水监管能力提出更高要求,智慧水利引领的信息化建设是促进和带动水利行业提升社会管理和公共服务能力的必然选择,是节水“补短板、强监管”的重要途径。
        1智能节水系统设计
        智能节水系统正是处于保护水资源的目的而设计的,它内部集成智能芯片、可视LED电子屏、开断装置、微型发电装置等元器件,通过连接进出水管,智能芯片可以区分时段、区分用途自主记忆用户日常用水习惯,通过智能系统控制开断装置,科学地控制出水量,达到在保证用户正常需求的前提下节约用水的目的。智能节水系统拥有极佳的密闭防水功能,且便于安装携带,能够适用于不同的环境、不同的场所,如公共浴池,他可以自动感应喷头下方人员情况,自动供断水,极好地解决了忘关水龙头造成的水资源浪费现象。还可以各种喷泉等景观用水设备,通过对工作时间和天气的设置可以做到自动地在夜晚或雨天停止工作的目的,既减去人工控制的麻烦又节约了用水。还可以用于宾馆、饭店、公共厕所等公共区域,通过内置智能芯片感应功能,自动感应使用者的情况进行开断水操作,进行水源节约的目的。
        2基于信息化技术的节水智能监管
        2.1树立节水价值观
        勤俭节约是中华民族的传统美德,对绝大多数人而言,从经济角度而言,在家庭生产生活方面都能够做到节约用水,但不可否认的是,许多人缺乏资源意识和公共意识,在公共场所浪费水现象还较为突出。通过在全社会广泛推广智能节水控制系统,促使人们形成节水习惯,最终带动形成节约用水的价值观。当然,社会价值观的形成不是一蹴而就的,节约用水不仅是政府的职责,更是全社会共同的责任,形成自觉节水的价值理念,还需全社会共同努力和长时间的积淀。厉行节约、绿色发展的理念深入人心。推广智能节水控制系统,不仅是一项具体的节水举措,还有利于在全社会营造珍惜水、保护水、节约水的浓厚氛围,促进资源节约保护和经济社会绿色、可持续发展。
        2.2管网管理
        管网渗漏是节水监管最需要解决的日常问题之一。网格化动态分区的压力管理,控制管网压力运行在最经济的工作区间,减少自然爆管次数。实时获取的最新漏点情况,使漏点得到及时修复,有效降低管网漏损。通过GIS系统地理空间数据服务实现直观的管网分布情况,有助于管道施工时准确布设,减少资金浪费和设施维护。利用水力计算模型精确计算出接水所需管径与管道走向,降低接水费用。智能监管在管网规划和管理维护方面发挥越来越大的作用。
        2.3LoRa无线传感器节点设计
        (1)LoRa网关节点。

LoRa网关节点主控芯片采用ARM的Cortex-M4嵌入式处理器,Cortex-M4是1种面向数字信号处理(DSC)和高级微控制器(MCU)应用的高效方案,具有高效率的信号处理能力,同时还有低功耗、低成本、简单易用等特点。LoRa网关节点采用LoRa无线通信技术,内置LoRa的SX1278射频芯片和4G移动通信模块,能够把分布离散式的多个点的环境传感器数据通过无线LoRa传感器节点传输到LoRa网关,LoRa网关进行数据处理后,通过4G移动通信网络传输到云平台服务器,从而实现远程数据采集与分析监控。(2)LoRa无线传感器节点。LoRa无线传感器节点采用EML3047无线模块,EML3047是1款LoRa模块,内部集成了LoRa的SX1278射频芯片和Cortex-M0微处理器,内部包含20KBRAM,6KBEEPROM,128KBFlash,运行LoRaWAN协议栈和应用,支持频段为470~510MHz,支持LoRaWANClassA/B/C协议以及私有协议,满足不同应用和低功耗场景需求。LoRa无线传感器节点主要负责把环境温湿度、土壤湿度传感器数据、电磁阀数据与水流量数据通过无线传感网络发送给LoRa网关。
        2.4养成节水习惯
        在传统观念中,水通常被认为是最常见、最丰富的资源,是取之不尽、用之不竭的,因此很多人使用起来不甚爱惜。在公共浴室、宾馆、医院等公共用水场所推广使用智能节水控制系统,可体现出水资源的稀缺程度,通过获取节水效益起到宣传、教育的作用。使用智能节水控制系统本身就是节水的活教材,如果在使用节水控制系统的场所,配以生动、形象、醒目的节水宣传图片和文字,可以提醒人们意识到水资源的珍贵性,引导人们提高节水意识,养成节水习惯。
        2.5用水决策
        节水监管中计划用水的一项重要内容是水量的配置调度。在对水压、流量、水质、墒情、水厂、泵站、管网故障、总量控制预警等各种动态信息的在线监测基础上,通过供水管网模型的实时在线模拟,进行水资源的评估、诊断、预报、分配和调控,辅助用水实时调度决策,实现节约用水以及科学用水的目的。设置数据自动发送,各级管理人员能够及时掌握蓄、供、输、用、排等状况,解决数据收集不全或者反应延期滞后带来的溢流弃水等问题,提高节水管理数据化决策能力。
        结语
        水资源是一项具有战略意义的特殊的资源,它属于可再生资源,可以通过地表大气的自身循环不断进行补充,它又属于短期不可再生资源,尤其是地下水资源,因为一旦因为过度开采而枯竭,它的再生需要漫长的时间。水不但保证着人们同时也是所有动植物生命所需必不可少的介质,同时他还被农业、工业广泛利用,来生产我们赖以生存所需的粮食和工业制成品。“节约用水”不是不用水,而要运用科学的可持续发展的理念,使人们能够提高水的利用率,养成科学的用水习惯,如大面积推广使用智能节水系统,使总量固定的水发挥最大的价值,尽可能减少地下水的新增开采,最大限度的保护我们水环境,保护我们赖以生存的家园。
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