物联网技术在智能水表管理中的应用

物联网技术在智能水表管理中的应用

  背景:水务

  物联网技术渗透水管理只是时间问题。长期以来,人类一直在改善其社区中水的收集、消毒、分配和处置过程。从准备早晨咖啡到洗手,我们很幸运,几乎在任何建筑物中都可以用上干净的水。但是,除了不愿每月支付帐单之外,我们并没有花很多时间考虑现有的系统和背后的企业,这些系统和企业让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。

  公众供水公司最早出现于几个世纪前,但技术不断发展以解决供水公司的各种需求。水表是许多家庭和企业主所熟悉的设备。水表最早于1850年代开发,现在使用各种机械和非机械系统来测量和量化系统中的流量和水量。

  水表通过以下某些方式为公用事业公司(和消费者)服务:

  它们让公用事业公司可以控制其收入,并根据用水量向客户收取费用。

  它们让消费者更加意识到自己的用水量,这是在不断增长的具有生态意识的消费者群体中越来越有价值的能力。

  当压力或流量发生意外变化时,他们可以迅速调查潜在的断水或管道泄漏情况。

  归根结底,公用事业公司从事的是赚钱业务。如果没有能够使他们跟踪自己的供水系统的智能水表,自来水公司就容易受到客户收费不足的困扰,并被昂贵的系统故障蒙蔽了双眼。

  问题:手动抄表令人困惑,过时且无效

  尽管公用事业公司了解跟踪用水量指标的强大功能,但从智能水表中快速,可扩展地收集这些数据并不总是那么容易。即使有近期的进展,公用事业公司仍会使用通常称为“仪表读取器”的设备实际去收集各个物业的仪表数据。除了非常繁琐和昂贵之外,该系统还存在其他陷阱:

  由于天气条件或水表无法到达,读表器通常无法获取信息。这意味着公用事业公司付出更多的代价。

  如此高的每次阅读表用意味着企业通常每月只检查一次电表。对数据的这种有限访问极大地限制了洞察力,例如使用趋势和识别潜在中断。

  电表级别的概览和粗略估计可能会导致向客户收费不正确。

  尽管客户可以监控自己的水表,但许多人发现它很混乱,导致他们完全避免使用电表,并且每月收到一次账单时可能会感到很多疑问。

  以前的解决方案(通常称为高级计量基础架构(AMI))一直难以可靠地交付大量数据,缺少直观的界面,让这些界面使数据变得有用,并且大规模部署的成本太高。

  解决方案:改进报告,确定使用趋势并实时响应

  物联网解决方案的强大功能在于它能够以前所未有的技术收集、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,分析总用量和其他趋势,并在内部及其客户中分配数据。智能水表解决方案可以提供以下功能和优点:

  泄漏检测——实时识别较小的泄漏和较大的管道破裂。

  跟踪事件历史记录——查看特定设备、城市或其他重要属性的历史记录并确定趋势。

  预防性维护——使用历史数据和机器学习来安排维修时间,以防止昂贵的维修或停机时间。

  自定义警报——当系统中的参数(温度、压力、湿度等)超出预期阈值时,接收警报。

  这些只是你可以直接改善当前水系统监控和维修过程的几种方式,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进一步的未被发现的好处。

  技术:充分利用低功耗广域网(LPWAN)的强大功能

  要构建智能水表管理解决方案,首先需要确定要收集哪些数据。这将表现为要集成的传感器。显而易见的一种流量计可以量化流经系统的水量。但是,你可能希望集成其他传感器以允许你监视其他参数。此外,你可能希望使用来自这些传感器的数据来控制系统。例如,你可以使用阀门执行器在紧急情况下切断供水。你选择的传感器和执行器最终将取决于你的特定用例、电池寿命、安装需求和成本。

  下一个难题是连通性。将传感器连接到互联网将使你可以远程监视和控制整个仪表、传感器和执行器系统。物联网中有多种连接选项。尽管如此,低功耗广域网(LPWAN)还是监视针对成本和电池寿命进行了优化的大型单个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,最佳选择将取决于特定的用例。

  最后,你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进行交互。无论你是想自动计费还是允许居民通过手机检查用水量,界面都可以提供强大的见解。对于控制你的智能水表系统而言,这是无价的。

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