背景:水资源管理
物联网技术渗透到水资源管理中只是时间问题。长期以来,人类一直在改善其社区的收集、消毒、分配和处理水的过程。
公共水务公司最早出现在几个世纪前,但技术不断发展,以满足水务公司的各种需求。许多家庭和企业主都熟悉的一种设备是水表;水表最早开发于19世纪50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流量和水量。
水表用以下几种方式为公用事业公司(及用户)提供服务:
它们允许公用事业公司控制自己的收入,并根据用户的用水量来证明向用户收取的费用是合理的。
它们使消费者更加意识到他们的用水,这在日益增长的生态意识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,它们可以促使调查潜在的供水中断或管道泄漏。
说到底,公用事业公司是在做赚钱的生意。如果没有智能水表来跟踪供水系统,水务公司很容易对客户收费过低,并被成本高昂的系统故障搞得措手不及。
问题:手工抄表容易混淆、过时、无效
尽管公用事业公司了解跟踪用水指标的力量,但从智能水表上快速收集这些数据并不总是那么容易。即使有了最近的改进,公用事业公司仍然雇用那些通常被称为“抄表员”的人去从各个属性收集抄表数据。
除了非常繁琐和昂贵之外,这个系统还有其他缺陷:
抄表的人经常因为天气原因或无法接触水表的位置而无法使用水表。这就意味着读者常常要来回奔波,而公用事业公司一次阅读的成本甚至更高。
每次读数的高花费意味着公司通常每月只检查一次仪表。这种对数据的有限访问极大地限制了洞察(如使用趋势和识别潜在中断)的能力。
任何时候你把人引入到一个过程中,你就引入了人的错误。在电表水平上的粗略估计可能会导致不准确地向客户收费。
虽然客户可以监控自己的电表,但许多人觉得这很混乱,导致他们完全避免使用,而且当每月收到一次账单时,可能会感到措手不及。
在现在这个时代,你可以用手机打开前门,每月购买的基本化妆品自动出现在你的家门口,这感觉不太对。然而,将这一过程数字化的尝试还没有产生完美的结果。以前的解决方案通常被称为高级计量基础设施(ami),它们一直在努力可靠地交付大量数据,缺乏使数据有用的直观接口,而且大规模部署成本太高。
解决方案: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。这完全符合水务公司的目标:收集有关其分配的水量和水量率的数据,分析总使用量和其他趋势,并在内部和客户中分发数据。
智能水表解决方案可提供以下功能和好处:
泄漏检测——实时识别小的泄漏和大的管道爆裂。
跟踪事件历史——回顾特定设备、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服务,以防止昂贵的维修或停机。
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。
这些只是可以直接改进当前水系统监测和维护过程的几种方法,但通过添加额外的传感器和技术来获取以前无法获取的数据,还可以带来更多未被发现的好处。
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技术:利用低功率广域网(LPWANs)
要建立一个智能水表管理解决方案,首先需要弄清楚想要收集什么数据。这将显示为您想要集成的传感器。一个很明显的方法就是用流量计来量化流经你的系统的水量。但是,您可能希望集成其他传感器,以便监视其他参数。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关键条件下切断水供应。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。
这个谜题的下一块是连通性。将您的传感器连接到互联网将允许您远程监视和控制您的仪表、传感器和执行器的整个系统。物联网中有一系列的连接选项。尽管如此,低功率广域网(LPWAN)仍然是监控单个传感器组成的大型系统的最佳选择,该系统在成本和电池寿命方面得到了优化。
在LPWAN中,有几种选择,包括窄带物联网、LTE-M、LoRA和纳米卫星。同样,最佳选择将取决于特定的用例。
文章来源 | iot for all
作者 | Leverege
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