تشير الإدارة الذكية للمياه إلى نظام إدارة شامل يستخدم أجهزة الكمبيوتر السحابية والبيانات الضخمة لتحقيق الإدراك الذكي, محاكاة ذكية, التشخيص الذكي, تحذير ذكي, جدولة ذكية, معالجة ذكية, التحكم الذكي والخدمة, مع مزيج من جيل جديد من تكنولوجيا المعلومات, تكنولوجيا الاستشعار, الإنترنت ونظام الهاتف المحمول, محطة معالجة مياه الصرف الصحي ونظام المعلومات لمحطات المياه.
تقدم لك هذه المقالة فهمًا شاملاً لما تعنيه الإدارة الذكية للمياه تكنولوجيا إنترنت الأشياء والتطبيقات المقابلة لها ومبادئ العمل.
ما هو نظام إدارة المياه الذكية?
تشير الإدارة الذكية للمياه إلى نظام إدارة شامل يستخدم الكمبيوتر السحابي والبيانات الضخمة لتحقيق الإدراك الذكي, محاكاة ذكية, التشخيص الذكي, تحذير ذكي, جدولة ذكية, معالجة ذكية, التحكم الذكي والخدمة, مع مزيج من جيل جديد من تكنولوجيا المعلومات, تكنولوجيا الاستشعار, الإنترنت ونظام الهاتف المحمول, محطة معالجة مياه الصرف الصحي ونظام المعلومات لمحطات المياه.
مع 24 ساعات من المراقبة الديناميكية لإمدادات المياه, يمكن للنظام تحقيق الرقمية, إدارة تشغيل ذكية وموحدة لشركات المياه وكذلك محطات معالجة مياه الصرف الصحي. يمكن للتحليل التشغيلي والمنطقي لمصانع معالجة مياه الصرف الصحي الحكم على مدى معقولية البيانات ذات الصلة لإعطاء تحليل نهائي للوضع لمصانع معالجة مياه الصرف الصحي. على سبيل المثال, ما إذا كانت نوعية المياه تصل إلى المعايير; ما إذا كانت مصانع معالجة مياه الصرف الصحي تعمل بشكل صحيح; ما إذا كانت المؤشرات التشغيلية معقولة. يمكن لنقاط مراقبة البيانات في عملية معالجة مياه الصرف الصحي المجمعة من تقنيات معالجة المياه والصرف الصحي أن تقدم تحليل نموذج البيانات الأساسي لتحليل نموذج إدارة المياه الذكية والتشخيص التشغيلي. إن تشخيص طرق إدارة الإنذار المسبق لتتبع التشغيل وتتبع محطات معالجة المياه والصرف الصحي يساعد المستخدمين على معرفة العيوب بوضوح لتعزيز كفاءة المعالجة وإنشاء تقارير التشخيص التشغيلي تلقائيًا, مما يتيح سهولة تحليل عمليات مصانع المياه ومحطات معالجة الصرف الصحي.
ما هي مكونات الإدارة الذكية للمياه?
تم التثبيت مع أجهزة الاستشعار, وحدات تحكم, أدوات جمع البيانات, بوابات في كل محطة ضخ, خطوط الأنابيب, القنوات, نبات معالجة مياه المجاري, نظام إدارة المياه الذكي قادر على نقل بيانات عملية الإنتاج إلى منصات البيانات في الوقت الحقيقي. ثم سيتم عرض الأشخاص المسؤولين المعنيين وإبلاغهم بنتائج التحليل من خلال منصة البيانات التي تراقب وتحلل بذكاء جميع أنواع البيانات الرئيسية وتوفر تحذيرات بأنواع ومستويات مختلفة.. أيضًا, ويمكن تقديم النتائج ذات الصلة إلى الأشخاص المسؤولين للمساعدة في اتخاذ القرارات.
ما هي تقنيات إنترنت الأشياء المستخدمة في خطوط أنابيب المياه الذكية؟?
(1) انترنت الأشياء
يشكل إنترنت الأشياء جزءًا مهمًا من الجيل الجديد من تكنولوجيا المعلومات. كما أنها تظل أيضًا مرحلة تطور مهمة في عصر "الاعتماد على المعلومات".. سيتم تحميل بيانات معالجة مياه الصرف الصحي في الموقع إلى منصة السحابة باستخدام تقنيات إنترنت الأشياء لتحقيق الوقت الفعلي في الموقع, التشغيل عن بعد وذكاء معالجة المياه لتحقيق الإدارة الذكية للمياه.
(2) البيانات الكبيرة
مع إدخال تكنولوجيا البيانات الضخمة, يمكن لمؤسسات المياه تحقيق مزيج عضوي من نماذج إدارة البيانات المنظمة التقليدية وأنماط إدارة البيانات غير المنظمة لتحقيق تحليل متعمق فعال للبيانات الضخمة واكتشاف معارف جديدة لتوفير بيانات أكثر قوة لصنع القرار للعمليات التجارية.
(3) تكنولوجيا الكمبيوتر السحابي
الحوسبة السحابية هي نموذج قائم على الإنترنت للإضافة, استخدام وتقديم الخدمات ذات الصلة, تتضمن عادةً توفير موارد قابلة للتطوير ديناميكيًا وغالبًا ما تكون افتراضية عبر الإنترنت.
(4) الإنترنت عبر الهاتف النقال
بدأت صناعة المياه في فهم واحتضان مزايا التفاعلات مع العملاء. من خلال تكنولوجيا الإنترنت عبر الهاتف المحمول, يمكن لأقسام المياه إنشاء اتصال ثنائي الاتجاه مباشرة مع WeChat, ويبو, مواقع الويب وتطبيقات الهواتف الذكية كوسيلة لتحسين جودة الخدمة وتنبيه العملاء باحتمال انقطاع المياه, التسريبات, التلوث وما إلى ذلك. ستلعب التكنولوجيا التفاعلية دورًا أكثر حيوية في المستقبل, وسوف تصبح الحلول المتاحة أكثر تخصيصًا.
BIM هو وضع بناء ثلاثي الأبعاد يعتمد على بيانات المعلومات الخاصة بمشاريع البناء ويحاكي المعلومات الفعلية للمبنى من خلال محاكاة المعلومات الرقمية. لديها ثماني سمات لاكتمال المعلومات, ارتباط المعلومات, اتساق المعلومات, التصور, تنسيق, محاكاة, التحسين وقابلية التعيين.
(6) نظام المعلومات الجغرافي
يُطلق على نظم المعلومات الجغرافية أحيانًا اسم "نظام المعلومات الجغرافية". إنه نظام معلومات مكاني ونظام تقني محدد ومهم للغاية, أيّ, بدعم من أجهزة الكمبيوتر وأنظمة البرمجيات, يجمع, مخازن, يدير, يحسب, التحليلات, يعرض ويصف البيانات المتعلقة بالتوزيع الجغرافي في مساحة سطح الأرض بالكامل أو جزء منه (بما في ذلك الغلاف الجوي).
ما هي أهمية الإدارة الذكية للمياه?
القيمة التطبيقية لنظام المياه الذكي
كما نقص المياه, تلوث البيئة المائية وغيرها من القضايا أصبحت بارزة بشكل متزايد, لقد ظهرت "المياه الذكية" إلى الوجود بفضل تعزيز جيل جديد من تكنولوجيا المعلومات. ويصبح الاتجاه الرئيسي لتحويل وتحديث خدمات المياه التقليدية. أيضًا, يمكنها تحقيق إدارة ذكية للمياه من خلال التحكم في المياه وجدولة المياه, إدارة الموارد والتنسيق, إنتاج السلامة وحماية البيئة, إدارة الطاقة وتحسينها والجوانب الأخرى لابتكار الأعمال.
(1) الفوائد الاجتماعية لحلول نظام إدارة المياه الذكية
1. يلعب النظام دورًا حيويًا في ضمان سلامة إمدادات المياه في المناطق الحضرية, تحقيق التنمية المستقرة للمجتمع وبناء مجتمع متناغم.
2. يمكن للنظام أن يعزز بشكل كبير جودة إمدادات المياه في المناطق الحضرية, وبالتالي تحسين نوعية حياة السكان وتعزيز النمو الشامل للاقتصاد الحضري.
3. يمكن للنظام تحسين خدمات إمدادات المياه بشكل كبير. يعد نظام المياه الذكي مفيدًا لوحدات إمدادات المياه لتصنيع منتجات المياه المؤهلة ولكن أيضًا لتعزيز أمان إمدادات المياه الخاصة بها ورفع الشعور بالخدمة لضمان جودة إمدادات المياه وأمن إمدادات المياه في إطار فرضية صنع المياه تقديم خدمات أكثر ذكاءً وحداثة.
(2) فوائد حلول نظام إدارة المياه الذكية للشركات
إن تطبيق نظام إدارة المياه الذكي يمكن أن يعزز بشكل كبير جودة إمدادات المياه ويضمن سلامة إمدادات المياه. هكذا, يمكن لنظام إدارة المياه الذكي, إلى حد ما, تعزيز الصورة الاجتماعية لشركات المياه, تعزيز كفاءة الإدارة, تقليل تكاليف الإدارة والمساهمة في بناء البنية التحتية الحضرية, وبالتالي تعزيز النمو الشامل لاقتصاد المدينة.
مدينة ذكية الإدارة الذكية للمياه
الأهداف الرئيسية للمياه البيئية الحضرية هي الغطاء النباتي, منظر جمالي, الأنهار والبحيرات الحضرية وكذلك الحيوانات المائية البرية. هذه الحالة, منتجاتنا تلعب دور المراقبة, قياس, الإنذار المبكر, السيطرة والتقييم. يمكن توفير المعدات المهنية ومنصة النظام الناعمة في الأجزاء التي تحتاج إلى مراقبة موارد المياه. كنظام ذكي, يمكن للمعدات والإجراءات إكمال M2M حلقة مغلقة للتحكم في الذات, طرق القياس والتحكم, ويمكن إعداد أي تكوينات. ومن الأمل أنه عندما يكون النظام وتشغيله, سوف يرش الري تلقائيًا عندما يجف الغطاء النباتي ويعيد شحن المياه البيئية تلقائيًا عند الإفراط في استخراج المياه الجوفية. تماما مثل البشر, عندما يشعرون بالعطش, إنه أمر بسيط وطبيعي مثل شرب كوب من الماء العذب.
بالطبع, ويجب أن تحتوي المياه البيئية للمدينة أيضًا على هطول أمطار غزيرة ناجمة عن الفيضانات في المناطق الحضرية, تخزين مياه الأمطار والاستفادة منها وكذلك المدن الإسفنجية, والتي هي أيضًا الجزء الآخر من المياه البيئية الحضرية. لا ينبغي لنا أن ننسى الفيضانات وجميع المشاكل القديمة لاستخدام المياه البيئية في المناطق الحضرية من خلال تجديد البيئة البيئية.
لقد بدأت الكثير من الشركات بالفعل العمل على مثل هذه البرامج. لكن, لقد فقدوا العديد من الفرص لأنهم ينتجون أجهزة ذكية بدون نظام مثالي لنقل البيانات. ثم يمكننا المساعدة في حل هذه المشكلة. يمكن لمنتجات DTU المدمجة منخفضة الطاقة الخاصة بالمؤسسة إكمال ترقية الجهاز أو تحويل وظيفة نقل البيانات دون تغيير حجم الأجهزة الأصلية ومظهرها بحيث تتمتع بوظائف نقل البيانات والاتصالات المثالية لتلبية الاحتياجات الوظيفية لإنترنت الأشياء الأجهزة.
تحت تأثير 5G وإنترنت الأشياء المحمول, يمكننا أيضا توفير إنترنت الأشياء (NB-IoT). منتجات الاستشعار الطرفية التي تدعم إنترنت الأشياء اللاسلكي ضيق النطاق أو منتجات نقل البيانات المدمجة منخفضة الطاقة لتحويل المعدات وترقيتها وأجهزة توجيه الاتصالات اللاسلكية التي تدعم 5التواصل G. مثل صنابير إطفاء الحرائق السابقة بالإضافة إلى تجديد المياه البيئية, مراقبة المياه لاسلكيا, القياس, ويمكن تحقيق الإنذار المبكر والسيطرة. مع التحول والتكامل بين محطة التحكم الذكية اللاسلكية وصنبور الحريق, فضلا عن تجديد المياه البيئية, يمكننا استكمال مراقبة ومراقبة الموارد المائية. يمكن أن يتم جمع البيانات بالكامل عبر شبكة لاسلكية 4G أو NB-IoT. أيضًا, لديها نظام تحديد المواقع و بيدو أوضاع الاتصال التي يمكن وضعها بدقة. يمكن استخدام وسائل القياس والفوترة للبدء, قم بإيقاف وقياس صنبور إطفاء الحرائق وصنبور تجديد المياه البيئية باستخدام بطاقة IC خاصة.
إدارة المياه بإنترنت الأشياء في الزراعة
نظام الري الزراعي بمميزات عالية الكفاءة, توفير المياه والأتمتة
ال نظام الري الزراعي, تتميز بالكفاءة العالية, توفير المياه, أتمتة, يتكون من نظام الري المتكامل للمياه والأسمدة, نظام مراقبة ماكينات المياه والأسمدة, نظام التحكم في الصمام, نظام مراقبة رطوبة التربة, نظام مراقبة الأرصاد الجوية, نظام إمداد الطاقة الشمسية, شبكة الاتصالات والمنصة السحابية. يتم تحقيق الاتصال بين النظام الأساسي السحابي وكل نظام مراقبة من خلال معدات التحكم لكل نظام من خلال شبكة 4G, ويكمل كل نظام فرعي المراقبة والتحكم في الإدارة من خلال التحكم في الصمام, أجهزة الاستشعار وأجهزة التحكم.
يمكن لمعدات تكامل المياه والأسمدة تنزيل وتنفيذ حلول الري المتكاملة للمياه والأسمدة. وتتكون بشكل رئيسي من وحدات التحكم, وحدات نسب الأسمدة, وحدات خلط السائل الخام, وحدات تطبيق الأسمدة, وحدات الترشيح ووحدات تحليل كمية الأسمدة. من خلال وحدات التحكم في إدارة محطات إنترنت الأشياء وأدوات المراقبة, يمكن ربط المنتج عن بعد بمراكز البيانات, جمع وتحميل البيئة, معلومات التربة والمحاصيل في الموقع, وتنزيل وتنفيذ خطة الري المتكاملة للمياه والأسمدة تلقائيًا من خلال النظام الأساسي السحابي, وبالتالي تحقيق إدارة سلسلة الري والتسميد بأكملها بدءًا من القرار العلمي وحتى التنفيذ الدقيق.
مراقبة منسوب المياه وإدارة السدود
هناك العديد من الأنهار في العالم. كما تواجه العديد من البلدان مشاكل الفيضانات المتكررة ونقص الموارد المائية. مع التطور المتعمق لبناء مشروع الحفاظ على المياه في مختلف البلدان, لقد ظهر نقل وتخزين المياه لمسافات طويلة وبعيدة المدى واحدًا تلو الآخر. وسائل الاتصال الحالية القائمة على الأزواج الملتوية وكذلك الموجات الحاملة أصبحت غير قادرة بشكل متزايد على تلبية متطلبات الصناعة. مراقبة السلامة, مراقبة الصورة, جمع معلومات الطاقة, السيطرة على اللعنة, وجمع الطاقة, يتحكم, مراقبة الصورة, وقد وضعت الجدولة الصوتية لمحطات الضخ والبوابات متطلبات أعلى لشبكات الاتصالات.
مراقبة جودة المياه باستخدام إنترنت الأشياء
أدى النمو الاقتصادي السريع لمختلف الدول إلى ظهور مشاكل تلوث مختلفة. واحدة من أخطر القضايا تكمن في تلوث المياه.
تعتبر المياه مورداً طبيعياً أساسياً لبقاء الإنسان, ويمكن أن يؤدي تلوث المياه إلى الإضرار بصحة الإنسان وتعريض سلامة الحياة للخطر، لذا فقد اجتذبت حماية الموارد المائية اهتمامًا كبيرًا من جميع البلدان.
من أجل تنفيذ الوقاية والسيطرة على تلوث الموارد المائية, يعد تصميم وتنفيذ نظام معقول ومثالي لمراقبة جودة المياه أمرًا أساسيًا حقًا. بدءًا, إن عملية مراقبة جودة المياه تتطلب أيضًا عملية في الموقع. ما هو أكثر من ذلك, مراقبة جودة المياه ليست في الوقت الحقيقي, ولا يمكن تصنيف وتحديد بيانات جودة المياه بذكاء.
باستخدام إنترنت الأشياء, قمنا بتطوير نظام لمراقبة جودة المياه عن بعد عبر الإنترنت.
ويتكون النظام من ثلاثة أقسام:
1. جمع بيانات جودة المياه ونقل العقد المراقبة. في نقاط المراقبة, يمكن استخدام بطاقات جمع المياه الخاصة بأجهزة استشعار جودة المياه لنقل بيانات معلمات جودة المياه إلى أجهزة الكمبيوتر الموجودة في الموقع. ثم بعد حساب نسبة معايير نوعية المياه المحددة, يمكن للنظام استخلاص قيمة تركيز المعلمات المقابلة. ثم معلمات جودة المياه وتحديد معرف العقدة, يتم تغليف وقت المراقبة والمعلومات الأخرى في كائن JSON يتم إرساله إلى الخادم الخلفي عبر الشبكة اللاسلكية. أخيراً, سيتم حفظ البيانات في قاعدة بيانات MySql.
2. تصميم وتنفيذ تصنيف جودة المياه. تعتمد معظم التصنيفات الحالية لجودة المياه على تقييم عامل واحد، لذا فهو لا يعكس الوضع الشامل لجودة المياه.
ال حلول إنترنت الأشياء في الإدارة الذكية للمياه
(1) الحد من هدر المياه في الصناعات كثيفة الاستهلاك للمياه
وقد تم استخدام كمية كبيرة من الموارد المائية في الزراعة, التصنيع أو إنتاج الكهرباء. من ناحية الزراعة وحدها, فهو يمثل سبعين بالمائة من إجمالي استهلاك المياه. بحسب البيانات التي قدمتها منظمة الأغذية والزراعة التابعة للأمم المتحدة, عن 60 وقد تم إهدار بالمائة من مواردها المائية في القطاع الزراعي.
ويتعين على المنتجين الزراعيين أن يتعاملوا مع الأوضاع المناخية المتقلبة على نحو متزايد, مما يؤدي إلى موسم نمو أكثر سخونة وجفافًا.
يمكن لتطبيقات عدادات المياه في الوقت الفعلي، بما في ذلك نظام الري الذكي أو نظام إدارة المياه للمحاصيل، أن تساعد المزارعين على تقليل هدر المياه والحفاظ على صحة التربة أيضًا من أجل تعزيز توفير المياه وزيادة إنتاجية المحاصيل..
(2) مراقبة نوعية المياه لمكافحة التلوث والأمراض
من الممكن أن تؤدي الصناعات التحويلية والأنشطة البشرية الأخرى إلى تلويث الأنهار والمياه الجوفية. تساعد أجهزة الاستشعار وتقنيات إنترنت الأشياء التي يمكنها تحقيق المراقبة والتحكم في الوقت الفعلي على اكتشاف التلوث والقضاء عليه وحتى تحسين جودة المياه.
(3) توعية الأسر المستهلكة للمياه باستخدام عدادات المياه الذكية
تشعر الكثير من الأسر بالذنب بسبب إهدار المياه، لكنهم لا يدركون أن التغييرات الهائلة في سلوكياتهم ستجلب لهم الكثير من الفوائد.
يتم الآن نشر معظم موفري المرافق العدادات الذكية لتسهيل المراقبة عن بعد وإعداد الفواتير. نتيجة ل, يتم أيضًا إعداد المعلومات لتكون في متناول المستخدمين, وهو تشجيع فعلي للمستخدمين الأفراد لتوفير المال عن طريق خفض فواتير المياه الخاصة بهم في الوقت الحالي.
حالات تقنيات إنترنت الأشياء في الإدارة الذكية للمياه
ال تطبيق إنترنت الأشياء في نظام إدارة الصرف الصحي الذكية
تظل معالجة مياه الصرف الصحي جزءًا حيويًا للغاية من إدارة المياه. إن عملية معالجة مياه الصرف الصحي هي عملية كيميائية حيوية ذات عملية معالجة معقدة للغاية, وهو أمر صعب للغاية لجعله يعمل باستمرار مع مرور الوقت. يتم تشغيلها وإدارتها في الغالب من قبل متخصصين من خلال سنوات خبرتهم العديدة. وهذا يتطلب من الإدارة والمشغلين استخدام معرفتهم المتخصصة بالصناعة. أيضًا, وينبغي أن يكونوا في الموقع في جميع الأوقات لضمان إمكانية التعامل مع المشكلة على الفور.
اتجاه تطبيق الإدارة الذكية للمياه
هناك الكثير من سيناريوهات التطبيق المحددة للإدارة الذكية للمياه. يمكن تجميعها معًا حسب التصنيف الوظيفي, مقسمة تقريبًا إلى ثلاثة اتجاهات عامة: مراقبة ذكية, التحكم المتكامل, جدولة جيدة.
- المراقبة والاختبار الذكي
المراقبة الذكية هي الوظيفة الأساسية لخدمات المياه الذكية. في خدمات إدارة المياه, وينبغي إجراء مراقبة في الوقت الحقيقي لجودة المياه في مختلف الوصلات لضمان كمية المياه الموحدة وكذلك جودة المياه, وكذلك ضمان المراقبة في الوقت الحقيقي للمعدات في أجزاء مختلفة من خدمة المياه لضمان التشغيل الطبيعي للمعدات. إن الروابط والجوانب المختلفة لخدمات المياه الذكية وكذلك المراقبة الذكية تعوض النقص في الموارد البشرية في عمل خدمات المياه. الوقاية المبكرة, ويمكن أيضًا تحقيق المراقبة في الوقت المناسب والإنذار السريع لإجراء مراقبة ذكية للمياه والأمطار, الوقاية من الفيضانات المفاجئة وكذلك كوارث الفيضانات الإقليمية.
- السيطرة الشاملة والإدارة
يمكن لخدمات المياه الذكية التحكم بشكل شامل في عملية المياه للمياه الخام, استخراج المياه, إنتاج المياه, نقل المياه, تسليم المياه المضغوطة, استهلاك الماء, الصرف الصحي والروابط الأخرى لتحقيق الإشراف الكامل على العملية وتحقيق العملية الكاملة للإشراف عن بعد والتحكم الذكي في الارتباط لتحسين جدولة الإنتاج وضمان كفاءة إمدادات المياه. أيضًا, فإنه يمكن تعزيز توفير الطاقة وخفض الاستهلاك, تقليل الفرق بين الإنتاج والمبيعات, وهي طريقة مهمة لقسم المياه لتحقيق التشغيل الذكي. إدارة نظام رئيس النهر, محطة المياه الذكية, يمكن لتكامل محطة الصرف الصحي التحكم بشكل فعال في العملية الكاملة لخدمات المياه, السجلات في الوقت الحقيقي, تقرير المشكلة, التصحيح والتحسين, بحيث يمكن لجميع جوانب خدمات المياه تحقيق إدارة حلقة مغلقة.
- جدولة دقيقة لنقل المياه
ال نظام سكادا لشبكة إمدادات المياه يمكن أن تلبي الطلب على الجدولة الدقيقة لخدمات المياه الذكية. مع قيام مركز الجدولة بمراقبة تشغيل شبكة إمدادات المياه في المنطقة بأكملها مركزيًا, يمكنه قياس التدفق عن بعد, ضغط, مستوى المياه وغيرها من البيانات, وجمع, نقلها وتخزينها في الوقت الفعلي لتحقيق الإشراف على العملية برمتها والتحكم الذكي في الارتباط, ضمان إمدادات المياه بكفاءة وتعزيز توفير الطاقة وخفض الاستهلاك.
