インテリジェント給水システム：“ソース”から“蛇口”までの全プロセス無人ソリューション（省エネ+ 安全 +安心版）

1.業界の痛み

伝統的な水供給モデルの4つの主要な問題は、効率と安全性を制限する。

1. 伝統的な屋上タンク/高床タンクは藻類や昆虫を繁殖させやすく、二次汚染は水の安全を直接脅かします。
2. 手動起動とStopポンプ、経験に基づいてバルブを調整し、多くの場合、“大きな馬車”または“小さな馬車”、深刻なエネルギー消費の無駄と機器寿命の短縮があります。
3. 爆発パイプ、ドライポンプ、過圧およびその他の障害は、タイムリーに見つけることが困難であり、浸水ポンプ場、モータ燃焼、単一のメンテナンスコストは数万元になります。
4. 高層住宅、遠隔地の果樹園、夜間の水やその他の無人シーンは、水滴処理の遅れを実行し、損失が拡大し続けています。

2.システムの位置

手動検査を“センサー +エッジコンピューティング+クラウドコラボレーション”に置き換え、“水源 -ポンプステーション-パイプネットワーク-水道端”の全リンクをデジタル化します。水需要に応じてポンプを“正確な周波数変換”し、故障が発生する前に“積極的な警告”し、何千マイルも離れた場所で管理する“リアルタイムの可視化”は、従来の給水の非効率性とリスクを完全に解決します。

III.アーキテクチャの概要

画像の説明：“知覚層→トランスポート層→エッジ層→プラットフォーム層→アプリケーション層”をトップダウンに階層表示し、各層は異なる色のブロックで区別されている。（知覚層：青/トランスポート層：緑/エッジ層：オレンジ/プラットフォーム層：紫/アプリケーション層：）赤）、各レベルはコア機器（センサー層、圧力トランスミッタなどを含むセンサー層など）をマークし、矢印付きの点線でデータフロー方向を示します（センサー層データ収集→トランスポート層暗号化伝送→エッジ層ローカル演算→プラットフォーム層マルチエンド同期→アプリケーション層出力分析レポート）。下部には、カラーブロックと矢印の意味を説明する凡例を追加し、全体のリンク協調ロジックを視覚的に提示します。

1. センシング層：レベルゲージ、圧力トランスミッタ、流量計、temperatureセンサ、電気パラメータモジュール（電圧、電流、電力、電力をカバー）、正確に完全なリンクデータをキャプチャします。
2. トランスポート層：4 G/5 G、イーサネット、Wi-Fi、LoRaアドホックネットワーク、MQTT+TLS暗号化伝送をサポートし、ネットワーク切断時に7日間のデータをキャッシュすることができます。
3. エッジ層：インテリジェントインバータキャビネット内蔵PLC、独立したPID定電圧演算、ポンプユニットのローテーション、障害保護を完了し、ネットワークの切断状態でも自律的に動作することができます。
4. プラットフォーム層：Web、APP、アプレット3エンドデータ同期、設定画面ワンクリック生成、マルチプレイヤー階層権限管理をサポートします。
5. アプリケーション層：不動産、水道会社、公園管理者向けに、エネルギー消費分析、漏れ評価、ポンプ場の健全性報告などのコアサービスを提供します。

4.コア機能

画像の説明円形クローズドループフローチャートで提示され、中央に“インテリジェント給水コアクローズドループ”とラベルされ、外側の輪は時計回りに5つの機能ノードを配置します。（データ収集→インテリジェント制御→フェイルセーフ→分析トレース→ビデオリンケージ）各ノードは、異なる形状のアイコンで区別されます。（データ収集：スクエア/インテリジェント制御：角を曲がったスクエア/フェイルセーフ：三角形/ 分析トレース：台形/ビデオ連動：円形）、ノード間は方向付きの実線で接続され、各ノードの下にキーサブ機能（例えば、“データ収集”の下に“マルチソースデータ融合（Liquid Level/ 流量 /圧力/電気パラメータ）”、“故障保護”の下に“水不足停止ポンプ/過圧シャットバルブ/4チャンネル警報”）をマークし、閉ループの外側に“24時間連続運転”をマークし、機能の連続性と協調性を反映しています。

1. マルチソースデータ融合

• 池の（0 5m、精度 ± 1 cm）、流量（0 200m 3/h、精度 ± 0.5%）、パインネットワーク圧力（0 2.5、精度 ± 0.2%）、データ収集に死角がない。
• 電力パラメータは1秒ごとに更新され、エネルギー効率比 kWh/m3をリアルタイムで計算し、省エネ評価の直接的な基礎を提供します。

2. 完全閉ループ定電圧制御

• 目標圧力は、パネルまたはリモート1sで調整することができ、PID自己調整、定常誤差≤± 0.0 1 MPa、水側圧力安定性。
• “ドラー多”ポンプユニット（2メイン1 备 / 3メイン2 备）をサポートし、先に开き先にStopし、ローテーションが均等で、単ポンプの连続がタイムアウトして休し、なを避ける。

3. 複数の保護戦略

• 水の不足：液体レベルは下限よりも低い30秒自動的にポンプをStopし、“水不足アラーム”をプッシュし、ドライポンプがモーターを燃やしないようにします。
• 排水過圧：圧力は最大5秒ポンプ1台あたり、極端な場合は0.2秒の出口電動バルブをシャットダウンし、パイプネットワークの不発を保護します。
• 電気的障害：短絡、過電流、過電圧、低電圧、位相の欠如、過熱は、APP、WeChat、SMS、電話の4つのチャンネルアラームを通じて、ハードウェア+ソフトウェアの二重判断によって決定されます。

4. エネルギー消費と漏洩の二重帳簿

• 1時間ごとに自動的にエネルギー効率曲線を生成し、流量が30%減少し、電流が変わらない場合、“疑わしい漏れ”と警告をマークします。
• 内蔵の水バランスモデルは、昨日と先週の同期データと比較して、異常区間は赤でハイライトされ、破損したパイプ位置の迅速な位置決めを支援します。

5. イベントの遡及

• すべての開始とStop、圧力調整、アラーム、手動介入記録には、タイムスタンプとオペレータアカウントがあり、Excelへのワンクリックエクスポートをサポートし、簡単な調整会計。

6. ビデオリンク。

• ネットワークカメラへのアクセス、アラームは瞬時に自動的に10秒の短いビデオをキャプチャし、ポンプ室の浸水、違法侵入などの状況を一目で。
• 雲台の遠隔制御をサポートし、ズームでベアリング、ベースが水漏れ、異常音を確認し、遠隔で可視化検査を行う。

5.典型的なシナリオと利点の推定

画像の説明横方向のX軸は3つの典型的なシナリオ（高層住宅 /ゴルフ場/農村部の集中給水）で、各シナリオの下に“改修前”と“改修後”の2つの柱があります。縦方向のY軸は左右の2軸にminかれ、左軸は“エネルギー消費/水道/労働（単位：万元）”、右軸は“苦情率（単位：%）”です。柱の色違い（改修前：ライトグレー/改修後：）濃い青）各柱の上に数値を示す（例えば、高層住宅の“変換前のエネルギー消費量”の柱には“98，000 kWh”、“変換後のエネルギー消費量”の柱には“41，000 kWh（省エネ58%）”と表示されています）。（例：“節水32%”、“苦情率90%”、“8 ヶ月”）、下部にはデータソース（“データは実際のプロジェクトの12 ヶ月間の統計に基づく”）が表示され、変換前後のコア利益を明確に比較します。

1. 高層住宅（1，200戸、33階建て）

• 変換前に：電源周波数ポンプ7.5 kW ×3、年間消費電力98，000 kWh、水槽洗浄4回/ year、人件費15，000元。
• 変換後：可変周波数定電圧運転（平均周波数38Hz）、年間消費電力41，000 kWh（省エネ58%）;二次汚染のないタンクをキャンセルし、水質苦情は0です。遠隔勤務省 1夜勤、年間労働省40，000元;総合的な年間省約70，000元、投資回収のための8 ヶ月。

2. ゴルフ場（18ホール、2，500エーカー）

• グリーンとフェアウェイは12の灌漑エリアにminかれており、土壌水分と気象ステーションの蒸発に応じてポンプユニットの出力を自動的に計画します。
• 従来のタイミング制御よりも32%節水し、年間水道料金18 万元、芝生の品質向上、試合スケジュール3試合増加、間接利益60 万元。

3. 農村部の水供給（5，000人の村）

• 水源井戸の深さは180mで、特別な人が常駐し、夜間の断水が頻発した。
• 変換後、“低水位→自動起動→ポンプStop”、モバイルアプリのリアルタイム監視、村人のコードコードコードの支払いを実現し、苦情率は90%減少し、給水保証率は98%に増加しました。

VI.実施のステップ

1. 現場調査：元のポンプ室のサイズ、直径、電力容量を測定し、容量の増加やチェックバルブの交換を評価します。
2. センサの配置：レベル計はプールの上部に設置され、ポンプ出口と最端はそれぞれ1つの圧力計を設定し、流量計は挿入式切断フリーモデルを選択します。
3. エッジキャビネット設置：壁掛けまたは床取り付け、防雨防塵設計をサポートし、I/O冗長性の30%を予約し、後の拡張に便利です。
4. プラットフォーム構成：ポンプ室の写真をインポートし、構成画面を10分生成します。圧力、レベル、電流などのアラームしきい値を設定します。
5. 策略のデバッグ：まず手動で単一ポンプの起動停止をテストし、ステアリング、圧力計のデータが正しくないことを確認してから自動モードに投入し、24時間圧力曲線を観察する。
6. トレーニングの提供：Operationマニュアルと緊急手順を提供し、24時間当直のWeChatグループを設立し、1 ヶ月前に毎日毎日毎日デイリーをプッシュします。
7. 運転と保守の訪問：四半期ごとのリモート校正センサ、毎年レベル計の洗浄、チェックチェックチェックバルブ、機器寿命を30%以上延ばすことができます。

7.よくある質問

Q 1：停電とは？

UPSは標準装備1kVA/1 h、オプション3hリチウム電池パックを選択できます。同時に、“都市中断”アラームをプッシュし、ディーゼル発電機の起動を不動産に思い出させ、給水が中断されないようにします。

Q 2：ネットワーク信号は水道に影響しますか？

エッジキャビネットは完全にオフラインで動作することができ、すべての保護ロジックはローカルPLCによって独立して完了します。ネットワーク復元後に自動的にデータを転送し、プラットフォームデータの整合性を確保します。

Q 3：後にポンプや圧力ゾーンを増やすのは面倒ですか？

I/Oとインバータはモジュール設計で、スロット式の拡張をサポートしています。ソフトウェア側は元のポンプユニットのパラメータをコピーでき、30分で新しいポンプアクセスを完了できます。

Q 4：省エネ効果はyear々低下していますか？

プラットフォームは、同期間のエネルギー効率データを比較し、kWh/m3がyear々増加すると、“ポンプ効率の低下”を示唆し、長期的な省エネ効果を確保するためにベアリングのメンテナンスやインペラの清掃を推奨します。

VIII.今後の展望

二酸化炭素排出量の二重制御と総水使用量のレッドラインが厳しくなるにつれて、ポンプハウスは“エネルギー + 水資源”の二重制御のコアノードになります。システム計画はAI負荷予測技術を深く融合させ、歴史用水曲線、天気、休日情報を結合し、24時間前に流量を予測し、ポンプを開く時間帯と台数を自動的に調整し、ピークをカットして谷を埋めて最大需要量の電気料金を削減する。同時に、APIインターフェースをオープンにし、水道収益システムと都市管理ビッグデータプラットフォームをドッキングし、漏れ制御、ゾーニング測定、階段料金の統一データベースを提供し、すべての滴とすべての電気が追跡され、証拠があるようにし、水道業界を“インテリジェント、低炭素、無人”に完全にアップグレードすることを促進します。