傳統(tǒng)供水管理長期受 “人工依賴重、調(diào)度效率低、漏損難控制” 的困擾，水廠水泵啟?？咳斯がF(xiàn)場操作，高峰時(shí)段易因響應(yīng)滯后導(dǎo)致水壓不足;供水管網(wǎng)漏損靠市民報(bào)修發(fā)現(xiàn)，漏水往往持續(xù)數(shù)天造成水資源浪費(fèi);二次供水水箱靠定期人工清洗，水質(zhì)安全難實(shí)時(shí)保障。而供水遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過 “前端感知 + 遠(yuǎn)程管控 + 智能聯(lián)動(dòng)”，將供水全流程(水源 - 水廠 - 管網(wǎng) - 用戶)納入數(shù)字化管理，實(shí)現(xiàn)從 “經(jīng)驗(yàn)調(diào)度” 到 “數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”、從 “被動(dòng)維修” 到 “主動(dòng)預(yù)警” 的轉(zhuǎn)型，成為保障供水安全、提升運(yùn)營效率的核心工具。

一、核心功能

供水遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)以智慧水利物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)為核心，搭配傳感器、執(zhí)行設(shè)備與通信網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建 “監(jiān)測 - 控制 - 預(yù)警 - 優(yōu)化” 的閉環(huán)，其核心功能圍繞 “精準(zhǔn)感知、高效管控、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判” 展開。

1.全維度數(shù)據(jù)采集：實(shí)時(shí)掌握供水狀態(tài)

數(shù)據(jù)是系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，系統(tǒng)通過部署多類型感知設(shè)備，實(shí)現(xiàn)供水全鏈路數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與傳輸：

管網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)：在供水管網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(如閥門井、水表井)安裝壓力傳感器(精度 ±0.01MPa)、流量傳感器(監(jiān)測區(qū)域供水量)，實(shí)時(shí)捕捉管網(wǎng)壓力波動(dòng)(如城市主干道管網(wǎng)壓力需維持在 0.25-0.35MPa)、流量變化(如早高峰用水量驟增);部分系統(tǒng)還會(huì)加裝管網(wǎng)漏損監(jiān)測儀，通過聲波檢測漏水信號(hào)，為漏損定位提供數(shù)據(jù)支撐。

水廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)：水廠內(nèi)安裝沉淀池濁度傳感器(監(jiān)測水質(zhì)濁度，標(biāo)準(zhǔn)<1NTU)、濾池水位傳感器、水泵電流 / 電壓傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測水處理過程中的水質(zhì)指標(biāo)與設(shè)備運(yùn)行狀態(tài);加藥系統(tǒng)部署藥劑濃度傳感器，精準(zhǔn)記錄消毒劑(如氯氣)投加量，避免投加不足導(dǎo)致細(xì)菌超標(biāo)或投加過量產(chǎn)生異味。

用戶用水?dāng)?shù)據(jù)：用戶端安裝智能遠(yuǎn)傳水表，記錄用水量、用水時(shí)段(如居民早 7-9 點(diǎn)、晚 18-20 點(diǎn)為用水高峰)，數(shù)據(jù)通過 LoRa/4G 網(wǎng)絡(luò)上傳至系統(tǒng)，替代傳統(tǒng)人工抄表，抄表誤差率從 5% 降至 0.5% 以下。

環(huán)境與應(yīng)急數(shù)據(jù)：水源地部署水位傳感器、雨量傳感器，監(jiān)測水源儲(chǔ)量與降雨對供水的影響;系統(tǒng)還會(huì)采集氣象數(shù)據(jù)(如高溫、嚴(yán)寒)，為用水需求預(yù)測提供依據(jù)。

所有數(shù)據(jù)通過工業(yè)以太網(wǎng)、4G/5G 或 LoRa 網(wǎng)絡(luò)傳輸至中控平臺(tái)，傳輸成功率達(dá) 99.9%，確保信息實(shí)時(shí)性與完整性。

2.遠(yuǎn)程精準(zhǔn)控制：突破空間限制的運(yùn)營管理

遠(yuǎn)程控制是系統(tǒng)的核心價(jià)值，支持 “自動(dòng)聯(lián)動(dòng)” 與 “手動(dòng)干預(yù)” 雙模式，實(shí)現(xiàn)供水設(shè)備的高效管控：

水泵與閥門控制：管理員在中控室即可遠(yuǎn)程啟停水廠水泵、調(diào)節(jié)閥門開度，當(dāng)管網(wǎng)壓力低于 0.25MPa(如早高峰用水激增)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)備用水泵，提升供水壓力;當(dāng)某片區(qū)用水量下降(如夜間低峰)，自動(dòng)關(guān)閉 1-2 臺(tái)低效水泵，降低能耗;針對漏損或爆管區(qū)域，遠(yuǎn)程關(guān)閉對應(yīng)閥門，減少水資源浪費(fèi)。例如某水廠通過系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制 6 臺(tái)水泵，根據(jù)管網(wǎng)壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行臺(tái)數(shù)，水泵利用率提升 30%。

加藥與水處理控制：系統(tǒng)根據(jù)水廠濁度傳感器數(shù)據(jù)，自動(dòng)調(diào)節(jié)絮凝劑、消毒劑投加量，當(dāng)原水濁度升高(如雨后泥沙增多)，自動(dòng)增加絮凝劑投加量，確保沉淀池出水濁度達(dá)標(biāo);當(dāng)管網(wǎng)末端余氯不足(<0.05mg/L)，遠(yuǎn)程控制二次消毒裝置啟動(dòng)，保障飲水安全。

二次供水控制：小區(qū)二次供水水箱安裝液位傳感器與電動(dòng)閥門，系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)測水箱水位，低水位時(shí)自動(dòng)開啟進(jìn)水閥補(bǔ)水，高水位時(shí)關(guān)閉，避免溢水;同時(shí)控制水箱消毒設(shè)備(如紫外線消毒儀)定期運(yùn)行，替代人工清洗，二次污染發(fā)生率從 10% 降至 1% 以下。

3.智能預(yù)警與故障診斷：提前規(guī)避運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)

系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)分析與邏輯判斷，實(shí)現(xiàn)供水風(fēng)險(xiǎn)的早發(fā)現(xiàn)、早處置，避免問題擴(kuò)大化：

漏損與爆管預(yù)警：當(dāng)管網(wǎng)某節(jié)點(diǎn)壓力驟降(如從 0.3MPa 降至 0.1MPa)、流量異常增大，系統(tǒng)判斷可能存在爆管或嚴(yán)重漏損，立即在管網(wǎng) GIS 地圖上標(biāo)注疑似區(qū)域，推送報(bào)警信息至維修人員手機(jī)(含位置、壓力變化曲線)，維修響應(yīng)時(shí)間從 24 小時(shí)縮短至 4 小時(shí)。某地級(jí)市應(yīng)用后，管網(wǎng)漏損率從 18% 降至 10%，年減少水資源浪費(fèi) 120 萬立方米。

設(shè)備故障預(yù)警：系統(tǒng)監(jiān)測水泵、閥門的運(yùn)行電流、振動(dòng)數(shù)據(jù)，當(dāng)水泵電流突增 20%(可能因軸承磨損)、閥門開關(guān)超時(shí)(可能因卡阻)，自動(dòng)推送故障預(yù)警，并生成維修工單(如 “1 號(hào)水泵需更換軸承”)，設(shè)備故障停機(jī)時(shí)間從每月 48 小時(shí)縮短至 8 小時(shí)。

水質(zhì)安全預(yù)警：當(dāng)水源地水質(zhì)傳感器檢測到氨氮濃度超 0.5mg/L、水廠沉淀池濁度超 5NTU，系統(tǒng)立即觸發(fā)水質(zhì)預(yù)警，自動(dòng)關(guān)閉取水口或啟動(dòng)應(yīng)急處理流程(如投加活性炭吸附)，避免污染水進(jìn)入管網(wǎng)。某城市曾通過該功能，提前 3 小時(shí)發(fā)現(xiàn)水源地農(nóng)藥殘留超標(biāo)，及時(shí)切換至備用水源，未造成水質(zhì)事故。

4.能耗與用水優(yōu)化：降本增效的核心手段

系統(tǒng)通過精細(xì)化調(diào)度與數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)供水能耗與用水效率的雙重優(yōu)化：

能耗優(yōu)化：結(jié)合峰谷電價(jià)與用水需求，智能調(diào)節(jié)水泵運(yùn)行時(shí)段，在電價(jià)低谷期(如 0:00-8:00)，啟動(dòng)水泵向高位水池蓄水;電價(jià)高峰期(如 8:00-22:00)，優(yōu)先使用水池蓄水，減少高電價(jià)時(shí)段水泵運(yùn)行時(shí)間，年節(jié)省電費(fèi) 30%-50%。同時(shí)，通過變頻調(diào)速技術(shù)，根據(jù)管網(wǎng)壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速(而非滿負(fù)荷運(yùn)行)，單臺(tái)水泵能耗降低 20%-30%。

用水分析與優(yōu)化：系統(tǒng)自動(dòng)生成用水報(bào)表，分析用戶用水規(guī)律(如居民用水高峰、工業(yè)用水時(shí)段)，為供水規(guī)劃提供依據(jù)，如預(yù)測夏季高溫用水量將增加 20%，提前調(diào)整水廠產(chǎn)能;針對用水異常用戶(如某企業(yè)日用水量驟增 50%)，推送 “用水異常提醒”，排查是否存在管道漏水或違規(guī)用水。

二、應(yīng)用場景

系統(tǒng)憑借靈活的功能適配，在城市供水管網(wǎng)、二次供水、農(nóng)村供水等場景中落地，解決不同場景的供水痛點(diǎn)。

1.城市供水管網(wǎng)：保障管網(wǎng)穩(wěn)定，降低漏損

城市供水管網(wǎng)覆蓋范圍廣、節(jié)點(diǎn)多，傳統(tǒng)管理難以實(shí)時(shí)掌握管網(wǎng)狀態(tài)。系統(tǒng)通過在管網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)部署壓力、流量傳感器，實(shí)現(xiàn) “全域監(jiān)測 + 精準(zhǔn)調(diào)度”：

實(shí)時(shí)監(jiān)測管網(wǎng)壓力，避免 “遠(yuǎn)端水壓不足(高層用戶停水)、近端水壓過高(管網(wǎng)爆管)”—— 如某省會(huì)城市在 1500 公里管網(wǎng)上部署 300 個(gè)壓力傳感器，系統(tǒng)根據(jù)各區(qū)域壓力數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)水廠水泵出口壓力與管網(wǎng)閥門開度，確保 95% 以上用戶水壓達(dá)標(biāo);

結(jié)合漏損監(jiān)測儀與壓力數(shù)據(jù)，快速定位漏損點(diǎn)，如某地級(jí)市管網(wǎng)某節(jié)點(diǎn)壓力異常下降，系統(tǒng)通過相鄰傳感器數(shù)據(jù)，將漏損范圍縮小至 50 米內(nèi)，維修人員攜帶便攜式檢測儀現(xiàn)場確認(rèn)，漏損修復(fù)時(shí)間從 3 天縮短至 4 小時(shí)，年節(jié)水 120 萬立方米。

2.二次供水：避免二次污染，穩(wěn)定居民用水

小區(qū)二次供水(如高層水箱、加壓泵)是水質(zhì)安全與水壓穩(wěn)定的薄弱環(huán)節(jié)。系統(tǒng)通過 “水箱監(jiān)測 + 遠(yuǎn)程控制”，解決傳統(tǒng)二次供水的痛點(diǎn)：

實(shí)時(shí)監(jiān)測二次供水水箱液位、水質(zhì)(余氯、濁度)，水箱水位低于警戒值時(shí)自動(dòng)補(bǔ)水，余氯不足時(shí)啟動(dòng)紫外線消毒，避免細(xì)菌滋生;

遠(yuǎn)程控制加壓泵運(yùn)行，根據(jù)居民用水高峰調(diào)節(jié)水壓，早高峰(7:00-9:00)提升加壓泵頻率，確保高層用戶用水;夜間低峰降低頻率，減少能耗。某小區(qū)應(yīng)用后，二次供水水質(zhì)達(dá)標(biāo)率從 90% 提升至 99.9%，高層停水投訴從每月 15 起降至 0 起。

3.農(nóng)村供水：解決分散供水難題，保障飲水安全

農(nóng)村供水點(diǎn)多、面廣、距離遠(yuǎn)，傳統(tǒng)依賴人工巡檢，管理效率低。系統(tǒng)通過 “小型化設(shè)備 + 無線傳輸”，適配農(nóng)村場景：

在農(nóng)村集中供水站部署水泵遠(yuǎn)程控制模塊與水質(zhì)傳感器，管理員在鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水站即可遠(yuǎn)程啟停水泵、監(jiān)測水質(zhì)，無需往返各供水點(diǎn)，如某縣在 50 個(gè)農(nóng)村供水站部署系統(tǒng)，人工巡檢次數(shù)從每月 2 次減少至每季度 1 次，運(yùn)維成本降低 60%;

針對偏遠(yuǎn)村莊，采用 LoRa 無線傳輸(覆蓋距離 3-5 公里)，解決農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)信號(hào)弱的問題，確保用水?dāng)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳，避免因管理不到位導(dǎo)致的停水問題。

4.應(yīng)急供水：快速響應(yīng)突發(fā)情況，保障供水連續(xù)性

在臺(tái)風(fēng)、暴雨、管道爆管等突發(fā)情況下，系統(tǒng)能快速響應(yīng)，保障應(yīng)急供水：

當(dāng)水源地因暴雨導(dǎo)致原水濁度驟升，系統(tǒng)立即預(yù)警，自動(dòng)啟動(dòng)應(yīng)急加藥流程(如增加絮凝劑投加量)，同時(shí)推送信息至水廠管理人員，啟動(dòng)備用凈水設(shè)備;

當(dāng)主干管爆管導(dǎo)致大面積停水，系統(tǒng)遠(yuǎn)程關(guān)閉爆管區(qū)域閥門，開啟應(yīng)急供水閥(如連接臨時(shí)供水車)，并通過短信、APP 推送停水通知與應(yīng)急取水點(diǎn)信息，減少用戶不便。某城市曾因臺(tái)風(fēng)導(dǎo)致供水管網(wǎng)受損，系統(tǒng) 2 小時(shí)內(nèi)完成應(yīng)急調(diào)度，保障了醫(yī)院、居民區(qū)的基本用水。

供水遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)將成為智慧水務(wù)的核心組成部分，推動(dòng)供水行業(yè)向更安全、更高效、更綠色的方向發(fā)展。

審核編輯 黃宇