一、水務(wù)系統(tǒng)技改——智慧水務(wù)管理系統(tǒng)
1.為什么要發(fā)展智慧水務(wù)？
隨著中國城市化、工業(yè)化的加速，水資源的需求缺口也日益增大。在這樣的背景下，水處理行業(yè)成為新興產(chǎn)業(yè)，目前與自來水生產(chǎn)、供水、排水、中水回用行業(yè)處于同等重要地位。但水處理項目建成后的運行維護(hù)管理目前成為多數(shù)水務(wù)企業(yè)的最為頭痛的一件事情，主要表現(xiàn)在以下方面：（1）水處理現(xiàn)場、泵站設(shè)備的遠(yuǎn)程管理及運維問題；（2）污水處理廠、自來水廠、泵站現(xiàn)場較多且分散，無法隨時隨地實時了解現(xiàn)場的實際情況，使管理人員不得不到每個生產(chǎn)現(xiàn)場查看生產(chǎn)狀態(tài)，浪費了大量的時間，疲于奔波；（3）缺乏設(shè)備運行檔案導(dǎo)致對設(shè)備定期維護(hù)，保養(yǎng)以及損耗品管理合理安排憑經(jīng)驗靠記憶。（4）現(xiàn)場設(shè)備運行數(shù)據(jù)，處理參數(shù)無法進(jìn)行統(tǒng)計歸集，造成很多數(shù)據(jù)丟失，設(shè)備及處理工藝不能及時優(yōu)化等。因此，通過智慧水務(wù)的建設(shè)將大大提高辦事效率，提升政府及企業(yè)相關(guān)部門管理水平和服務(wù)水平。
2.智慧水務(wù)適用范圍
包括市政供水、工業(yè)用水、污水處理、海水淡化、水源監(jiān)測、市政給水排水、雨水回收再用等水務(wù)系統(tǒng)和供水設(shè)備；無負(fù)壓供水設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控、恒壓供水設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控、污水處理設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控、水泵閘群遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能灌溉系統(tǒng)、水設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控等都適用。
3.發(fā)展智慧水務(wù)的意義
（1）集團(tuán)管理：消除水務(wù)集團(tuán)化管理中的地域障礙，異地管理不再困難；隨時掌控下級單位的實時運行狀態(tài)，直至細(xì)節(jié)；瞬時呈現(xiàn)資產(chǎn)現(xiàn)值統(tǒng)計、資產(chǎn)賬目分類匯總；多級運營成本匯總統(tǒng)計和數(shù)據(jù)分析；有效共享集團(tuán)資源，降低成本，減少浪費。
（2）廠級管理：協(xié)助實現(xiàn)程序化作業(yè)，有效減少工作失誤；維修養(yǎng)護(hù)、備品備件、設(shè)備檔案管理標(biāo)準(zhǔn)化；計劃維修、狀態(tài)維修和故障維修相結(jié)合，提升設(shè)備完好率；備件易耗品賬目清晰，減少跑現(xiàn)場次數(shù)；報表和數(shù)據(jù)清晰準(zhǔn)確，便于總結(jié)匯報。
4.智慧水務(wù)解決方案
（1）系統(tǒng)架構(gòu)圖
運用該方案模式可達(dá)到以下幾個目的：
1.實現(xiàn)設(shè)備的信息化運維監(jiān)控，將設(shè)備利用率，資源回報率提升到最大。
2.提升企業(yè)對設(shè)備的管理水平，實現(xiàn)設(shè)備透明管控，降低管理成本。
3.實現(xiàn)對設(shè)備的實時運行監(jiān)控，及時或預(yù)見性的發(fā)布維修工單，信息化調(diào)度售后人員保障客戶生產(chǎn)，提高設(shè)備生產(chǎn)效率；
4.建立設(shè)備檔案，積累設(shè)備運行及生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計分析，提供設(shè)備使用經(jīng)驗，為設(shè)備的升級以及新產(chǎn)品開發(fā)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
該架構(gòu)水處理遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺中心可以監(jiān)控所管轄的所有水處理現(xiàn)場以及泵站現(xiàn)場等設(shè)備，同時具有大屏監(jiān)控、移動端發(fā)布、微信端發(fā)布功能。
二、農(nóng)田灌溉系統(tǒng)——智能農(nóng)田灌溉系統(tǒng)
1.智能農(nóng)田灌溉系統(tǒng)的概念
智能農(nóng)田灌溉系統(tǒng)是將灌溉節(jié)水技術(shù)、農(nóng)作物栽培技術(shù)及節(jié)水灌溉工程的運行管理技術(shù)有機(jī)結(jié)合，同時集電子信息技術(shù)、遠(yuǎn)程測控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機(jī)控制技術(shù)及信息采集處理技術(shù)于一體，通過計算機(jī)通用化和模塊化的設(shè)計程序，構(gòu)筑供水流量、壓力、土壤水分、作物生長信息、氣象資料的自動監(jiān)測控制系統(tǒng)，進(jìn)行水、土環(huán)境因子的模擬優(yōu)化，實現(xiàn)灌溉節(jié)水、作物生理、土壤濕度等技術(shù)控制指標(biāo)的逼近控制，從而將農(nóng)業(yè)高效節(jié)水的理論研究提高到現(xiàn)實的應(yīng)用技術(shù)水平。智能農(nóng)田灌溉系統(tǒng)實用性強(qiáng)，灌溉定時定量，適用范圍廣，功能強(qiáng)大，操作簡單，可廣泛應(yīng)用于糧食、蔬菜、花卉、果樹、大棚等灌溉管理。
2.智能農(nóng)田灌溉系統(tǒng)的優(yōu)點
（1）省工：完全突破傳統(tǒng)的灌溉模式，一個人即可輕松呵護(hù)成百上千畝作物，不論是智能自動化還是半自動控制，都不過是開開閥門、點下鍵盤這樣簡單，勞動強(qiáng)度大幅降低，節(jié)省70%左右人工。
（2）省肥：通過滴灌系統(tǒng)，結(jié)合當(dāng)下流行的全溶性水溶肥，輕松實現(xiàn)水肥一體化，將肥料精準(zhǔn)施加到作物根部。滴灌水的利用率高，則施肥的利用率也高，可節(jié)省50%以上的肥料，氮肥利用率可高達(dá)70%。
（3）省水：改變了傳統(tǒng)漫灌澆地而不是澆作物的弊端，根據(jù)作物需水特性，實現(xiàn)適時、適量、可控的精準(zhǔn)灌溉，避免產(chǎn)生深層滲漏及地面徑流，可節(jié)水40-70%。滴灌為局部灌溉，只濕潤作物根區(qū)，不易產(chǎn)生無效灌溉；采用滴灌技術(shù)很容易實施頻繁灌溉，很容易控制過量灌溉；很容易實施灌溉自動化，實施智能灌溉、精準(zhǔn)灌溉；與噴灌比，不受風(fēng)的影響，無漂移損失；蒸發(fā)損失小。
（4）省心：系統(tǒng)操作簡便，全自動智能控制系統(tǒng)可輕松實現(xiàn)定時、定點、定量的水肥供給，開開閥門、按個按鈕即可完成灌溉施肥，非常省心。
3.智能農(nóng)田灌溉系統(tǒng)的組成
（1）首部樞紐：包括水泵(及動力機(jī))、施肥罐、過濾器、控制與測量儀表等。其作用是 抽水、施肥、過濾，以一定的壓力將一定數(shù)量的水送入干管。
（2）管路：包括干管、支管、毛管以及必要的調(diào)節(jié)設(shè)備(如壓力表、閘閥、流量調(diào)節(jié)器 等)。其作用是將加壓水均勻地輸送到滴頭。
（3）滴頭：其作用是使水流經(jīng)過微小的孔道，形成能量損失，減小其壓力，使它以點滴的方式滴入土壤中。滴頭通常放在土壤表面，亦可以淺埋保護(hù)。
4.智能農(nóng)田灌溉系統(tǒng)工作原理
（1）灌溉控制
灌溉分為人工干預(yù)、定時定量、條件控制3種灌溉控制方式,不論哪一種控制方式,當(dāng)達(dá)到灌溉開始條件時,先打開田間閥和主控閥,然后啟動水泵,開始進(jìn)行灌溉。當(dāng)一組閥門灌溉結(jié)束時,先打開下一組閥門,再關(guān)閉正在灌溉的閥門(水泵一直處于運行狀態(tài))。當(dāng)所有需要灌溉的田間閥灌溉完畢,先關(guān)閉水泵,再關(guān)閉主控閥和田間閥,這樣,一個灌溉過程結(jié)束。
（2）營養(yǎng)控制
營養(yǎng)液控制方式也分為人工干預(yù)、定時定量、條件控制三種。當(dāng)進(jìn)行營養(yǎng)液時,計算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)選定的配方和已設(shè)定好的營養(yǎng)液PH、EC值,利用文丘里注肥器進(jìn)行水肥混合,同時在線實時監(jiān)測混合營養(yǎng)液的PH、EC值,根據(jù)PH、EC設(shè)定值與檢測值之間的偏差來調(diào)整混肥閥的注肥頻率,在短時間內(nèi)使?fàn)I養(yǎng)液的檢測值和設(shè)定值之差達(dá)到允許的范圍內(nèi)。當(dāng)一組田間閥門結(jié)束時,先打開下一組閥門,再關(guān)閉正在運行的閥門。當(dāng)所有需要的田間閥完畢,先關(guān)閉泵和水泵,再關(guān)閉正在運行的所有閥門,結(jié)束控制。
（3）過濾器自動反沖洗控制
過濾器反沖洗有2種控制方式,一種為自動控制,一種為計算機(jī)手動控制。自動控制是利用差壓開關(guān)監(jiān)測過濾器進(jìn)、出口兩端差壓,當(dāng)過濾器由于堵塞,兩端差壓達(dá)到設(shè)定值時,立即中斷當(dāng)前的工作,對過濾器組依次進(jìn)行反沖洗,沖洗時長可任意設(shè)定,沖洗完畢,恢復(fù)系統(tǒng)原來的運行狀態(tài)。過濾器反沖洗手動控制是當(dāng)認(rèn)為過濾器需要反沖洗時,通過啟動反沖洗程序界面上的啟動鍵,隨時可進(jìn)行過濾器的反沖洗,沖洗方式與自動控制相同。
（4）優(yōu)先權(quán)控制
根據(jù)不同控制的重要程度和緊急程度,系統(tǒng)控制的優(yōu)先權(quán)級別劃分為3級。最高級為過濾器反沖洗控制,即不論系統(tǒng)正在執(zhí)行什么任務(wù),只要接到過濾器反沖洗指令,立即中斷當(dāng)前的工作,執(zhí)行過濾器反沖洗控制,反沖洗完畢,恢復(fù)系統(tǒng)原運行狀態(tài)。次高級為人工干預(yù)灌溉控制,最低級為定時定量和條件控制灌溉控制。任何高一級控制都可隨時中斷比它級別低的控制,并可逐級恢復(fù)中斷前系統(tǒng)的運行狀態(tài)。這樣,使系統(tǒng)的應(yīng)用更加方便實用。
（5）環(huán)境監(jiān)測
為保證溫室內(nèi)植物在適宜的環(huán)境下生長,提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。FICS-1型智能化控制系統(tǒng)可在線進(jìn)行溫室內(nèi)外的環(huán)境監(jiān)測,主要監(jiān)測因子有溫室內(nèi)外的溫度、濕度、光照度、CO2濃度。根據(jù)不同作物生長所需的溫度、濕度、光照度、CO2濃度等,設(shè)置環(huán)境因子的上下限報警值。當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時,計算機(jī)控制系統(tǒng)會發(fā)出聲光報警,提醒用戶介入進(jìn)行處理,這樣可以防止對作物造成傷害。
5.智能農(nóng)田灌溉系統(tǒng)控制圖
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