一、水务系统技改——智慧水务管理系统

1.为什么要发展智慧水务？

随着中国城市化、工业化的加速，水资源的需求缺口也日益增大。在这样的背景下，水处理行业成为新兴产业，目前与自来水生产、供水、排水、中水回用行业处于同等重要地位。但水处理项目建成后的运行维护管理目前成为多数水务企业的最为头痛的一件事情，主要表现在以下方面：（1）水处理现场、泵站设备的远程管理及运维问题；（2）污水处理厂、自来水厂、泵站现场较多且分散，无法随时随地实时了解现场的实际情况，使管理人员不得不到每个生产现场查看生产状态，浪费了大量的时间，疲于奔波；（3）缺乏设备运行档案导致对设备定期维护，保养以及损耗品管理合理安排凭经验靠记忆。（4）现场设备运行数据，处理参数无法进行统计归集，造成很多数据丢失，设备及处理工艺不能及时优化等。因此，通过智慧水务的建设将大大提高办事效率，提升政府及企业相关部门管理水平和服务水平。

2.智慧水务适用范围

包括市政供水、工业用水、污水处理、海水淡化、水源监测、市政给水排水、雨水回收再用等水务系统和供水设备；无负压供水设备远程监控、恒压供水设备远程监控、污水处理设备远程监控、水泵闸群远程监控、智能灌溉系统、水设备远程监控等都适用。

3.发展智慧水务的意义

（1）集团管理：消除水务集团化管理中的地域障碍，异地管理不再困难；随时掌控下级单位的实时运行状态，直至细节；瞬时呈现资产现值统计、资产账目分类汇总；多级运营成本汇总统计和数据分析；有效共享集团资源，降低成本，减少浪费。

（2）厂级管理：协助实现程序化作业，有效减少工作失误；维修养护、备品备件、设备档案管理标准化；计划维修、状态维修和故障维修相结合，提升设备完好率；备件易耗品账目清晰，减少跑现场次数；报表和数据清晰准确，便于总结汇报。

4.智慧水务解决方案

（1）系统架构图

运用该方案模式可达到以下几个目的：

1.实现设备的信息化运维监控，将设备利用率，资源回报率提升到最大。

2.提升企业对设备的管理水平，实现设备透明管控，降低管理成本。

3.实现对设备的实时运行监控，及时或预见性的发布维修工单，信息化调度售后人员保障客户生产，提高设备生产效率；

4.建立设备档案，积累设备运行及生产数据，通过统计分析，提供设备使用经验，为设备的升级以及新产品开发提供数据依据。

该架构水处理远程监控平台中心可以监控所管辖的所有水处理现场以及泵站现场等设备，同时具有大屏监控、移动端发布、微信端发布功能。

二、农田灌溉系统——智能农田灌溉系统

1.智能农田灌溉系统的概念

智能农田灌溉系统是将灌溉节水技术、农作物栽培技术及节水灌溉工程的运行管理技术有机结合，同时集电子信息技术、远程测控网络技术、计算机控制技术及信息采集处理技术于一体，通过计算机通用化和模块化的设计程序，构筑供水流量、压力、土壤水分、作物生长信息、气象资料的自动监测控制系统，进行水、土环境因子的模拟优化，实现灌溉节水、作物生理、土壤湿度等技术控制指标的逼近控制，从而将农业高效节水的理论研究提高到现实的应用技术水平。智能农田灌溉系统实用性强，灌溉定时定量，适用范围广，功能强大，操作简单，可广泛应用于粮食、蔬菜、花卉、果树、大棚等灌溉管理。

2.智能农田灌溉系统的优点

（1）省工：完全突破传统的灌溉模式，一个人即可轻松呵护成百上千亩作物，不论是智能自动化还是半自动控制，都不过是开开阀门、点下键盘这样简单，劳动强度大幅降低，节省70%左右人工。

（2）省肥：通过滴灌系统，结合当下流行的全溶性水溶肥，轻松实现水肥一体化，将肥料精准施加到作物根部。滴灌水的利用率高，则施肥的利用率也高，可节省50%以上的肥料，氮肥利用率可高达70%。

（3）省水：改变了传统漫灌浇地而不是浇作物的弊端，根据作物需水特性，实现适时、适量、可控的精准灌溉，避免产生深层渗漏及地面径流，可节水40-70%。滴灌为局部灌溉，只湿润作物根区，不易产生无效灌溉；采用滴灌技术很容易实施频繁灌溉，很容易控制过量灌溉；很容易实施灌溉自动化，实施智能灌溉、精准灌溉；与喷灌比，不受风的影响，无漂移损失；蒸发损失小。

（4）省心：系统操作简便，全自动智能控制系统可轻松实现定时、定点、定量的水肥供给，开开阀门、按个按钮即可完成灌溉施肥，非常省心。

3.智能农田灌溉系统的组成

（1）首部枢纽：包括水泵(及动力机)、施肥罐、过滤器、控制与测量仪表等。其作用是 抽水、施肥、过滤，以一定的压力将一定数量的水送入干管。

（2）管路：包括干管、支管、毛管以及必要的调节设备(如压力表、闸阀、流量调节器 等)。其作用是将加压水均匀地输送到滴头。

（3）滴头：其作用是使水流经过微小的孔道，形成能量损失，减小其压力，使它以点滴的方式滴入土壤中。滴头通常放在土壤表面，亦可以浅埋保护。

4.智能农田灌溉系统工作原理

（1）灌溉控制

灌溉分为人工干预、定时定量、条件控制3种灌溉控制方式,不论哪一种控制方式,当达到灌溉开始条件时,先打开田间阀和主控阀,然后启动水泵,开始进行灌溉。当一组阀门灌溉结束时,先打开下一组阀门,再关闭正在灌溉的阀门(水泵一直处于运行状态)。当所有需要灌溉的田间阀灌溉完毕,先关闭水泵,再关闭主控阀和田间阀,这样,一个灌溉过程结束。

（2）营养控制

营养液控制方式也分为人工干预、定时定量、条件控制三种。当进行营养液时,计算机系统根据选定的配方和已设定好的营养液PH、EC值,利用文丘里注肥器进行水肥混合,同时在线实时监测混合营养液的PH、EC值,根据PH、EC设定值与检测值之间的偏差来调整混肥阀的注肥频率,在短时间内使营养液的检测值和设定值之差达到允许的范围内。当一组田间阀门结束时,先打开下一组阀门,再关闭正在运行的阀门。当所有需要的田间阀完毕,先关闭泵和水泵,再关闭正在运行的所有阀门,结束控制。

（3）过滤器自动反冲洗控制

过滤器反冲洗有2种控制方式,一种为自动控制,一种为计算机手动控制。自动控制是利用差压开关监测过滤器进、出口两端差压,当过滤器由于堵塞,两端差压达到设定值时,立即中断当前的工作,对过滤器组依次进行反冲洗,冲洗时长可任意设定,冲洗完毕,恢复系统原来的运行状态。过滤器反冲洗手动控制是当认为过滤器需要反冲洗时,通过启动反冲洗程序界面上的启动键,随时可进行过滤器的反冲洗,冲洗方式与自动控制相同。

（4）优先权控制

根据不同控制的重要程度和紧急程度,系统控制的优先权级别划分为3级。最高级为过滤器反冲洗控制,即不论系统正在执行什么任务,只要接到过滤器反冲洗指令,立即中断当前的工作,执行过滤器反冲洗控制,反冲洗完毕,恢复系统原运行状态。次高级为人工干预灌溉控制,最低级为定时定量和条件控制灌溉控制。任何高一级控制都可随时中断比它级别低的控制,并可逐级恢复中断前系统的运行状态。这样,使系统的应用更加方便实用。

（5）环境监测

为保证温室内植物在适宜的环境下生长,提高作物的产量和品质。FICS-1型智能化控制系统可在线进行温室内外的环境监测,主要监测因子有温室内外的温度、湿度、光照度、CO2浓度。根据不同作物生长所需的温度、湿度、光照度、CO2浓度等,设置环境因子的上下限报警值。当达到设定值时,计算机控制系统会发出声光报警,提醒用户介入进行处理,这样可以防止对作物造成伤害。

5.智能农田灌溉系统控制图

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