农村安全饮水信息化解决方案

一、系统组成

泵站远程监控系统包括水源地取水泵站的远程监控、二次供水或加压泵站的远程监控等，该系统通过无线传输的方式实现对取、供水流量、压力、地下水/蓄水池液位的监测、泵站相关设备的监测，远程控制现场水泵或阀门的启停，实现泵站的无人值守。并对已测知数据进行存储整理，为客户的后期各种工作提供可靠的数据支持。系统大大提高了泵站取、供水的管理效率，同时大幅度降低了管理成本。

二、泵站建设

2.1 系统概念

泵站远程监控系统包括水源地取水泵站的远程监控、二次供水或加压泵站的远程监控等，该系统通过无线传输的方式实现对取、供水流量、压力、地下水/蓄水池液位的监测、泵站相关设备的监测，远程控制现场水泵或阀门的启停，实现泵站的无人值守。并对已测知数据进行存储整理，为客户的后期各种工作提供可靠的数据支持。系统大大提高了泵站取、供水的管理效率，同时大幅度降低了管理成本。

2.2 系统组成

该系统根据远程监测的水位信息、出水压力、出水流量、供水水质等控制水泵的启、停。同时可远程监测水源地的供、取水状态和水泵运行电流、电压、消耗电能等电参数，同时水质监测仪表能准确测量生活饮用水的色度、浑浊度、COD、氨氮和pH值等五项农村安全饮水监测值，当水泵状态出现异常时发出报警。该系统是人饮管理系统的一个子系统，主要由监控调度中心（泵站监控中心）、通信网络、泵站远程监控终端、水源测控设备（液位计、流量计、压力变送器、水质监测仪）等组成。

2.3 系统的功能特点

水厂的自动化系统，为用户提高信息采集、提高传输的时效性、提过自动化水平、提高管理效率、保证系统高效运行、安全操作、节约人力及能耗成本，系统具备可扩展性和可维护性、安全可靠、功能完事、实用经济和结构简单等特点。

数据自动采集  自动实时采集水源井的液位、流量、压力、水质五项常规等数据，具有准确性、完整性、及时性、可靠性等特点。

报警信息主动上报  现场监测终端箱门打开、断电、设备运行异常等报警信息能主动发送到监控中心。

现场计量装置监测  远程监测计量仪表运行状态，分析计量故障等信息，及时发现计量异常问题，同时通过限时的管道压力变化与多个流量监测点相结合，来实时分析供水效率、管道漏水情况等信息。

数据统计分析  配合水资源计量体系的建立，实现各水源井分时数据统计：作出日、周、月、年报表、曲线图、柱状图等。

自动学习、主动预警  根据远程监测数据及设定值、管道压力、水质情况等，远程控制水泵的启停。

三、供水村表建设

3.1 计量与控制方式

此工程采用一村一表一控制的水费收缴及控制方式，每个用水村配置超声波流量计，用于实时采集村用水水量，同时配置带传输电动阀门，电动阀门采集流量计水量，同时把用水村的使用水量远传到云计算中心，云计算中心采用中心计费模式，并自动按照水费收取标准计费，用水村实行预付费模式，当用水村预存水费不足时中心预警提醒（预警方式：提前一、两天或剩余金额设置），预警超过规定时间后未缴费或金额预存水费金额为0时，中心控制电动阀门关闭，停止供水。

水站配置带传输供水采集流量计，用于采集每个水站的供水量，同时用于与供水村用水流量计进行对比分析。

中心配置监控管理平台及手机APP，包括：水费收缴、监控信息管理、供水控制、盈亏分析、水厂及用水村信息管理、预警系统等模块。

每个村工程完工后，各村自行配置水费专管员，负责村用水户的水费收缴，水费专管员把村预存水费及时上交分管水站，保证村的供水预存水费充足，同时从其收缴水费按照每方水固定额提成管理费。

3.2 技术方案配套产品

★带传输水厂流量计：实时采集水厂的供水情况，并上传到云计算中心。

★带传输电动阀门：以一小时1次的采集频率采集流量计水量，并传输到云计算中心，同时接收云计算中心的控制指令。

★村级超声波流量计：实时采集用水村的使用水量并存储。

★云中心系统（含数据接收、扣费、控制软件）：进行数据的接收、处理、水费扣除、控制电动阀门启闭。

四、供水户表建设

4.1 NB-IoT远程阀控水表系统

4.1.1 运行模式

NB-IoT远程阀控水表集水量采集、数据传输、阀门控制与一体，每个用水户配置安装NB-IoT远程阀控水表，把用水户的使用水量远传到云计算中心，云计算中心采用中心计费模式，用水户实行预付费模式，当用水户预存水费不足时中心预警提醒，预警过规定时间后未缴费或金额预存水费金额为0时，中心控制电动阀门关闭，停止供水。

用水户配置自行充值APP，可以通过手机实时查看自己的使用水费、预警信息，同时可以使用手机APP进行远程充值。

4.1.2 产品特点

●通讯模块与基表采用分体安装，互换性好，供电电池独立安装，方便更换电池。

●采用目前最新型的NB-ioT数据传输技术，网络覆盖广，信号稳定可靠。

●对于水表使用过程中的由于水流的倒流和抖动而产生的重复技术等，通过采用两个传感器的特殊算法保证计数的精准性。

●IP68的防护等级保证对使用场景的适用性。

●电池的电量显示，可以方便判定电池的使用情况，低电压报警，提醒用户及时更换电池。 可以进行远程开关阀操作，用户可以通过管理平台发送控制指令，同时可以根据平台查看阀门状态。

4.2 阀控水表系统

阀控水表系统使用于水表集中安装与保护井内，集中器通过LoRa或485通讯的连接方式连接，一个集中器可以同时采集多个阀门水表，485通讯连接时，可以使用集中器进行阀控水表供电，减少更换电池的成本。

保护井机盖安装打开报警系统，当井盖打开时，通过集中器传输到云中心及手机APP。

4.2.1 运行模式

一体式阀控水表，集计量控制与一体，通过LoRa或485连接方式，数据通讯集中器进行数据的与中心通讯，每个用水户配置安装阀控水表，把用水户的使用水量通过集中器传输到云计算中心，云计算中心采用中心计费模式，用水户实行预付费模式，当用水户预存水费不足时中心预警提醒，预警过规定时间后未缴费或金额预存水费金额为0时，中心控制电动阀门关闭，停止供水。

用水户配置自行充值APP，可以通过手机实时查看自己的使用水费、预警信息，同时可以使用手机APP进行远程充值。

4.2.2 产品特点

●集中器采用220V供电或太阳能供电方式，可根据用户需求及现场环境自行选择。

●集中器与一体式阀控水表用分体安装，LoRa通讯型水表供电电池独立安装，方便更换电池。485通讯型水表通过有线供电，不需更换电池。

●对于水表使用过程中的由于水流的倒流和抖动而产生的重复技术等，通过采用两个传感器的特殊算法保证计数的精准性。

●IP68的防护等级保证对使用场景的适用性。

●可以进行远程开关阀操作，用户可以通过管理平台发送控制指令，同时可以根据平台查看阀门状态。 阀控水表的集中安装，数据集中传输，节约成本，方便维护。

五、软件系统

5.1 水厂信息管理

用于统一管理辖区下的所有水厂信息，包括：水厂名称、水厂水量、经纬度等。

5.2 职工信息管理

用于水厂管理员的信息管理。

5.3 村庄信息管理

用于水厂下各个村庄的信息管理。

5.4 水表管理

用于村庄下安装水表信息管理。

5.5 用户管理

用于每个村庄下的用水户管理。

5.6 流量计管理

用于村庄下安装流量计信息管理。

5.7 阀门管理

用于人饮用水口的阀门管理。

5.8 充值管理

用于用水户的水费收缴管理。

5.9 用水信息

包括抄表信息管理、GPRS流量计用水管理、云眼远程抄表信息管理。

5.10 监测信息管理

用于液位、压力、水泵运行状态、水质、总水量监控信息管理。

5.11 数据分析

用于水质报警、液位报警、管道压力报警、水表采集异常报警、阀门异常报警。

5.12 报警监测

用于水质报警、液位报警、管道压力报警、水表采集异常报警、阀门异常报警。

5.13 实时动态监测

六、应急方案及特殊问题处理

6.1 村不进行水费收缴

采用限时供水或降低供水水压的方式，让村管理者及村民清楚农村供水及服务是有偿使用供应的。

6.2 流量计损坏

中心检测系统会自动监测每个村的供水流量及水站的供水流量，当出现流量不计量情况时，中心通过电脑及手机APP报警提醒流量计维修。

6.3 管道漏水

管道压力监控及流量监控对比分析，当监测值出现误差时，中心通过电脑及手机APP报警提醒。