Қалалық су желісінде алысқа оқулы санауыштарды қалай іске асыруға болады?

Неліктен әкімшіліктер сымсыз су санауыштарын қабылдауда

Елдегі көптеген қалалар ескі құбырлар мен жүйелердің тозуы, халық санының өсуі және климат өзгерістеріне байланысты су ресурстарының азаюы сияқты үлкен мәселелермен күресуде. Ескі әдіспен су санауыштарын қолмен тексеру өте уақытқа толы, қымбатқа түседі және қолмен орындау кезінде адамдар жиі қателеседі, нәтижесінде су ағып кетулер ұзақ уақыт байқалмай қалады және шоттар дұрыс есептелмейді. Сымсыз су санауыштары LoRaWAN немесе NB-IoT сияқты арнайы желілер арқылы деректерді автоматты түрде жіберу арқылы осындай мәселелерді шешеді. Енді әрбір санауышты физикалық түрде тексеру қажет болмайды. Саладағы есептерге сәйкес, бұл операциялық шығындарды шамамен 30% дейін қысқартып, есепке алынбай кететін үлкен мөлшердегі суды үнемдеуге мүмкіндік береді. Америкада болып жатқанды қарастырайық: Қоршаған ортаны қорғау агенттігінің (EPA) айтуынша, әр жылы 2,1 триллион галлон су сынған құбырлар арқылы жоғалады, ал Ponemon Institute-тің 2023 жылғы зерттеуі бойынша бұл коммуналдық қызмет көрсетушілерге тәулігіне шамамен 740 000 доллар шығын тудырады. Қашықтан бақылау жүйелерін қолдану арқылы су компаниялары әрқайсысы нақты қанша су пайдаланғаны туралы нақты ақпарат алады, бұл ресурстарын тиімді басқаруға және ешқашан болмаған деңгейде тез мәселелерді анықтауға көмектеседі.

• Айлар бойы емес, сағаттар ішінде сорғының орнын анықтау
• Динамикалық баға белгілеу моделдерін енгізу
• Әдемі талдау негізіндегі сұранысты болжау
• Қолданыс деректерін аудит жасау арқылы нормативтік сәйкестікті жақсарту

Лас-Вегас сияқты қалалар сымсыз өлшеуіштерді енгізгеннен кейін 18 ай ішінде су шығынын 20% қысқартты. Қалалық су инфрақұрылымының 60% 50 жылдан асқандықтан, ақылды желілерге өту міндетті емес — тұрақты төзімділік үшін маңызды.

Сымсыз су санауыштарын орнатуды қамтамасыз ететін негізгі технологиялар

Ұзақ қашықтықты қамту үшін LPWAN (Төмен қуатты ұзақ қашықтықты желі): LoRaWAN, NB-IoT және Sigfox

LPWAN технологиясы әр құрылғыда батареяларды ондаған жылдар бойы жұмыс істеуін сақтай отырып, үлкен масштабты инфрақұрылымды орнатуға мүмкіндік береді және қаланың қалың қабырғалары арқылы да сигналдарды жеткізуге мүмкіндік береді. Мысалы, LoRaWAN, NB-IoT немесе Sigfox сияқты жүйелер шамамен толықтай қуатты пайдаланбай-ақ бірнеше шақырым қашықтыққа шифрланған пайдалану деректерін жібереді, бұл қалалар өз аумақтарындағы ондаған мыңдаған құрылғыларды бақылау қажет болған кезде өте жақсы жұмыс істейді. Өзі жинақтау орталықтары (шлюздер) жиі су құбырларының үстінде немесе үкімет ғимараттарында орналасады және тығыз қоныстанған қалалық аймақтардан бастап, жекелеген фермаларға дейінгі деректерді жинайды. Бір ғана LoRaWAN шлюзы он бес қабатты болменнен бастап елу акр жерді қамтитын кең жерлерге дейінгі барлық нәрсені қамтиды, бұл үшін қымбат таратқыш орнату қажет болмайды. Шынымен тамаша тұсы — басқа сигналдар әдетте өшіп қалатын, негізінен темірбетон мен болаттан жасалған ғимараттардың ішінде болса да, бұл жүйелер бұлттық серверлерге 1%-дан кем деректер жоғалту деңгейімен қауіпсіз байланысты сақтай алады.

Метр құрылғыларының интеграциясы: Ультрадыбыстық және электромагниттік сымсыз су санауыштар

Су санауыштарында қолданылатын құрылғылардың түрі әсіресе су сапасы әртүрлі болған кезде, өлшеулердің дәлдігіне және уақыт өте қажетті техникалық қызмет көрсетуге ықпал етеді. Ультрадыбыстық санауыштар судағы дыбыс толқындарының жүру уақытын өлшеу арқылы жұмыс істейді және шамамен плюс-минус 1,5 пайыз дәлдік береді. Олардың қозғалатын бөлшектері жоқ, сондықтан таза сумен жабдықталатын үйлер үшін өте қолайлы. Кейбір жоғарғы санатты модельдер минутына 0,01 галлоннан бастап су пайдаланылатынын анықтай алады, сондықтан құбыршалардың артындағы немесе душ басының астындағы саңылаулардағы кішкентай саңылауларды олар үлкен проблемаға айналмас бұрын сантехниктер таба алады. Суында лас заттар бар немесе электрлік қасиеттері өзгеріп тұратын фермалар мен зауыттар сияқты жерлерде электромагниттік санауыштар қиын жағдайларда да көлемді дәл бақылау үшін Фарадей заңы деп аталатын нәрсені қолданатындықтан жақсырақ жұмыс істейді. Қазіргі кездегі көптеген жүйелер ағын жылдамдығы мен қалыпсыз оқиғалар туралы ақпаратты бұлтқа қауіпсіз жолдайтын LPWAN радиотехнологиясымен жабдықталады. Бұл қала әкімшілігі мен объектілердің басқарушыларына су желісінің бүкіл жүйесін уақытылы түрде кез келген жерден бақылауға мүмкіндік береді.

Масштабталатын алыс оқу инфрақұрылымын құру

Шлюз орналастыру, желі топологиясы және деректерді жинақтау стратегиялары

Бұл шлюздерді қай жерге орнатуымыз бүкіл қалалар бойынша сенімді жұмыс істейтін сымсыз су санауыштары үшін шынымен маңызды. Көптеген коммуналдық компаниялар су құбырлары сияқты биік нәрселерге шлюздерді орнату арқылы тығыз қалалық аймақтарда жақсы қамтуға тырысады. Бұл әдетте қою тұрғындар арасында сигналдың 90-95% жетуін қамтамасыз етеді, міне дегенмен кейбір қиын жерлер әлі де қалады. Желілерде әдетте әртүрлі орнатулардың аралас пайдаланылуы да болады. Маңызды нүктелерде тікелей байланыстар болуы мүмкін, ал басқа бөліктер өзара байланысқан желілерді құрап, бір-біріне резервті қолдау көрсетеді. Бұл бір бөлігі істен шыққан кезде жүйенің толық тоқтауынан сақтайды және бір уақытта қуатты үнемдейді. Жергілікті трансформаторлық будкаларда арнайы компьютерлер деректерді ұзақ қашықтыққа жіберуден бұрын санауыштардың өзіндік деректерін өңдейді. Бұл уақытты шамамен 40% қысқартады және деректердің алыс қашықтыққа жүру қажеттілігін азайтады. Бұл барлық қабаттасқан жүйе қаланың мыңдаған санауыштарын қамту үшін кеңейген кезде 15 минут сайын шамамен пайдалану туралы мәліметтерді дәлдікті жоғалтпай қадағалау арқылы таң қалдыратындай жақсы жұмыс істейді.

SCADA және бұлттық негізде жұмыс істейтін коммуналдық платформалармен сымсыз су санауыштарын біріктіру

Барлық инфрақұрылыммен интеграциялық жұмыс MQTT және Modbus сияқты стандартталған протоколдар арқылы жүзеге асырылады, ол сымсыз су санауыштары мен Үдерістерді Ұйымдастыру және Деректерді Жинау (SCADA) жүйелері арасында екі жақты байланысты қамтамасыз етеді. Бұлттық платформалар деректерді RESTful API арқылы қабылдайды және шикі тұтыну көрсеткіштерін мыналар арқылы тиімді шешімдерге айналдырады:

• Автоматтандырылған саңылауларды анықтау алгоритмдері 2 сағат ішінде аномалияларды анықтайды
• Болжамдық техникалық қызмет көрсету туралы хабардар ету арқылы жөндеу шығындары 30% төмендейді
• Динамикалық сұранысты болжау модельдері 92% дәлдікпен жұмыс істейді
  Бұл біріктірілген интерфейс аралықтарды жояды және коммуналдық операторлардың SCADA басқару панелінде қысым аймақтарын бақылауына және ұзақ мерзімді инфрақұрылымды жоспарлау үшін бұлттық талдау құралдарын пайдалануына мүмкіндік береді.

Өлшенетін ROI: Операциялық тиімділік және саңылауларды басқару бойынша табыстар

Сымсыз су өлшегіштерді қабылдаған әкімшіліктер қолмен санауыштарды оқуды жойып, жұмыс тиімділігін тез арттырады. Жабдықтаушылар әдетте жергілікті жұмысшылардың санын 30–50 пайызға дейін азайтады және персоналды жоғары құнды техникалық қызмет көрсету мен тұтынушылық қызмет тапсырмаларына бағыттайды. Бұл автоматтандыру сонымен қатар шығындарды дербестендіре бақылауға мүмкіндік береді, есептік циклдарды тездетеді және бағалау қателерінен туындайтын табыс ағынын азайтады.

Алдын ала шығындарды басқару инвестициялардың қайтарымы бойынша әлдекайда жақсы нәтижелер береді. Сымсыз бақылау жүйелері өзге тәсілдерге қарағанда ағын үлгілеріндегі аномалияларды әлдеқайда тезірек анықтайды, салалық есептерге сәйкес, көбінесе ақауларды 70 пайызға жуық тезірек анықтайды. Осындай мәселелерді олар үлкен ақшалай шығындарға әкелер кезінен бұрын шешу қалаларға үлкен ақша үнемдетеді. Құбырлар жарылған кезде, әрбір оқиғаға байланысты жөндеу және жоғалтылған суға кеткен шығындар жүз мыңдаған долларға дейін жетеді. Қазір көптеген су компаниялары желідегі проблемалық аймақтарды алдын ала анықтау үшін қысым сенсорларының көрсеткіштерін бар метрлеу ақпаратымен біріктіреді. Бұл алдын ала шаралар кәдімгі есепке алынбаған, шығындалып жатқан судың мөлшерін әртүрлі аймақтарда жылына 15-25 пайызға дейін азайтуға көмектесті.

Ұзақ мерзімді ROI тікелей үнемдеуден тыс та: су ресурстарын үнемдеу қоғамдағы төзімділікті қалыптастырады, ал авариялық жөндеулерге арналған капиталдық шығындардың кейінге қалдырылуы жүйенің жалпы жаңартылуы үшін бюджетті босатады. Бұл сымсыз санауыштарды шығын емес, өзін-өзі қаржыландыратын инфрақұрылымды жаңарту ретінде орналастырады.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

Сымсыз су санауыштары әкімшіліктер үшін неге пайдалы?

Сымсыз су санауыштары нақты уақытта деректерді ұсынады, операциялық шығындарды азайтады және су ағып кетулерін тез анықтауға көмектеседі, су ысыраптылығын азайтып, есептік дәлдікті жақсартады.

Сымсыз су санауыштарында қандай технологиялар қолданылады?

Төмен қуатты ұзақ қашықтықты желілер (LPWAN), LoRaWAN, NB-IoT және Sigfox сияқты технологиялар сенімді деректер беру және ұзақ уақыт жұмыс істеу үшін қолданылады.

Сымсыз санауыштармен алысқа орналасқан бақылау ағып кетуді анықтауға қалай ықпал етеді?

Қашықтан бақылау жүйелері аномалияларды тез сәтте анықтау үшін автоматтандырылған алгоритмдерді пайдаланады, бұл айырықтарды айлап емес, сағаттар ішінде анықтауға мүмкіндік береді.

Сымсыз су санауыштарын қабылдаудың тиімділігі (ROI) қандай?

TI-ге инвестицияның тиімділігіне операциялық тиімділік, еңбек шығындарының азаюы, айырықтарды тез анықтау және есептік дәлдіктің артуы кіреді, бұл уақыт өте жалпы шығындардың қатты төмендеуіне әкеледі.

Ультрадыбыстық және электромагниттік су санауыштарының арасында айырмашылық бар ма?

Иә, ультрадыбыстық санауыштар таза су құбырлары үшін дәлірек болса, электромагниттік санауыштар лас бөлшектері немесе өзгеріп отыратын электр қасиеттері бар орталарда жақсырақ жұмыс істейді.