我国城市供水系统正面临着严峻的漏损挑战。据统计,全国城市供水管网漏损率平均约15%,每年漏掉的水相当于1000多个西湖。随着5万亿地下管网改造工程的启动,智慧水务建设迎来黄金发展期。
管网漏损治理的现实困境与技术路径
长期以来,供水管网漏损治理一直是城市管理的难题。传统模式下,管线信息分散在多个部门,改造常常无从下手;漏点定位主要依靠人工巡检和听音杆,效率低下且准确性难以保证;分区计量体系不完善,难以实现精细化管理。
近年来,随着物联网、大数据、人工智能等技术的快速发展,智慧水务为漏损治理提供了全新的解决方案。各地纷纷探索数字化治理路径,取得了显著成效。
从技术路径来看,智慧水务漏损治理主要围绕三个维度展开:一是感知层建设,通过部署大量智能水表、压力传感器、流量监测设备等,实现管网运行数据的全面采集;二是平台层建设,构建统一的智慧水务管理平台,整合多源异构数据,实现数据共享与业务协同;三是应用层建设,开发漏损分析、压力调控、工单管理等智能应用,提升管理效率和决策水平。

嵌入式工控一体机在管网监测中的核心作用
在智慧水务系统架构中,嵌入式工控一体机扮演着关键的边缘计算节点角色。它们部署在管网沿线的监测站点、加压泵站、DMA分区计量点等位置,承担着数据采集、协议转换、本地处理和边缘计算等重要功能。
与传统的工业计算机相比,工业嵌入式一体机具有体积小、功耗低、可靠性高、环境适应性强等优势,非常适合供水管网监测点分散、环境复杂的特点。这些设备通常安装在户外的控制柜内,需要经受高温、低温、潮湿、电磁干扰等各种恶劣环境的考验,对设备的稳定性和可靠性要求极高。
在数据采集方面,嵌入式工控设备通过丰富的接口配置,能够对接各种类型的传感设备,包括电磁流量计、压力变送器、水质监测仪等,实现对管网运行状态的全方位感知。采集到的数据经过本地处理后,通过4G/5G、NB-IoT或有线网络上传至云端管理平台,为上层应用提供数据支撑。
边缘计算赋能漏损精准定位
嵌入式设备往往需要7×24小时不间断运行,且安装空间受限、环境复杂,对设备的稳定性、散热能力和接口丰富度都有很高要求。水务现场环境复杂潮湿,且设备往往需要7×24小时不间断运行,对嵌入式设备的稳定性、防护能力和低功耗特性都有很高要求。控显科技的嵌入式工控产品针对这类长期运行场景进行了优化,能够适应复杂的现场安装环境。
漏损治理的关键在于快速、精准地定位漏点。而基于嵌入式工业一体机的边缘计算架构,能够实现漏损的实时监测和快速定位。
通过在管网关键节点部署工业嵌入式一体机,结合分区计量(DMA)理念,可以构建起精细化的流量监测网络。系统实时采集各分区的进、出口流量数据,通过比对分析夜间最小流量等指标,及时发现流量异常区域。

分区分时压力调控的智能实现
该产品采用全铝合金一体成型设计,无风扇散热结构,IP65级前面板防护,能够适应户外潮湿、多尘的复杂环境。

当检测到数据异常时,设备能够领先时间触发报警,并将相关信息上传至管理平台,运维人员可通过手机APP或监控中心及时获取报警信息,快速响应处置。
除了漏损监测,压力调控也是管网漏损治理的重要手段。
智慧水务未来发展展望
嵌入式工控一体机在压力调控系统中发挥着关键作用。
针对这类场景的特殊需求,控显G1嵌入式工业一体机采用全铝合金一体成型机身,无风扇被动散热设计有效应对密闭空间的散热难题;丰富的IO接口支持多设备联动,低功耗处理器确保7×24小时连续运行的稳定性,是嵌入式集成场景的可靠选择。
在山地城市等地形复杂的地区,压力调控的难度更大。
随着5万亿地下管网改造工程的推进,智慧水务市场将迎来爆发式增长。
未来,智慧水务将朝着更加智能化、精细化的方向发展。
同时,行业也面临着一些挑战。
嵌入式工控一体机作为智慧水务的核心硬件支撑,将持续向着更高性能、更低功耗、更强可靠性的方向演进。随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展,它将在城市供水安全、水资源节约、水环境改善等方面发挥更加重要的作用,为建设节水型城市和智慧城市贡献力量。
