供水远程自动化控制系统功能解与应用

传统供水管理长期受 “人工依赖重、调度效率低、漏损难控制” 的困扰，水厂水泵启停靠人工现场操作，高峰时段易因响应滞后导致水压不足;供水管网漏损靠市民报修发现，漏水往往持续数天造成水资源浪费;二次供水水箱靠定期人工清洗，水质安全难实时保障。而供水远程自动化控制系统通过 “前端感知 + 远程管控 + 智能联动”，将供水全流程(水源 - 水厂 - 管网 - 用户)纳入数字化管理，实现从 “经验调度” 到 “数据驱动”、从 “被动维修” 到 “主动预警” 的转型，成为保障供水安全、提升运营效率的核心工具。

一、核心功能

供水远程自动化控制系统以智慧水利物联网云平台为核心，搭配传感器、执行设备与通信网络，构建 “监测 - 控制 - 预警 - 优化” 的闭环，其核心功能围绕 “精准感知、高效管控、风险预判” 展开。

1.全维度数据采集：实时掌握供水状态

数据是系统运行的基础，系统通过部署多类型感知设备，实现供水全链路数据的实时采集与传输：

管网运行数据：在供水管网关键节点(如阀门井、水表井)安装压力传感器(精度 ±0.01MPa)、流量传感器(监测区域供水量)，实时捕捉管网压力波动(如城市主干道管网压力需维持在 0.25-0.35MPa)、流量变化(如早高峰用水量骤增);部分系统还会加装管网漏损监测仪，通过声波检测漏水信号，为漏损定位提供数据支撑。

水厂生产数据：水厂内安装沉淀池浊度传感器(监测水质浊度，标准<1NTU)、滤池水位传感器、水泵电流 / 电压传感器，实时监测水处理过程中的水质指标与设备运行状态;加药系统部署药剂浓度传感器，精准记录消毒剂(如氯气)投加量，避免投加不足导致细菌超标或投加过量产生异味。

用户用水数据：用户端安装智能远传水表，记录用水量、用水时段(如居民早 7-9 点、晚 18-20 点为用水高峰)，数据通过 LoRa/4G 网络上传至系统，替代传统人工抄表，抄表误差率从 5% 降至 0.5% 以下。

环境与应急数据：水源地部署水位传感器、雨量传感器，监测水源储量与降雨对供水的影响;系统还会采集气象数据(如高温、严寒)，为用水需求预测提供依据。

所有数据通过工业以太网、4G/5G 或 LoRa 网络传输至中控平台，传输成功率达 99.9%，确保信息实时性与完整性。

2.远程精准控制：突破空间限制的运营管理

远程控制是系统的核心价值，支持 “自动联动” 与 “手动干预” 双模式，实现供水设备的高效管控：

水泵与阀门控制：管理员在中控室即可远程启停水厂水泵、调节阀门开度，当管网压力低于 0.25MPa(如早高峰用水激增)，系统自动启动备用水泵，提升供水压力;当某片区用水量下降(如夜间低峰)，自动关闭 1-2 台低效水泵，降低能耗;针对漏损或爆管区域，远程关闭对应阀门，减少水资源浪费。例如某水厂通过系统远程控制 6 台水泵，根据管网压力自动调节运行台数，水泵利用率提升 30%。

加药与水处理控制：系统根据水厂浊度传感器数据，自动调节絮凝剂、消毒剂投加量，当原水浊度升高(如雨后泥沙增多)，自动增加絮凝剂投加量，确保沉淀池出水浊度达标;当管网末端余氯不足(<0.05mg/L)，远程控制二次消毒装置启动，保障饮水安全。

二次供水控制：小区二次供水水箱安装液位传感器与电动阀门，系统远程监测水箱水位，低水位时自动开启进水阀补水，高水位时关闭，避免溢水;同时控制水箱消毒设备(如紫外线消毒仪)定期运行，替代人工清洗，二次污染发生率从 10% 降至 1% 以下。

3.智能预警与故障诊断：提前规避运营风险

系统通过数据分析与逻辑判断，实现供水风险的早发现、早处置，避免问题扩大化：

漏损与爆管预警：当管网某节点压力骤降(如从 0.3MPa 降至 0.1MPa)、流量异常增大，系统判断可能存在爆管或严重漏损，立即在管网 GIS 地图上标注疑似区域，推送报警信息至维修人员手机(含位置、压力变化曲线)，维修响应时间从 24 小时缩短至 4 小时。某地级市应用后，管网漏损率从 18% 降至 10%，年减少水资源浪费 120 万立方米。

设备故障预警：系统监测水泵、阀门的运行电流、振动数据，当水泵电流突增 20%(可能因轴承磨损)、阀门开关超时(可能因卡阻)，自动推送故障预警，并生成维修工单(如 “1 号水泵需更换轴承”)，设备故障停机时间从每月 48 小时缩短至 8 小时。

水质安全预警：当水源地水质传感器检测到氨氮浓度超 0.5mg/L、水厂沉淀池浊度超 5NTU，系统立即触发水质预警，自动关闭取水口或启动应急处理流程(如投加活性炭吸附)，避免污染水进入管网。某城市曾通过该功能，提前 3 小时发现水源地农药残留超标，及时切换至备用水源，未造成水质事故。

4.能耗与用水优化：降本增效的核心手段

系统通过精细化调度与数据分析，实现供水能耗与用水效率的双重优化：

能耗优化：结合峰谷电价与用水需求，智能调节水泵运行时段，在电价低谷期(如 0:00-8:00)，启动水泵向高位水池蓄水;电价高峰期(如 8:00-22:00)，优先使用水池蓄水，减少高电价时段水泵运行时间，年节省电费 30%-50%。同时，通过变频调速技术，根据管网压力自动调节水泵转速(而非满负荷运行)，单台水泵能耗降低 20%-30%。

用水分析与优化：系统自动生成用水报表，分析用户用水规律(如居民用水高峰、工业用水时段)，为供水规划提供依据，如预测夏季高温用水量将增加 20%，提前调整水厂产能;针对用水异常用户(如某企业日用水量骤增 50%)，推送 “用水异常提醒”，排查是否存在管道漏水或违规用水。

二、应用场景

系统凭借灵活的功能适配，在城市供水管网、二次供水、农村供水等场景中落地，解决不同场景的供水痛点。

1.城市供水管网：保障管网稳定，降低漏损

城市供水管网覆盖范围广、节点多，传统管理难以实时掌握管网状态。系统通过在管网关键节点部署压力、流量传感器，实现 “全域监测 + 精准调度”：

实时监测管网压力，避免 “远端水压不足(高层用户停水)、近端水压过高(管网爆管)”—— 如某省会城市在 1500 公里管网上部署 300 个压力传感器，系统根据各区域压力数据，远程调节水厂水泵出口压力与管网阀门开度，确保 95% 以上用户水压达标;

结合漏损监测仪与压力数据，快速定位漏损点，如某地级市管网某节点压力异常下降，系统通过相邻传感器数据，将漏损范围缩小至 50 米内，维修人员携带便携式检测仪现场确认，漏损修复时间从 3 天缩短至 4 小时，年节水 120 万立方米。

2.二次供水：避免二次污染，稳定居民用水

小区二次供水(如高层水箱、加压泵)是水质安全与水压稳定的薄弱环节。系统通过 “水箱监测 + 远程控制”，解决传统二次供水的痛点：

实时监测二次供水水箱液位、水质(余氯、浊度)，水箱水位低于警戒值时自动补水，余氯不足时启动紫外线消毒，避免细菌滋生;

远程控制加压泵运行，根据居民用水高峰调节水压，早高峰(7:00-9:00)提升加压泵频率，确保高层用户用水;夜间低峰降低频率，减少能耗。某小区应用后，二次供水水质达标率从 90% 提升至 99.9%，高层停水投诉从每月 15 起降至 0 起。

3.农村供水：解决分散供水难题，保障饮水安全

农村供水点多、面广、距离远，传统依赖人工巡检，管理效率低。系统通过 “小型化设备 + 无线传输”，适配农村场景：

在农村集中供水站部署水泵远程控制模块与水质传感器，管理员在乡镇供水站即可远程启停水泵、监测水质，无需往返各供水点，如某县在 50 个农村供水站部署系统，人工巡检次数从每月 2 次减少至每季度 1 次，运维成本降低 60%;

针对偏远村庄，采用 LoRa 无线传输(覆盖距离 3-5 公里)，解决农村网络信号弱的问题，确保用水数据实时上传，避免因管理不到位导致的停水问题。

4.应急供水：快速响应突发情况，保障供水连续性

在台风、暴雨、管道爆管等突发情况下，系统能快速响应，保障应急供水：

当水源地因暴雨导致原水浊度骤升，系统立即预警，自动启动应急加药流程(如增加絮凝剂投加量)，同时推送信息至水厂管理人员，启动备用净水设备;

当主干管爆管导致大面积停水，系统远程关闭爆管区域阀门，开启应急供水阀(如连接临时供水车)，并通过短信、APP 推送停水通知与应急取水点信息，减少用户不便。某城市曾因台风导致供水管网受损，系统 2 小时内完成应急调度，保障了医院、居民区的基本用水。

供水远程自动化控制系统将成为智慧水务的核心组成部分，推动供水行业向 “更安全、更高效、更绿色” 的方向发展。