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“互联网+智能表计”,农业供水的先行者之路

时间:2022-07-21作者:专家委点击:122

仪表网 仪表产业】导读:2020年我国农村地区自来水普及率83%,2025年预计达到88%,2020年存量水表约为3.7亿台,若农村地区按照一户一表,预计城乡一体化改造过程中对水表的需求约为8000万台。
 
  2022年1月11日,国家发改委、水利部印发了《“十四五”水安全保障规划》。其中指出:加强农业农村水利建设,提高乡村振兴水利保障能力。按照“保底线、提效能、促振兴”的思路,加大农业农村水利基础设施建设力度,重点向国家乡村振兴重点帮扶县、革命老区、民族地区等特殊类型地区倾斜,实现巩固拓展脱贫攻坚成果同乡村振兴有效衔接,提高乡村振兴水利保障水平。
 
  2020年我国农村地区自来水普及率83%,2025年预计达到88%,2020年存量水表约为3.7亿台,若农村地区按照一户一表,预计城乡一体化改造过程中对水表的需求约为8000万台。
 
  2021年5月21日,由全国农业机械标准化技术委员会组织、宁波水表(集团)股份有限公司牵头、新天科技等参编制定的GB/T 40115-2021《灌溉水表》已于2021年12月1日实施。
 
  GB/T 40115-2021《灌溉水表》规定了灌溉水表的技术要求和检定程序,主要适用于基于电或电子原理的水表,也适用于带有用于计量冷水实际体积流量的电子装置的基于机械原理的水表。该标准也对附属于计量控制的电子辅助装置提出了计量要求。
 
  据了解,农村常用的水表多是砖砌井或水泥井加以保护。从机械水表到智能水表,防潮成为确保水表使用精度和寿命的最大难题。水表和水井往往来自不同的生产企业,尽管各自的产品符合防水要求,但两者组装在一起,并没有达到“1+1=2”的效果。
 
  怎样才能彻底解决水表、水井防潮的行业重大难题,为此河北水利水电勘测设计研究院杨凤栋给出答案:“表井一体”,防水防潮,避免运行中责任不清。
 
  “表井一体化”是关键,防潮让“水表”更长寿
 
  近日,泊头市普惠仪表有限公司研发出“双氮防潮”独特核心技术,推出智能调水终端保护井。目前,这一技术已获国家发明专利。据相关人员透露:‘表井一体’产品如定期保养得当,可以使用30年以上。”经过试验和用户试用,防潮让水表更“长寿”。
 
  一台小水表,集合20余项专利
 
  使用蓝宝石和钨钢作为叶轮转动的两端,实现水表常年转动无耗材;和中国电信合作,为每一台水表安装芯片,实现一表一码,和用户手机信息相连,可以自助查询用水明细、网上缴费等。目前,该水表逐渐在沧州、保定、邢台等地推广应用。
 
  “不一样”的特性
 
  电路板内置蓝牙保证了信号传输的双轨道运行,4个芯片不仅容量翻倍,其窄带物联网加蓝牙的双传输通道,保证与信号稳定的三大运营商网络互联互通,如遇信号盲区或特殊环境导致信号无法传输时,还可通过蓝牙对表具进行链接,确保信号传输稳定;区别于传统水表井必须打开防护井、触摸水表才能触发的方式,该智能水表及创造的表井一体装置,可在磁铁触发的基础上,通过远程连接,实现数据的实时传输与监控;上圆下方的水井设计,在节约材质的同时,更为设备养护维修留足了空间。
 
  智能、精准、防盗...“上新”的计量技术‍
 
  近日,中国农业科学院农田灌溉研究所非充分灌溉原理与新技术团队的刘战东牵头研发了“远程无线微功耗农田灌溉用水智能计量技术”。该技术集微功耗超声波流量传感器、微功耗管理模块、微功耗无线数据传输模块、多维移动报警及数据采集处理模块等功能于一体,专为农业用水远程监控设计,可广泛适用于高标准农田、高效节水灌溉示范区、现代化灌区、农场灌溉管理以及农田灌溉用水计量。
 
  搭载“远程无线微功耗农田灌溉用水智能计量技术”的计量仪器具有四个显著特点:
 
  防爆结构
 
  仪器壳体采用不锈钢或铸铁件,仪表头采用铝合金密封防爆结构,防护等级高,可实现水淹情况下的正常工作;
 
  空间感知技术
 
  仪器采用先进的空间感知技术,一旦装置被盗或被破坏,监控装置将被唤醒,并立即定位、记录轨迹,同时将信息上报云平台或用户手机,提醒设备异常;
 
  微功耗
 
  微功耗设计可满足野外使用的要求,内置锂电池可以连续工作3~6年;
 
  直观瞬时数据
 
  仪器可直观展示瞬时流量、流速等多项流量数据和报警数据,在出现通讯不正常、电量不足等故障时,能及时保存数据。内置无线通讯模块,可以实现数据的远程分析处理和监控,提升了农田灌溉管理的精准化和高效化程度。
 
  农业供水领域,地方先行者
 
  在农业数字供水工作推进中,一些地方“经验”值得学。
 
  宁夏“互联网+城乡供水”
 
  宁夏隆德县“联户表井”
 
  宁夏隆德县地处“苦瘠甲天下”的西海固地区,年水资源低于国际严重缺水线500m的标准。而联户表井实现了隆德县水资源的精准管控,推动用水方式由粗放低效向集约高效转变,大大解决了隆德县水资源问题。
 
  据悉,联户表井是隆德“互联网+城乡供水”工程的一项重要内容,井下每块水表的流量信息都能通过地面上的智能抄表终端进行采集,通过联户井上的编号,在电脑终端就可以实时调取点位具体信息。一旦发生爆管或者农户家水龙头漏水,系统就会自动报警,工作人员可以通过电脑系统远程关闭所在的水表开关,第一时间准确到达现场。
 
  宁夏西吉县“互联网+城乡供水”
 
  作为是宁夏人口最多的县,西吉县农村人饮水长期以来是老大难。2021年,西吉县乘自治区建设“互联网+城乡供水”示范省(区)的东风,通过信息化手段全面推动项目实施。
 
  在西吉县乡村的新改造的数字水井里,安装着用户水表、数字终端,通过水联网核心技术将水表信息、手机终端、指挥中心三者连接起来,用户打开手机就能随时随地查看用水信息。
 
  目前,西吉县19个乡镇295个行政村7.4万户31.4万名农村人口喝上了自来水,农村自来水普及率达到99.9%,供水保证率达到95%以上。今年6月底,西吉县“互联网+城乡供水”也取得了阶段性成果,农村供水工程自动化与信息化改造提升率超过65%,城乡用水户端远传计量覆盖率达到100%,管网平均漏损率低于12%,水费综合收缴率超过95%,服务满意度达到95%。
 
  榆林“水电双计智能灌溉测控系统”
 
  榆林市定边县衣食梁村是首批安装农田灌溉水表的试点村,截至目前,已经有100口农田灌溉井安装上了水表。“自从安装上水表后不仅知道每亩、每小时用多少水,也不会浪费水资源。”白泥井镇衣食梁村党支部副书记边万宝说。
 
  白泥井镇作为榆林市定边县的农业大镇,农业用水占全县耕地用水的45%,取水总量超出控制红线,更严重的是导致了全县地下水位下降,为此,定边县率先对白泥井镇衣食梁村部分农田灌溉井安装水表,同时,计划今年对白泥井镇48.5平方千米内一般超采区的机电井以及其他乡镇地下水位下降明显的村组,全部安装水电双计智能灌溉测控系统,以此计量监测,达到农业高效节水的目的。
 
  河北“信息管理系统,农饮水数据分析”
 
  河北省永清县将供水服务数字化,集调度、运行、维养、缴费、应急功能于一体,大大提高了城乡一体化水厂的信息化水平。目前,永清县还建设了一支农村供水专业化管护队伍,通过系统平台对水质安全问题和管路故障进行精准定位,实现应急处置2小时到达现场、8小时恢复供水。截至2021年底,河北省已有44个县建立了县级农村供水信息管理系统,农村南水北调地表水厂全部配置了供水自动控制系统,供水信息化覆盖人口2560万。

(来源:中国仪器仪表协会 )