ما هي مقاييس المياه الذكية؟
زمن:2022-09-10
الآراء:960
عدادات المياه الذكية
عداد المياه الذكي عبارة عن جهاز يتصل لاسلكيًا بشبكة محلية أو واسعة النطاق، ويمكنه تحقيق مراقبة الموقع عن بعد واكتشاف التسرب، وبالتالي تقليل هدر المياه.
يؤدي تطوير العدادات الذكية إلى التخلص التدريجي من الأساليب التقليدية لتقييم استهلاك المياه، ويثبت أنه أحد أفضل الابتكارات لتوفير المياه والمال.
.png)
● تتيح عدادات المياه الذكية المزودة بأنظمة البنية التحتية المتقدمة للقياس (AMI) إمكانية التتبع عن بعد في الوقت الفعلي لاستهلاك المياه وشذوذات التدفق والضغط، مع تحديد الوظائف الشاغرة والعبث أيضًا. الحل الأكثر أهمية لعدادات المياه الذكية هو تقليل الخسائر الناجمة عن التسريبات.
●تدعم عدادات المياه الذكية الفوترة الديناميكية لعدادات المياه، مما يلغي الحاجة إلى الإشراف اليدوي الشهري من قبل كل أسرة. وهو يدعم القياس في الوقت الفعلي استنادًا إلى الشبكة لتتمكن السلطات من إنشاء الفواتير تلقائيًا وإرسالها إلى المستهلك خلال فترة زمنية محددة.
●يمكن أن تساعد عدادات المياه الذكية في اكتشاف أوجه القصور وأنماط الاستهلاك. تقوم عدادات المياه الذكية بجمع بيانات يمكن مراقبتها حتى يتمكن المستخدمون من فهم عاداتهم اليومية وتحديد المكان الذي يهدرون فيه المياه. يتيح ذلك للمستخدمين اتخاذ الخطوات اللازمة لتغيير عاداتهم في استخدام المياه.
●باستخدام البيانات التي تم جمعها من عدادات المياه الذكية، يمكن لفريق العمليات تحليل كفاءة استخدام المياه في عداد مياه معين لتحسين إمدادات المياه بناءً على أنماط الاستخدام. يمكن أن تساعد هذه الأنماط في إنشاء حالات استخدام تسمح للأدوات المساعدة بالتحضير لمنطقة أو شبكة معينة.
لماذا نحتاج إلى عدادات المياه الذكية؟
هناك حاجة إلى عدادات المياه الذكية لأسباب عديدة. فيما يلي بعض الأسباب الرئيسية:
●توفر عدادات المياه الذكية طريقة لقياس استهلاك المياه بدقة، ونظرًا لتقنيتها المتقدمة، يمكن دمجها بسهولة في المدن الذكية والسكنية والشركات الصديقة للبيئة لأنها توفر المراقبة والتشغيل عن بعد.
●عدادات المياه الذكية بدون قراءة ومراقبة يدوية، تسمح بالتحديثات في الوقت الفعلي، وتوفير المياه، وتوفير التكاليف، وزيادة الإيرادات، وتحسين رضا العملاء.
●باستخدام البيانات من عدادات المياه الذكية، يمكن للبلديات أو شركات المرافق الحصول على استهلاك المياه لكل أسرة وتحسين إمدادات المياه. بالإضافة إلى ذلك، يمكن دمج عدادات المياه الذكية مع فواتير الخدمات الأخرى، مما يبسط عملية دفع الفواتير.
●العديد من العائلات لديها تسريبات صامتة لا يلاحظونها أو يفكرون في أمور غير مهمة. لكن تسربًا بسيطًا في المرحاض، إذا ترك دون أن يلاحظه أحد، يمكن أن يهدر ما يصل إلى 8000 جالون من الماء شهريًا. يمكن لمستخدمي عدادات المياه الذكية التعرف على موقع التسربات على الفور من خلال أحدث عرض للبيانات الخاصة بالعدادات الذكية المثبتة لديهم، مما يمكن أن يوفر لهم الكثير من المال على فواتير المياه الخاصة بهم.
عداد المياه الذكي هو كيفية العمل؟
تقوم عدادات المياه الذكية بقراءة البيانات عن بعد عبر اتصال لاسلكي وتوفر دعم البيانات على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، ولذلك فهي تعتبر ذكية، حيث تقوم بجمع بيانات استهلاك المياه المختومة بالوقت ومشاركة هذه البيانات بشكل آمن مع مزودي المياه أو البلديات من خلال أنظمة التحكم الآلية. دعم الاتصال أحادي الاتجاه مع الأداة المساعدة (قراءة العدادات التلقائية، AMR) أو الاتصال ثنائي الاتجاه بين الأداة المساعدة والمستهلك (البنية التحتية للقياس المتقدم، AMI).
نظرًا لاستخدام برامج العدادات الذكية للكشف عن التسريبات، من خلال الحساسية الحادة لجهاز القياس، فإنها قادرة على اكتشاف حتى أصغر التسريبات بدقة. ومن خلال التعريف الخوارزمي الذي تتبعه، يتم إخطار المرافق أو الأسر بالتسربات المحتملة إذا كانت هناك بيانات غير طبيعية.
عداد المياه الذكي مقابل عداد المياه الميكانيكي.
فيما يلي بعض الاختلافات الرئيسية بين عدادات المياه الذكية والميكانيكية:
تقوم عدادات المياه الذكية بنقل البيانات إلى قاعدة بيانات مركزية، في حين أن عدادات المياه الميكانيكية لا تفعل ذلك. يتيح ذلك للشركات والمقيمين الوصول بسهولة إلى بيانات استخدام المياه الخاصة بهم في الوقت الفعلي.
تساعد عدادات المياه الذكية على التحكم في الاستخدام ويمكنها تحقيق أقصى قدر من الكفاءة، مما يؤثر بشكل مباشر على التكاليف. يمكن للمستخدمين أيضًا استخدام تحليل البيانات الخاصة بهم، وضبط استهلاكهم وفقًا لذلك، لتقليل النفايات.
عدادات المياه الذكية التي تستخدم الوصول عن بعد، مقارنة بعدادات المياه الميكانيكية التي تستخدم القراءة الاصطناعية، تقلل من تكاليف الموظفين، والأخطاء البشرية، والوقت الثمين.
نوع عداد المياه ومميزاته
عداد المياه بالموجات فوق الصوتية:
تستخدم عدادات المياه بالموجات فوق الصوتية الموجات فوق الصوتية لقياس سرعة السائل.
يعد هذا ابتكارًا تكنولوجيًا ضخمًا يسمح لأصحاب العقارات ومديري المرافق بالتقاط بيانات دقيقة في الوقت الفعلي. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لعدم وجود أجزاء ميكانيكية داخل عداد المياه بالموجات فوق الصوتية والتي سوف تتآكل، فإن هذه العدادات تتطلب القليل من الصيانة وبالتالي تتمتع بعمر خدمة طويل.
مبدأ العمل من عداد المياه بالموجات فوق الصوتية:
يستخدم عداد المياه بالموجات فوق الصوتية طريقة فرق التوقيت لقياس معدل التدفق: أي أنه يتم تثبيت محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية على يسار ويمين قناة القياس (قسم الأنابيب)، ويرسل محول الطاقة A إشارة بالموجات فوق الصوتية إلى محول الطاقة B (تدفق إيجابي ) ، ويرسل محول الطاقة B إشارة بالموجات فوق الصوتية إلى محول الطاقة A (التيار المعاكس)، في عملية النقل، يشكل التدفق الإيجابي وإشارة الموجات فوق الصوتية ذات التيار المعاكس فرقًا زمنيًا معينًا. ومن خلال قياس الفارق الزمني، يمكن حساب سرعة تدفق المياه. عندما يتم استخدام مساحة المقطع العرضي لقطر الأنبوب المعاير، يتم تحويل سرعة التدفق إلى معدل التدفق لتحقيق قياس التدفق.
عداد المياه مسبق الدفع:
ادفع أولاً واستخدم المياه لاحقًا، عداد المياه المدفوع مقدمًا يحتوي على قراءات ميكانيكية وإلكترونية.
عداد المياه المدفوع مسبقًا هو نوع جديد من عدادات المياه يستخدم تقنية الإلكترونيات الدقيقة الحديثة وتقنية الاستشعار الحديثة وتقنية بطاقة IC الذكية لقياس استهلاك المياه وتنفيذ معاملات نقل بيانات المياه وتسويتها.
لقد غيرت الطريقة التقليدية لإدارة إمدادات المياه في المناطق الحضرية، وتنفيذ وضع "الدفع أولا، بعد الماء". تخلص من الإزعاج الناتج عن قراءة العدادات وشحنها في الموقع، وهو أمر مفيد للإدارة ومناسب لوضع الإدارة المدفوعة مسبقًا لشركات إدارة العقارات ومرافق المياه.
عداد المياه اللاسلكي عن بعد:
يستخدم عداد المياه اللاسلكي تقنية نقل لاسلكية متقدمة لتحويل معلومات عداد المياه الميكانيكي التقليدي إلى إشارات كهربائية، والتي يتم تخزينها بواسطة دائرة التحكم الإلكترونية الدقيقة.
استخدام تقنية إنترنت الأشياء (مثل LORA/LoraWAN) لنقل بيانات استخدام المياه إلى مراكز البيانات البعيدة لتحقيق مراقبة وإدارة استخدام مياه المستخدم في الوقت الحقيقي، ومساعدة إدارات إمدادات المياه على تحسين إدارة المياه.
عداد المياه الميكانيكية:
تم استخدام عدادات المياه الميكانيكية في أوائل القرن التاسع عشر. يعمل عداد المياه الميكانيكي عن طريق قياس وتسجيل تدفق المياه عن طريق تدوير مكبس أو آلة توربينية.
عداد المياه الميكانيكي الحجمي: يستخدم بشكل رئيسي في الأماكن السكنية والتجارية الصغيرة. عندما يكون التدفق في ظروف منخفضة إلى متوسطة، يمكنهم قياس الدقة حتى الفئة أ. يحتوي هذا النوع من عدادات المياه الميكانيكية على عنصر قياس، حيث يتناسب الإزاحة مع حجم الماء من خلال.
بروتوكولات LoRa + LoRaWaN في عدادات المياه الذكية
LoRa هي تقنية حاصلة على براءة اختراع تتيح نقل الاتصالات اللاسلكية الرقمية منخفضة الطاقة لمسافات طويلة تحت موجات راديو محددة. مبدأ عملها هو أن LoRa تستخدم تقنية تعديل التردد الخطي لنقل المعلومات عن طريق تغيير تردد الإشارة من أجل تحقيق تغطية لمسافات طويلة.
تم تصميم LoRaWAN، وهو معيار مفتوح مبني على تقنية LoRa، لتطبيقات إنترنت الأشياء (loT) لبناء شبكات إنترنت الأشياء منخفضة الطاقة وواسعة النطاق. يسمح LoRaWAN لأجهزة استشعار LoT التي تعمل بالبطارية بالاتصال بالإنترنت على المستوى المحلي والإقليمي، والشبكات العالمية.
يدعم LoRa وLoRaWAN الاتصال ثنائي الاتجاه: بالإضافة إلى إرسال البيانات من أجهزة الاستشعار إلى الشبكة، يمكن للشبكة أيضًا إرسال رسائل أو استدعاءات عمل إلى الأجهزة.
بروتوكول NB-IoT في عدادات المياه الذكية
NB-IoT هي تقنية اتصالات لاسلكية منخفضة الطاقة ذات تغطية واسعة واستهلاك منخفض جدًا للطاقة. والفرق الرئيسي بين LoRa/LoRaWAN هو أن نطاق الترددات المختلفة، ومنتجات NB - IOT تتوافق مع معايير ISO حول العالم، بحيث تصبح الأداة الأولى لصناعة عدادات المياه الذكية.
مزاياها الرئيسية هي:
●تغطية واسعة: يمكن لـ NB-IoT توفير تغطية إشارة جيدة في المناطق تحت الأرض والمناطق النائية، وهي أوسع من الشبكات الخلوية التقليدية.
●فعالة من حيث التكلفة: عادةً ما تكون أجهزة NB-IoT غير مكلفة وأقل تكلفة للنشر، وبالتالي فهي مناسبة للنشر على نطاق واسع.
●سعة عالية: شبكات NB-IoT قادرة على دعم عدد كبير من اتصالات الأجهزة، وهو أمر مهم بشكل خاص للعدد المتزايد من أجهزة إنترنت الأشياء.
●التوحيد القياسي: NB-IoT هو معيار يعتمد على تقنية الشبكة الخلوية التي طورها 3GPP (مشروع شراكة الجيل الثالث)، والذي يضمن التوافق والتوحيد العالمي.
●الأمان: باعتبارها إحدى تقنيات الشبكات الخلوية، توفر NB-IoT أمانًا وموثوقية عالية نسبيًا.
بروتوكول GPRS في عدادات المياه الذكية
GPRS هي تقنية اتصالات بيانات لاسلكية تعتمد على شبكة GSM (النظام العالمي للاتصالات المتنقلة).
تعد خدمة GPRS مناسبة للإرسال عالي السرعة نسبيًا، مما يسمح لعدة مستخدمين بمشاركة نفس موارد الشبكة. لذلك، تنتج خدمة GPRS استهلاكًا عاليًا للطاقة نسبيًا.
تعد عدادات المياه اللاسلكية للإرسال عن بعد GPRS مناسبة للمناطق الصغيرة في المناطق الحضرية والضواحي، ومن الصعب تغطية المناطق النائية والريفية.
يمكن لـ GPRS الحفاظ على حالة الاتصال، مما يعني أنه يمكن لمقياس GPRS اللاسلكي عن بعد إرسال واستقبال البيانات في أي وقت، وتحسين راحة الاتصال.
بشكل عام، يحقق عداد المياه اللاسلكي GPRS الإدارة الذكية لبيانات عداد المياه من خلال تكنولوجيا الاتصالات المتقدمة، ويوفر لشركات المياه طرقًا أكثر ملاءمة وكفاءة لمراقبة وإدارة المياه.
بروتوكول RS485 لعدادات المياه
RS485 هو وضع اتصال مستقر وموثوق. بالمقارنة مع الاتصالات اللاسلكية، توفر الاتصالات السلكية نقلًا مستقرًا وموثوقًا للبيانات مع احتمالية أقل للتداخل، مما يساعد على ضمان موثوقية البيانات. بفضل النقل السريع والاستقرار، يمكن لعدادات المياه السلكية RS485 تحقيق مراقبة في الوقت الحقيقي لاستخدام المياه، وذلك للعثور على المشاكل وحلها في الوقت المناسب.
بالإضافة إلى ذلك، فهو يدعم نقل البيانات لمسافات طويلة، وهو مناسب لتوزيع عدادات المياه على مجموعة واسعة من السيناريوهات، مثل منطقة صناعية كبيرة أو مباني كبيرة. ويدعم RS485 الاتصال متعدد النقاط، مما يسمح بتوصيل عدادات مياه متعددة بنفس الحافلة الإدارة المركزية والمراقبة.
الأسئلة الشائعة
كيف يقوم العداد الذكي بتزويد الطاقة؟
عادة، تستخدم عدادات المياه الذكية بطارية مدمجة كمصدر رئيسي للطاقة. هذه الطريقة مناسبة لعدادات المياه الذكية الصغيرة ومنخفضة الطاقة نظرًا لأن البطارية يمكن أن توفر عمر خدمة طويل نسبيًا.
بالإضافة إلى ذلك، تقوم بعض عدادات المياه الذكية بدمج الألواح الشمسية لتشغيل العداد عن طريق تجميع الطاقة الشمسية وتحويلها إلى كهرباء. أو استخدام تقنية توليد الطاقة بالاهتزاز، من خلال اهتزاز الماء لتوليد الكهرباء.
هناك أيضًا عدادات ذكية تعمل بمصدر خارجي، وعادةً ما تكون متصلة بالشبكة عبر سلك كهرباء.
تعتمد قوة نوع عداد المياه الذكي على الطراز المحدد لعداد المياه الذكي.
ماذا عن عيوب عدادات المياه الذكية؟
تتمثل العيوب الرئيسية لعدادات المياه الذكية في الاعتماد على الشبكة ومشكلات الإشارة: حتى الآن، ليست جميع المرافق والبلديات في جميع أنحاء العالم قادرة على دعم عدادات المياه الذكية، وغالبًا ما تعتمد عدادات المياه الذكية على الشبكات اللاسلكية أو تقنيات الاتصالات الأخرى، لذلك في المناطق ذات تغطية الشبكة الضعيفة أو الإشارات غير المستقرة، قد يؤثر ذلك على دقة نقل البيانات واستقبالها.
عداد المياه الذكي يمكن أن يساعدك على توفير المال؟
كما نعلم جميعًا، فإن تركيب عدادات المياه الذكية لا يوفر لك المال بشكل مباشر. ومع ذلك، يمكن لعدادات المياه الذكية قياس استهلاك المياه بدقة وتجنب الرسوم المفرطة الناجمة عن أخطاء التقدير أو قراءة العداد.
ومن خلال عرض بيانات عدادات المياه الذكية، يمكن للمستخدمين ضبط عادات استهلاك المياه الخاصة بهم وتقليل استهلاك المياه غير الضروري، وبالتالي توفير فواتير المياه.
وأخيرا، فإن عدادات المياه الذكية قادرة على اكتشاف المشاكل بسرعة مثل تسرب الأنابيب، والتي يمكن للمستخدمين إصلاحها في الوقت المناسب لتجنب ارتفاع فواتير المياه الناجمة عن التسريبات التي تمر دون أن يلاحظها أحد لفترة طويلة.
WhatsApp
Email