基于北斗导航系统的智能水管理系统

安徽省滁州中学高三（2）班 张代峰

基于北斗导航系统的智能水管理系统

安徽省滁州中学高三（2）班 张代峰

将北斗卫星导航系统的定位，导航,精密受时,短报文通信功能运用于城市智能水管理系统中，可有效解决管网漏水；有效控制水的质量；提高消防供水管网的可靠性；智能管理居民生活用水。以加强对水资源的使用和管理，保护我们的水资源。

北斗卫星导航；城市智能水管理系统；水资源的保护；使用和管理

“别让我们的眼泪，成为地球的最后一滴水”------一语道出了水资源的宝贵和缺乏。水是生命之源，动植物离不开它，人类更离不开它。城镇化的发展趋势更加大了城市对水资源的需求，城市用水包括生产、生活用水和消防用水。如何安全、有效、合理地运用水资源，保护我们赖以生存的水资源质量，减少输送管道渗漏，减少突发的跑冒滴漏给我们生活带来的不便成为管理“水”资源重要课题。但由于给水管网大多敷设在地下，且管网分布广泛，水量的计量比较分散，这些因素给供水系统的管理带来不便。

北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行、开放兼容和稳定可靠覆盖全球的卫星导航系统。它是我国重要的时空和信息基础设施，使我国成为继美、俄之后第三个拥有自主卫星导航系统的国家，可向全球用户提供高质量的定位、导航、授时与短报文服务，在国民经济社会各行业广泛应用。北斗卫星导航系统的精准位置服务和短报文通信功能将全面支持用水物联网体系建设，充分提升城市水资源地下管网安全管理水平。

在市政供水管网中，我们把相应的感应器和处理器（以下合称智能遥感器）嵌入和装备至供水系统的重要结点上，如水厂出水阀门、供水主干管及沿管路的主要阀门、市政消火栓和自来水公司直管的一户一表的水表等，通过智能遥感器获取相应的物理量（如水压，水质参数，温度，流速等），通过北斗通信系统将智能遥感器获得的信号在设定条件下，按上传时间向主站管理系统上传信息；智能遥感器接收主站管理系统发出的返回信息；智能遥感器处理返回信息；智能遥感器向主站管理系统返回应答信息。这样在智能水系统管理主站的信息平台上，可以清晰地看到整个管控区的自来水管道，阀门在哪儿，消防栓在哪儿，水表读数等都可一目了然。公共供水管网平均漏损率为20%，若以每吨水的供水成本1.5元计算，每年因漏损造成的直接经济损失为154亿元。有了智能水管理系统，智能遥感器将测出的水压、水质参数、温度、流速和噪声等数值返回主控机，通过数值对比，管理人员在管理主站平台上可以发现哪段管道漏水了，哪个阀门坏了，何处消火栓漏水了，平台会利用北斗的精准定位及时发现故障点，技术人员就能快速、准确找到问题管线的位置并进行修复，克服了地下管网不易被发现和受到障碍物等设施的干扰的影响[1]，及时修复漏水点，减少水资源的无谓消耗。

1 有效解决漏水问题

中国供水管网建设速度为平均每年3万公里长度，全国城市

2 有效控制水的质量

城市用水分生活用水、生产用水和消防用水，每种性质的用水对水质的要求也不同。如果统一按生活用水的质量要求统一供水，势必加大对水处理设备的投资，不利于节能。我们可对不同用水按照各自的水质要求分别进行监控，通过对管网用水末端的水质探测器获取水的含氧量、细菌含量等数据，再通过信息传输至管理主站。当测出水质受到污染不能达到相应用水标准时，通过北斗的定位功能关闭受污染管段，找出污染原因，尽快治理，让千家万户喝上干净健康的水。

3 提高消防供水管网的可靠性

随着城市化进程的加大，城市中的高楼大厦拔地而起，大型商场超市相继落成，对城市消防管网的要求也越来越高。通过消防管网上的智能遥感器可有效探测消防管网上压力和水充满度，保证消防管网内充满有一定压力的水，这样在遇到火情灭火时，消防车可从市政消火栓上接到有效可使用的消防水，不致出现打开室外消火栓放不出水，或放出涓涓细流不能满足灭火的要求的情况，导致火情肆虐，给国家和人民的生命财产造成不必要的损失。

4 智能管理居民生活用水

供水主站通过和互联网相联后，用户可及时查阅自家的用水量，短期不在家时或出门忘了关水龙头可通过手机告知管理主站关闭自家阀门，以免有未关闭的水龙头或管道渗漏造成漫水或水资源损失等问题。信息平台上可看到高层的二次加压供水，通过对温度、环境的状况实时监测，及时调整水压力，压力过小，不能满足用户的需求；压力过大，就会减少管网和用水设备的使用寿命。

城市供水管网是现代城市的基础生命线，管网安全直接关系着人民生命财产安全和城市运行安全保障。建设水物联网体系，充分应用信息化、智能化技术，加强水资源管理能力，已成为供水系统管理的必然发展之路。在这个过程中，北斗卫星导航系统以其独有的优势，将为水物联网建立起精准、牢固的时空保障科技基础。[2]

[1]徐瑶.中国位联启动“百城百联百用”行动[N].中国测绘报, 2014-08-12.

[2]赵梅.燃气携手北斗,共铸管网安全[J].城市燃气,2014(09):47.