使用IIT智能水管理

虽然超过70%的地球被水覆盖，但97.2%的水是咸水。的2.8％那是淡水，大部分都冻成了极地冰;不到1%的水是地下水或地表水。所有的淡水中，只有1％是饮用的。换句话说，地球上只有0.01％的水是饮用的。

根据世界卫生组织的数据，8.84亿人缺乏饮用水。同时,三分之一全世界人士面部水压力或需要竞争有限的水。气候变化将加剧这些问题，与干旱和洪水使水资源分配更加不平衡。需要进行有效的水管理，通过更有效地减少浪费和回收废水来节约用水。防洪减灾也可以保护脆弱的城市和基础设施。

此外，农业灌溉占所有淡水的48％。其中52％的52％，能源产量需要22％，工业用量为6％，居住建筑物的活动，如冲洗厕所，清洁和淋浴，24％。这些不同的部门共享类似的问题，例如水泄漏和/或水的低效。水质差也是一个问题。

那么可以做些什么来解决这些问题？工业互联网（IIT）可能提供一些潜在的解决方案。

更聪明的监测

水循环包含许多点。这些点包括使用水的建筑物和家庭。循环中的其他要点是可再生水源，如水坝，湖泊和地下水;水生植物;水塔;和废水处理厂。所有这些点都可以通过监控水使用或质量的IIT探测器更聪明。

更智能的水泄漏检测，智能计量和智能水分布

令人惊讶的是，水损坏造成比火或盗窃房主的风险更大。漏水会导致水浪费。更重要的是，泄漏可能会损坏房屋的地板，墙壁和天花板，需要昂贵的维修。欧盟许多国家的较大建筑物中的漏水也很常见。

在IIOT系统中，可以在建筑物周围安装湿度传感器以检测泄漏。传感器将收集数据并将其发送回云进行分析。一旦分析显示异常，将发送到智能阀门的命令将自动关闭水，最大限度地减少泄漏。

智能计量可以限制与远程编程的自动“打开”或“关闭”命令，平衡水分布和防止不受控制的使用的水。智能计量还可以保持不受控制和意外泄漏升级洪水。

通过智能水管理，罗乌乌帮助机场，餐馆，制造厂，办公室和欧盟的商业中心实现了25％至40％的水资源。

洪水监测

随着气候变化使天气更加极端，导致严重干旱和大洪水，城市和市政当局越来越面临洪水问题。在北美和世界其他地区，洪水是一个真正令人担忧的问题。与过去不同的是，洪水正在成为一种全年事件，在冬季的巨大暴风雪和其他季节的暴雨和飓风之后发生。尽管卫星成像和天气预报技术取得了进步，但发布早期和准确的洪水预警以拯救生命和避免财产损失仍然是一个挑战。

在IIOT监测系统中，可以安装在桥梁，河流，流和风暴排水箱上的GPS标记的水传感器或超声波深度传感器的分布式网络。传感器从各种位置收集有关水平的数据进行分析。一旦分析决定了早期洪水警告，就必须发送到可能受影响的地方企业，第一个响应者，社区和政府的移动警报。洪水监测系统已被部署到弗吉尼亚海滩等许多城市，弗吉尼亚州纽波特新闻。

农业智能用水

农业行业消耗比任何其他行业或人类活动更多的淡水。缺乏监督和实时管理导致浪费高比例的灌溉水。

智能IIOT控制的灌溉系统可以从农场周围安装的传感器收集实时水资源数据。基于传感器数据，系统可以根据灌溉需求开启和关闭水，以防止滥用或未充分利用。此外，传感器可以帮助检测和处理水管中的泄漏以减少水浪费。

此外，智能传感器可以帮助农民跟踪温度、降雨、湿度和风力条件。通过传感器帮助确保所需的土壤湿度，农作物得到了有效的灌溉。此外，水传感器还可以监测土壤中的其他变量，如pH值，因为过多的土壤酸度会阻止植物吸收养分。评估土壤盐分也很重要，因为有些作物耐盐，而有些则不然。最后，水的氧化还原电位(ORP)表明了水对污染物的分解能力;ORP的跟踪对于监测水体污染物水平非常有用。

许多试点项目表明，农民可以通过IIOT使用达到显着的水资源。例如，法国IIOT解决方案提供商Kerlink正在使用荷兰水分传感器的荷兰制片人SensoTerra。Robeau正在与苏格兰，爱尔兰和法国的农场合作，以达到25％的储蓄水资源。

水质

工业、农业和家庭废水必须经过处理以去除污染物或污染物。向城市管网或天然水源排放时，pH值、悬浮物和电导率必须符合排放标准。有两种不同的方法可以用来测量污染物:

• 生物需氧量(BOD)测量细菌分解废水中有机成分所需的氧气量。
• 废水中的化学需氧量（COD）表明无机和有机化学品的总量。高COD水平是指水中大量可氧化有机材料，这将减少溶解的氧水平，危及较高的水生寿命。

因此，高鳕鱼或BOD表示较高水平的污染或较低的经处理的废水的质量。

测量废水中pH，浊度，电导率和氧水平等变量的IIOT传感器将有助于监测水处理厂的效率。停滞水也是污染的源泉。使用IIOT传感器监测停滞水可以帮助安排时间控制的净化以降低污染的可能性。

设计注意事项和挑战

由于IIOT传感器安装在大面积上，因此传感器与其他系统组件之间的连接至关重要。用于监测水的传感器通常浸没或暴露于室外元件或两者，因此它们也必须坚固耐用地承受极端温度。预计不需要维护或电池更换的现场操作，意味着功耗必须超低。用于无线通信带宽的优化也是必须的。

设计案例1：饮用水质量
这Hycleen自动化系统来自GF管道系统用于在建筑物中维持饮用水卫生。该系统具有温度和流量传感器，分别连续收集水温和流量的数据。分析数据以指示系统执行液压平衡，执行控制的热消毒，根据需要冲洗线路，或者在故障的情况下提醒用户。

此外，消费控制冲洗是微调。

首先，测量指定时间段内的两种有效用水量。然后将数据与目标交换量进行比较。只有差别是冲洗，而不是整个冲洗量，从而将冲洗量减少到最低，优化能源消耗，而不增加军团菌的风险。Hycleen系统可以通过应用程序远程控制任何智能手机或类似设备。

储液系统可以集成到建筑物管理系统中;它已成功用于复杂的建筑物，例如酒店，医院，学校，公寓楼和欧洲的工厂。

设计案例2：污染监测
群浮标从Birdz测量偏远水库的水质。该系统的多参数探头能够测量质量或环境参数，如电导率、绝对压力、温度、活性氯、浊度和有机物。采集到的实时数据通过其无线通信模块直接传输到终端用户或远程服务器。此外，浮标的维护成本低，能源自给自足;它有一个能量模块，包括一个电池和一个能量回收系统。这些浮标于2018年部署在澳大利亚的马姆斯伯里水库。所需的维护费用相当低;在部署的第一年，该系统只需要更换一次探针和进行两次物理维护。

期待未来

初步投资智能水管理系统。根据应用，使用IIOT系统可以在需要监测的区域上采取大量传感器。因此，传感器的成本效益以及IIOT系统的成本效益是考虑因素。未来的回报，一旦安装了系统，就可以大。该系统将能够提供智能水监测，防水检测，智能计量，智能水分布，洪水监测，农业智能用水和水质的提高。随着传感器部署到远程区域，连续增强传感器以提高可靠性和能源效率，并减少维护是关键。