مدیریت هوشمندسازی آب
یکی از چالش های پیش رو در هر سازمان خدمات محور، حفظ و ارتقا کیفیت خدمات ارائه شده همراه با کاهش هزینه های جاری و عملیاتی است.
شبکه های LPWAN نقش کلیدی در ایجاد اتصال کارخانه‌ها، ماشین آلات، تجهیزات صنعتی و افزایش رویت پذیری فرآیندها ایفا میکنند تا امکان به کارگیری روش‌های پیشرفته، با کارآیی و انعطاف بالا در پیاده سازی عملیات را میسر سازند.
- کاهش هزینه اجرای قرائت از راه دور سنسور وکنتورهای هدف
- امکان آنالیز و تحلیل بر روی داده‌های جمع آوری شده و ذخیره شده
- پیش بینی سوانح و اطلاع سریع از رویدادهای حساس
- محاسبه و کنترل میزان آب بدون درآمد و افزایش بهره‌وری شبکه آب
- اصلاح زون‌های فشاری و مدیریت فشار شبکه
- جلوگیری از سرقت تجهیزات گرانبها
- یکپارچه سازی جمع آوری داده ها
با توجه به سهولت استفاده و دسترسی به شبکه های مخابراتی، استفاده از بستر 3G در مقیاس کوچک به صرفه و اقتصادی است. اما با افزایش تعداد نقاط، چالش هایی از جمله افزایش هزینه ی جاری (شارژ سیم کارت ها)، مدیریت سیم کارت ها و غیره پدیدار میشود. یک از راهکارهای جایگزین و یا مکمل در این حوزه که با صرفه اقتصادی و مقیاس پذیری بالاتر در حال حاضر در موارد مشابه مورد استفاده قرار می گیرد، استفاده از شبکه های LPWAN است. این بسترها علاوه بر کاهش هزینه های جاری (در مقایسه با ارتباط مبتنی بر سیم کارت) و برد بلند (5-15 کیلومتر)، شامل مزایای زیر می باشد:
- گسترش پذیری شبکه، و امکان اضافه کردن نقاط جدید بدون نیاز به تهیه سیم کارت جدید
- امکان پایش سایر سنسورهای نظیر سنسور فلومتر و سنسور فشار
- امکان استفاده از بستر ایجاد شده برای هوشمندسازی بخش های مختلف آب و فاضلاب
1.تجهیزات و شبکه
1.1 معماری شبکه
در شکل 1 معماری تجهیزات و واسط های ارتباطی قابل استفاده در شبکه نمایش داده شده است. نوع شبکه و پروتکل با توجه به هر مسئله می تواند انعطاف پذیر باشد.
شکل 1 معماری انتقال اطلاعات از طریق شبکههای LPWAN و مخابراتی
1.2. ترمینال های ارتباطی
ترمینال های ارتباطی وظیفه خوانش اطلاعات از سنسورها و تجهیزات مختلف را بر عهده دارند. از جمله ی این سنسورها می توان به سنسور فشار، سنسور سطح آب، سنسور باز و بسته بودن درب منهل، سنسور جریان و ولتاژ، سنسور ردیاب، سنسور کیفیت آب و غیره اشاره نمود. این ترمینال ها معمولا دارای چند ورودی آنالوگ و دیجیتال ، خروجی دیجیتال بوده و همچنین امکان ارتباط از طریق RS232 و RS485 را برای تجهیزات پشتیبانی کننده از آن فراهم می سازند.
این ترمینال ها بسته به محل نصب می توانند از بسترهای ارتباطی متفاوت برای ارسال اطلاعات استفاده نمایند. LPWAN، 3G، GPRS و NB-IoT از بسترهای کاربردی در این زمینه می باشند.
شکل 2 ترمینالهای ارتباطی
به عنوان مثال در هر تابلویی که محل نگهداری تجهیزات و یا تجمیع سیم و سیگنال ها می باشد می‌توان با قرار دادن یک ترمینال با شبکه LPWAN، خروجی سنسورها و ادوات را به سرور ارسال کرد. این تجهیز بسیار ارزان قیمتتر از RTU هایی می باشد که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرد (شکل 2).