CN111292203A - 一种农村供水监测分析系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农村供水监测分析系统，用于监测农村供水系统，包括：水源地监测设备、进水管路监测设备、设备工况监测设备、供水管路监测设备、数据分析设备、云端服务器和用户端设备；相对于现有的农村农村供水监测分析，在全面监测农村供水系统关键点位的基础上，通过远程网络通信，实现数据的远程实时在用户端展示，以及及时的预警，提高供水故障的响应速度，消除农村供水的水质安全隐患，同时针对分布广，还提高了农村供水监测分析的便捷性。

Description

一种农村供水监测分析系统及方法

技术领域

本发明涉及农村供水监测分析技术领域，尤其涉及一种农村供水监测分析系统及方法。

背景技术

由于我国农村供水发展起点低、基础差，目前总体水平仍然不高，与城乡经济发展和人民对提高生活质量的要求相比，尚有很大差距。为了解决农村安全供水问题，很多农村地方建设小型水厂，采集地下水或地表水输送到水厂，在水厂中进行处理，达到饮用标准后通过加压泵输送到主管道，再由分支管道把水送到每个自然村。

目前我国农村饮用水源受到污染形成的水质超标问题很突出，一些水厂不按工艺要求制水，供水质量得不到保证，缺乏有效的水质检测保证体系，饮用水保证率和水质卫生指标合格率很低。同时，农村供水工程面广量大，单个工程规模小，管理难度大。由于受经济条件、技术手段和技术人员短缺的制约，水质普遍得不到适时检测，存在严重的水质安全隐患。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的农村供水监测分析系统及方法。

第一方面，本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：

一种农村供水监测分析系统，用于监测农村供水系统，所述系统包括：

水源地监测设备，用于实时监测并采集水源地监测数据；

进水管路监测设备，用于实时监测并采集所述农村供水系统的进水管路监测数据；

设备工况监测设备，用于实时监测并采集所述农村供水系统的净水处理设备监测数据；

供水管路监测设备，用于实时监测并采集所述农村供水系统的供水管路监测数据；

数据分析设备，用于汇集所述水源地监测设备、进水管路监测设备、设备工况监测设备和供水管路监测设备采集的监测数据，并将所述监测数据上传至云端服务器；

云端服务器，用于接收所述数据分析设备上传的所述监测数据并储存；

用户端设备，用于从云端服务器获取所述监测数据，对所述监测数据进行数据分析，并根据所述数据分析的结果进行展示和预警。

可选的，所述进水管路监测设备具体用于监测并采集进水管道的流量和压力。

可选的，所述设备工况监测设备具体用于监测并采集所述净水处理设备的加压泵运行参数、加药设备运行参数和膜设备运行参数。

可选的，所述数据分析设备还用于根据所述净水处理设备监测数据，对所述净水处理设备的运行情况进行分析，并将分析结果上传至所述云端服务器。

可选的，所述进水管路监测设备具体用于监测并采集供水管道的瞬时流量、累计流量、压力和水质数据。

可选的，所述用户端设备还用于接收控制操作，并将所述控制指令通过所述云端服务器传输给所述数据分析设备，以控制或维护所述水源地监测设备、进水管路监测设备、设备工况监测设备和供水管路监测设备。

可选的，所述用户端设备还用于基于所述水源地监测数据、所述进水管路监测数据、所述净水处理设备监测数据和所述供水管路监测数据中的一种或者多种数据进行数据分析，形成趋势预判。

可选的，所述用户端设备还用于以地图界面实时显示所述农村供水系统以及所述水源地监测设备、进水管路监测设备、设备工况监测设备和供水管路监测设备的监测状态。

第二方面，本申请通过本申请的另一实施例提供一种农村供水监测分析方法，所述方法应用于如上述农村供水监测分析系统，所述农村供水监测分析系统用于监测农村供水系统，所述方法包括：

获取监测数据，所述监测数据包括所述农村供水系统的水源地监测数据、进水管路监测数据、净水处理设备监测数据和供水管路监测数据；

对所述水源地监测数据、进水管路监测数据、净水处理设备监测数据和供水管路监测数据进行数据分析，获得数据分析结果；

基于所述数据分析结果，进行展示和预警。

可选的，所述方法还包括：

基于所述数据分析结果，展示控制操作界面；

接收在所述控制操作界面上的控制操作；

基于所述控制操作，生成控制指令；

下发所述控制指令，以控制所述水源地监测设备、进水管路监测设备、设备工况监测设备和供水管路监测设备。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明的一个或多个实施例中的农村供水监测分析系统，用于监测农村供水系统，通过水源地监测设备实时监测并采集水源地监测数据，进水管路监测设备实时监测并采集所述农村供水系统的进水管路监测数据，设备工况监测设备实时监测并采集所述农村供水系统的净水处理设备监测数据，供水管路监测设备实时监测并采集所述农村供水系统的供水管路监测数据，从而实现对农村供水系统的影响供水安全的关键点全面监测；同时采集监测数据，利用数据分析设备汇集水源地监测设备、进水管路监测设备、设备工况监测设备和供水管路监测设备采集的监测数据，将监测数据上传至云端服务器；云端服务器接收所述数据分析设备上传的所述监测数据并储存；用户端设备从云端服务器获取所述监测数据，对所述监测数据进行数据分析，并根据所述数据分析的结果进行展示和预警。由此，相对于现有的农村农村供水监测分析，在全面监测农村供水系统关键点位的基础上，通过远程网络通信，实现数据的远程实时在用户端展示，以及及时的预警，提高供水故障的响应速度，消除农村供水的水质安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明一种实施例中的农村供水监测分析系统的结构示意图；

图2是本发明一种实施例中的农村供水监测分析方法流程图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种农村供水监测分析系统及方法，解决了现有的农村供水存在安全隐患的技术问题。

本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

一种农村供水监测分析系统，用于监测农村供水系统，通过水源地监测设备实时监测并采集水源地监测数据，进水管路监测设备实时监测并采集所述农村供水系统的进水管路监测数据，设备工况监测设备实时监测并采集所述农村供水系统的净水处理设备监测数据，供水管路监测设备实时监测并采集所述农村供水系统的供水管路监测数据，从而实现对农村供水系统的影响供水安全的关键点全面监测；同时采集监测数据，利用数据分析设备汇集水源地监测设备、进水管路监测设备、设备工况监测设备和供水管路监测设备采集的监测数据，将监测数据上传至云端服务器；云端服务器接收所述数据分析设备上传的所述监测数据并储存；用户端设备从云端服务器获取所述监测数据，对所述监测数据进行数据分析，并根据所述数据分析的结果进行展示和预警。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

农村供水由于其广、多、散、杂的特点，农村供水工程面广量大，单个工程规模小，管理难度大。大部分村镇兴建的都是简易水厂和供水站，日供水能力小，乡镇小水厂制水工艺比较简单，饮用水保证率和水质卫生指标合格率很低，因此，存在饮水安全隐患。

而为了消除农村饮水安全隐患，参见图1，本申请的一种实施例提供了一种农村供水监测分析系统，用于监测农村供水系统。

实施例一

参见图1，所述系统包括：

水源地监测设备，用于实时监测并采集水源地监测数据；

进水管路监测设备，用于实时监测并采集所述农村供水系统的进水管路监测数据；

设备工况监测设备，用于实时监测并采集所述农村供水系统的净水处理设备监测数据；

供水管路监测设备，用于实时监测并采集所述农村供水系统的供水管路监测数据；

数据分析设备，用于汇集所述水源地监测设备、进水管路监测设备、设备工况监测设备和供水管路监测设备采集的监测数据，并将所述监测数据上传至云端服务器；

云端服务器，用于接收所述数据分析设备上传的所述监测数据并储存；

用户端设备，用于从云端服务器获取所述监测数据，对所述监测数据进行数据分析，并根据所述数据分析的结果进行展示和预警。

通过对于农村供水系统，至少包括如下设备设施：

水源地的取水相关设备，例如水泵、水泵的供电设备以及通信装置等。

从水源地到净水供水站的净水处理设备的进水管路，以及加压泵、加设备、膜设备等净水处理设备。

从净水供水站到用水点的供水管路。

因此，为了实现农村供水系统的全面监测，本实施例中包括安装在上述设备设施处的如下监测设备：

水源地监测设备，用于实时监测并采集水源地监测数据；

具体的，利用水源地监测设备，监测取水点水源井或河道水位、水泵开关状态信息、供电状态、通信状态、出水流量、取水泵工作电流、电压等数据，采集的数据可用于对水源地设备的工作状态进行监控，以保证供水的稳定。因此，可以理解的是，水源地监测设备可以具体由多个不同功能的检测仪器集成，例如流量计、电流和电压监测计以及水位传感器、开关传感器等，只要是能实现上述监测功能的仪器都是属于本实施中水源地监测设备。而为了实现远程通信传输，水源地监测设备还包括通信模块，例如无线通信模块和有线通信接口等。

进水管路监测设备，用于实时监测并采集所述农村供水系统的进水管路监测数据；

作为一种可选的实施例，所述进水管路监测设备具体用于监测并采集进水管道的流量和压力

具体的，利用进水管路监测设备，监测进水管路的流量和压力，采集的数据可用于分析是否存在负压，是否存在管道泄漏引起水质的恶化等情况。因此，可以理解的是，进水管路监测设备可以具体由多个不同功能的检测仪器集成，例如流量计和压力传感器等，只要是能实现上述监测功能的仪器都是属于本实施中进水管路监测设备。而为了实现远程通信传输，进水管路监测设备还包括通信模块，例如无线通信模块和有线通信接口等。

设备工况监测设备，用于实时监测并采集所述农村供水系统的净水处理设备监测数据；

作为一种可选的实施例，所述设备工况监测设备具体用于监测并采集所述净水处理设备的加压泵运行参数、加药设备运行参数和膜设备运行参数。

具体的，利用设备工况监测设备，监测加压泵工作状态、加压泵出口管道压力、流量、供电状态、通信状态、加压泵工作电流、电压等数据；监测水厂加药设备的运行状态、加药量、监测余氯、pH值等水质信息；监测膜设备的运行状态、回收率、电导率、pH值等水质信息等数据，采集的监测数据可用于对净水处理设备的工况监控，以保障净水质量，提供水质达标的供水输出。因此，可以理解的是，设备工况监测设备可以具体由多个不同功能的检测仪器集成，例如流量计、水质监测仪、电流和电压监测计和压力传感器等，只要是能实现上述监测功能的仪器都是属于本实施中设备工况监测设备。而为了实现远程通信传输，设备工况监测设备还包括通信模块，例如无线通信模块和有线通信接口等。

作为一种可选的实施例，所述数据分析设备还用于根据所述净水处理设备监测数据，分析获得所述净水处理设备是否需要进行维护的维护信息，并将所述维护信息上传至所述云端服务器。

具体的，数据实时传输给数据分析设备，通过经分析处理后判断净水处理设备的工作情况，设备是否需要智能维护等，并通过云端服务器实时通知到相关人员的手机/PC端电脑。

供水管路监测设备，用于实时监测并采集所述农村供水系统的供水管路监测数据：

作为一种可选的实施例，所述进水管路监测设备具体用于监测并采集供水管道的瞬时流量、累计流量、压力和水质数据。

具体的，利用供水管路监测设备，监测供水管网的瞬时流量、累计流量、压力、水质等信息数据，采集的数据可用于分析到达各村用户的供水点/用水点的稳定供水和水质安全情况。因此，可以理解的是，供水管路监测设备可以具体由多个不同功能的检测仪器集成，例如流量计、水质监测仪和压力传感器等，只要是能实现上述监测功能的仪器都是属于本实施中供水管路监测设备。而为了实现远程通信传输，供水管路监测设备还包括通信模块，例如无线通信模块和有线通信接口等。

利用前述监测设备不仅可实时监测，还可以采集数据，并传输到终端进行数据展示和分析。因此，本实施例的系统还包括：

数据分析设备，用于汇集所述水源地监测设备、进水管路监测设备、设备工况监测设备和供水管路监测设备采集的监测数据，并将所述监测数据上传至云端服务器。

具体的，数据分析设备与前述监测设备有线或无线通信连接，以进行数据传输。其除了汇集数据并上传云端服务器外，数据分析设备还用于根据所述净水处理设备监测数据，对所述净水处理设备的运行情况进行分析，并将分析结果上传至所述云端服务器。因此，数据分析设备可以是数据采集器和数据分析仪的集成，其数据分析的功能可以在用户端实现。

云端服务器，用于接收所述数据分析设备上传的所述监测数据并储存；

云端服务器与数据分析设备有线或无线通信连接，包括数据库和数据传输模块，存储监测数据，并为用户端实时在线传输监测情况。

用户端设备，用于从云端服务器获取所述监测数据，对所述监测数据进行数据分析，并根据所述数据分析的结果进行展示和预警。

具体的，用户端设备可以是手机、平板等移动电子设备，也可以是PC和笔记本等。从云端服务器调取及处理数据，并对采集的数据建立数学模型及专家模型进行大数据分析，形成趋势预判，对供水状况及水源状况进行预警提醒，形成智能运维计划及实操方法。预警可提示操作者，以决定是否采取及时的措施进行维护，保证供水系统的稳定安全。具体的，预警的方式可有多种，例如在界面上红色显示，弹出窗口进行提醒，或是微信信息的方式推给相关工作人员。

作为一种可选的实施例，所述用户端设备还用于以地图界面实时显示所述农村供水系统以及所述水源地监测设备、进水管路监测设备、设备工况监测设备和供水管路监测设备的监测状态。

具体的，用户端设备中安装监测软件或是通过网页登录系统，采用地图界面实时显示所述农村供水系统以及所述水源地监测设备、进水管路监测设备、设备工况监测设备和供水管路监测设备的监测状态，直观、方便；还可显示存储监控数据、报警数据、操作信息等，数据存储时间不少于2年；期间可通过用户端设备查询监测数据、报警数据、操作信息；支持各种数据的统计、分析、对比、输出、打印；数据按日、月、年、任意时间段生成报表，生成曲线、对比曲线。

此外，软件还支持人工录入水质数据。监管人员可通过手机/PC端接收现场报警数据，如水位过低、仪表故障等。

作为一种可选的实施例，所述用户端设备还用于基于所述水源地监测数据、所述进水管路监测数据、所述净水处理设备监测数据和所述供水管路监测数据中的一种或者多种数据进行数据分析，形成趋势预判。

具体的，对每种监测数据可单独在坐标系中进行曲线显示，并显示趋势线，根据趋势线进行趋势预判。也可以多种监测数据在同一个坐标系中进行曲线显示，并显示趋势线，根据趋势线进行趋势预判。这样既可以进行单独分析，也可以进行对比分析。

作为一种可选的实施例，所述用户端设备还用于接收控制操作，并将所述控制指令通过所述云端服务器传输给所述数据分析设备，以控制或维护所述水源地监测设备、进水管路监测设备、设备工况监测设备和供水管路监测设备。

具体的，以手机为例，控制操作可以是对手机屏幕的触摸操作，当然，可以理解的是，控制操作可以是基于手机屏幕上出现提示操作的窗口或虚拟按键。当然，控制操作还可以是语音的控制操作，这就需要手机具备语音识别功能。基于手机与监测设备的通信连接，在监测设备中安装相应的执行机构，即可以通过手机直接控制监测设备，例如调整监测的参数，调整监测数据的采集频率等等。此外，当监测设备出现软件故障时，还可以通过手机进行系统维护，实现远程监测和控制。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

本实施例的系统，用于监测农村供水系统，通过水源地监测设备实时监测并采集水源地监测数据，进水管路监测设备实时监测并采集所述农村供水系统的进水管路监测数据，设备工况监测设备实时监测并采集所述农村供水系统的净水处理设备监测数据，供水管路监测设备实时监测并采集所述农村供水系统的供水管路监测数据，从而实现对农村供水系统的影响供水安全的关键点全面监测；同时采集监测数据，利用数据分析设备汇集水源地监测设备、进水管路监测设备、设备工况监测设备和供水管路监测设备采集的监测数据，将监测数据上传至云端服务器；云端服务器接收所述数据分析设备上传的所述监测数据并储存；用户端设备从云端服务器获取所述监测数据，对所述监测数据进行数据分析，并根据所述数据分析的结果进行展示和预警。由此，相对于现有的农村农村供水监测分析，在全面监测农村供水系统关键点位的基础上，通过远程网络通信，实现数据的远程实时在用户端展示，以及及时的预警，提高供水故障的响应速度，消除农村供水的水质安全隐患，同时针对分布广，还提高了农村供水监测分析的便捷性。

此外，本实施例的技术方案还具备如下优势：

远程监控：24小时在线云端监控，随时随地查看各供水站运行情况，并及时预测预警，随时随地在有网的情况下，都可可视化查看现场供水设备工作状态、管道压力、流量、供电状态、通信状态、工作电流、电压、水质(pH值、余氯、电导率等)情况，实时报警提醒等；维护方便：系统采用模块化设计，便于后期维护；可远程维护测控终端，降低终端维护成本；兼容性好：监控与管理系统软件兼容任何厂家生产的测控终端；测控终端兼容性强，兼容任何符合相关标准的计量设备、测量设备、电动阀门。

实施例二

基于与实施例一同样的发明构思，本实施例提供一种农村供水监测分析方法，所述方法应用于实施例一种所述的农村供水监测分析系统，所述农村供水监测分析系统用于监测农村供水系统，参见图2，所述方法包括：

S101、获取监测数据，所述监测数据包括所述农村供水系统的水源地监测数据、进水管路监测数据、净水处理设备监测数据和供水管路监测数据；

S102、对所述水源地监测数据、进水管路监测数据、净水处理设备监测数据和供水管路监测数据进行数据分析，获得数据分析结果；

S103、基于所述数据分析结果，进行展示和预警。

作为一种可选的实施例，所述方法还包括：

基于所述数据分析结果，展示控制操作界面；

接收在所述控制操作界面上的控制操作；

基于所述控制操作，生成控制指令；

下发所述控制指令，以控制采集所述监测数据的水源地监测设备、进水管路监测设备、设备工况监测设备和供水管路监测设备。

需要说明的是，本实施例中的方法是在用户端设备上实施的一种方法，其具体的实施方式可参见实施一中的各种实施例。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种农村供水监测分析系统，其特征在于，用于监测农村供水系统，所述系统包括：

水源地监测设备，用于实时监测并采集水源地监测数据；

进水管路监测设备，用于实时监测并采集所述农村供水系统的进水管路监测数据；

设备工况监测设备，用于实时监测并采集所述农村供水系统的净水处理设备监测数据；

供水管路监测设备，用于实时监测并采集所述农村供水系统的供水管路监测数据；

数据分析设备，用于汇集所述水源地监测设备、进水管路监测设备、设备工况监测设备和供水管路监测设备采集的监测数据，并将所述监测数据上传至云端服务器；

云端服务器，用于接收所述数据分析设备上传的所述监测数据并储存；

用户端设备，用于从云端服务器获取所述监测数据，对所述监测数据进行数据分析，并根据所述数据分析的结果进行展示和预警。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述进水管路监测设备具体用于监测并采集进水管道的流量和压力。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述设备工况监测设备具体用于监测并采集所述净水处理设备的加压泵运行参数、加药设备运行参数和膜设备运行参数。

4.如权利要求1或3所述的系统，其特征在于，所述数据分析设备还用于根据所述净水处理设备监测数据，对所述净水处理设备的运行情况进行分析，并将分析结果上传至所述云端服务器。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述进水管路监测设备具体用于监测并采集供水管道的瞬时流量、累计流量、压力和水质数据。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用户端设备还用于接收控制操作，并将所述控制指令通过所述云端服务器传输给所述数据分析设备，以控制或维护所述水源地监测设备、进水管路监测设备、设备工况监测设备和供水管路监测设备。

7.如权利要求1或6所述的系统，其特征在于，所述用户端设备还用于基于所述水源地监测数据、所述进水管路监测数据、所述净水处理设备监测数据和所述供水管路监测数据中的一种或者多种数据进行数据分析，形成趋势预判。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用户端设备还用于以地图界面实时显示所述农村供水系统以及所述水源地监测设备、进水管路监测设备、设备工况监测设备和供水管路监测设备的监测状态。

9.一种农村供水监测分析方法，其特征在于，所述方法应用于如上述权利要求1-8任一权项所述的农村供水监测分析系统，所述农村供水监测分析系统用于监测农村供水系统，所述方法包括：

获取监测数据，所述监测数据包括所述农村供水系统的水源地监测数据、进水管路监测数据、净水处理设备监测数据和供水管路监测数据；

对所述水源地监测数据、进水管路监测数据、净水处理设备监测数据和供水管路监测数据进行数据分析，获得数据分析结果；

基于所述数据分析结果，进行展示和预警。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述数据分析结果，展示控制操作界面；

接收在所述控制操作界面上的控制操作；

基于所述控制操作，生成控制指令；

下发所述控制指令，以控制所述水源地监测设备、进水管路监测设备、设备工况监测设备和供水管路监测设备。

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