基于物联网技术的二次供水智能管理平台的设计与实现

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引言：
在日常生活中，二次供水主要是指有关供水单位将源自水厂、水井等区域的供水，通过展开储藏、加压以及针对性消毒处理后，依托供水管道面向用户进行供水的方式。

但由于我国城市化建设越发加快，导致高层建筑物持续增多。

同时由于市政供水管网的供水压力有限，因此普通供水往往只能供给六层以下的用户使用，对于超出六层的高层建筑则需要展开二次供水设计。

相较于供水管道直接供水而言，二次供水由于需要通过二次供水设施这一环节，如果这一环节出现施工不达到、管理不健全等问题，则很有可能导致安全事故的出现。

一、重点功能模块
本次构建系统主要包含，以下几个功能模块，包括大屏、实时监控、运维管理、智能分析等（如图1所示）。

1.1首页
在用户进入系统后则首先进入首页，首页当中将会出现下列信息。

第一，系统内部的泵房总数量、出水总量、信息告警处理频率[1]。

第二，泵房水质数据，其中包括：“优秀、良好、及格、差”等有关水质统计数据。

第三，泵房场景数据。

其中包括学校内部泵房总数、小区内部泵房总数、写字楼内部泵房总数、建筑工厂内部泵房总数等。

第四，本地区月供水的排名情况，以及本地区供水数量排名情况[2]。

第五，系统中数据的实时动态，例如，有关用户登录信息、修改数据信息、工单处理情况等。

第六，首页将基于GIS 服务，展示泵房实际位置、基础运行数据及相关地理信息信息，例如，当用户当鼠标移动到某一个具体泵房位置时，界面中会显示出该泵房的实时运行状态、水质信息、综合供水情况等；通过对图层的放大，可以查看到泵房所在小区边界、周边管网
基于物联网技术的
二次供水智能管理平台的设计与实现
【摘要】 本文中主要提出一种以物联网技术为基础，通过应用传感器技术、MQTT 协议以及GIS 服务等技术为核心，并通过可视化泵房管理、网络化告警管理以及智能化运维管理等方式，构建起能够实现二次供水全过程智能管理的平台，为提升我国二次供水管理水平作出积极的贡献，希望为相关人员带来一些参考。

【关键词】 物联网技术 二次供水 智能管理平台
信息、供水用户数量等。

1.2大屏
通过应用图片化的形式来进行泵房总数量、泵房月供水排名情况、迸发供水区域的统计、系统报警次数、工单、报警的处理效率、区域设备量所占比例、进、出水压力等[3]。

1.3视频监控
系统通过对接现场的视频监控，与门禁及报警设施联动，对非相关人员或是动物等进入泵房内部的报警，实现对现场的安全的管理；同时通过视频监控还可对现场设施实现电子巡检，从宏观层面观察设备运行情况、现场环境情况等。

1.4实时监控
实时监控当中将会对水质数据、设备数据、告警记录、工单记录等有关情况进行展示[4]。

首先，水质数据当中包括水质的实时浑浊度、PH 数值、温度以及针对水质的优劣等级展开评估。

其次，设备数据当中包含供水的总流量、瞬间流量、设备运行状态、变频器是否出现故障、变频器应用频率、电流等数据。

再次，告警记录当中包含有当前阶段实际选择泵房的告警级别情况、异常描述情况，相关责任人、联系方式等。

最后，工单记录当中包含指定泵房的工单生成、处理、完成等情况。

1.5运行管理
这一环节当中包含设备配置、泵房展示、配置绑定等信息[5]。

首先，设备配置当中具体针对泵房设备进行配置和管
理，包括其设备类型、层高、最低进出水压力、最高进出水
压力、扬程等。

其次，泵房展示当中的内容包含针对泵房进行预览，其中包括水质检测情况、泵房的应用状态等。

通过这一环节可以针对泵房的所有状态信息进行查看，包括进出水压力、水质PH 值、变频器电流等。

同时这一环节可以用
图1 系统功能模块
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于操作泵房基础信息的增设和修改。

最后，通过绑定配置的应用，可以实现将泵房与物联网卡进行关联，这样的方式能够使泵房数据依托无线网络传递到云储存平台当中[6]。

1.6运维管理
运维管理工作中包含工单管理、工作单概览以及设备的巡检管理工作。

首先，工单管理包含工单历史、流程以及实践经验储存库。

通过工单管理能够在工程从生成直到完成的全过程中实现严格管理。

工单历史则能够依托列表的形式，进一步展现各个工单、过程的实践情况，同时责任人、开始时间、名称、编码等都可以作为检索词进行查询，其也支持模糊查询的应用。

另外的经验库可以选择一些具备有实践意义的工单处理方式进行储存，为后续的运维管理工作提供可靠的理论根据。

其次，工作单预览。

通过工作单预览功能能够将工单数量、效率、待办工单数量、工单类型、状态、完成量、巡检率、及时率等相关数据进行统计，并以图片的形式进行展示。

最后，巡检管理包含远程电子巡检和现场巡检计划管理。

可制定相应的周期性巡检工单，即可通过数据实时采集与视频监控技术的结合进行远程巡检，也可以安排人员定期到达泵房现场进行巡检。

1.7告警管理
告警管理功能中包括告警总览、今日告警以及历史告警。

首先，告警总览功能依托报警中心展开，将一级、二级故障以及水质预警当做内环，并将元素超标、设备停运、水压问题、污染问题等当做外环，充分构建起一个告警信息筛选信息圆环。

只要鼠标相应点中环中的任意一个位置，则可以针对有关告警信息展开筛选。

最终完成筛选环节的告警信息，将会以列表的形式呈现出来，并在此同时展示各个泵房报警总数量。

其次，今日告警当中会显示出一级、二级预警数量、待处理异常、设备异常频率、已处理异常数量、告警信息列表。

这一过程中技术人员可以通过告警状态、泵房名称等当做检索条件展开筛选和检查。

最后，历史告警。

其将会以列表形式作为核心，进行有关告警详细信息的展示工作，在这一过程中技术人员可以根据告警状态、告警发生日期以及有关泵房名称作为检索条件展开查询工作，与此同时也可以通过导出告警数据，进一步展开二次处理。

这其中每一条告警信息都会与对应泵房关联，依托泵房点位信息，则可以在GIS地图当中明确某一泵房的负责人、位置等。

并应用转工单功能，则可以将有关告警信息相应地进行工单转换，并传递给有关运维人员，通知相关运维人员对工单问题进行处理。

同时通过点击“忽略”按钮，则可以对有关告警信息做出标识。

1.8智能分析
通过智能分析功能的应用，可以针对水质、设备记录当中存在的有关历史数据展开查询，并切实针对其中的水质、设备情况展开分析。

并相应的以压力报表、流量报表等作为核心，以此来生成最终的日、月、年等有关报表。

与此同时这一类报表开放了下载功能，可以通过Excel的形式对其进行保存。

1.9系统管理
系统管理功能主要针对角色、组织架构、用户、营业单位等展开管理实现权限隔离，通过这样的方式方便后续在各类区域、层次当中完成管理工作，以此来保障数据、系统的安全性。

二、系统总体架构
本次研究中的系统在应用方面可以划分为客户端、云端以及泵房等三个维度。

依托技术实现层次又可以划分为，展现层、服务层、存储层、传输层以及感知层等五个层面。

（如图2所示）
1.在泵房内部除了安装有二次供水必备的加压泵、水箱等有关设施之外，同时还在有关位置进行流量传感器、压力传感器、温度传感器、水质传感器、摄像头、通信网关等有关设备的安装。

额外安装设备具有以下个性化功能：流量传感器则用来针对进、出水的水量进行检测。

压力传感器的作用是为了针对进、出水水压展开综合检测。

温度传感器则用来控制水的温度。

水质传感器则针对水质中的浑浊度、PH数值等展开检测。

摄像头的安装则用来针对泵房的内部情况进行记录。

通信网关则可以依托无线网络来将系统当中采集的所有数据上传到云平台当中。

2.云端，就是利用应用程序和服务器的虚拟化技术，实现二次供水智能化管理的软件平台，其能够针对有关数据展开处理，并储存到有关数据库当中。

针对一些具备较高实时性要求的数据而言，其可以依托Redis数据展开综合处理。

而对于实时性要求相对较低的数据则可以依托MySQL数据库展开处理，与此同时通过使用IIS软件部署WEB服务，以此来支撑客户端访问。

3.客户端层面，系统支持多终端操作（PC、手机、平板），用户只需要通过网络即可连接平台进行二次供水泵房管理与维护，外业人员也可通过手机或平板对二次供水泵房情况进行全面掌握，满足实时性操作需求。

图2 系统总体架构
三、应用技术
1.传感器技术。

根据我国国家相关标准可知，传感器的
意义为：能够做出测量以及感受行为，同时能够根据相关规
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浅谈新课程改革下
信息技术项目式教学中的德育渗透
一、新课程改革与项目式教学
普通高中信息技术新课程标准强调构建具有时代特征的学习内容，兼重理论学习和实践应用，将知识建构、技能培养与思维发展融入到运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中，让学生参与到信息技术支持的沟通、共享、合作与协商中，体验知识的社会性建构，从而成为具有较高信息素养的中国公民。

值得注意的是新课程标准基本理念首次提出了立德树人的价值观，学科核心素养分别是信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任。

余文森教授认为，为了培养学生的核心素养，要积极倡导原生态的教学、有高阶思维的教学。

高中信息技术教学应以发展学生信息技术学科素养为导向，创设合适的教学环境，启发学生思考，引导学生把握信息技术学科教学的本质。

提倡独立思考、自主学习、合作交
【摘要】 在信息技术告诉发展的背景下，以往的高中信息技术课程知识陈旧、教学效果不明显，正是由于存在这样那样的问题，我们迎来了新课程改革。

对于信息技术而言，新的课程改革的推进，也带来了新的问题，一是教材内容的大变化，二是教学策略的变化，如新课程改革鼓励进行项目式教学，怎样将德育工作合理的渗入在信息技术项目式教学中，已经成为信息技术教师普遍关注的问题。

本文就以《使用Python 制作课程轮播系统》项目为例谈谈信息技术项目式教学中渗透德育的相关策略。

【关键词】 德育 新课程改革 项目式教学
流等多种学习方式，激发学生学习新技术的兴趣，促进学生实践能力和创新意识的发展。

课堂需要真正的做到以学生为主体，让学生在真实的问题情境中去实践，在探究和解决问题的过程中获得基本知识和技能，培养学科能力，发展学科素养。

信息技术学科项目式学习，是以建构主义理论为指导，以小组合作方式进行规划和解决信息技术项目任务的学习方式。

信息技术学科项目式学习强调学生的自我导向学习能力，倡导师生共同做出决策，注重学生过程技能和核心素养的培养。

新课程改革鼓励开展基于项目的学习。

在项目中渗透学科核心素养，整合知识与技能的同时进行德育渗透。

二、项目由来背景
我所带的高一年级数学老师是教务处主任，他每日都要按课表巡视教师上课到勤情况，传统课程表是用A3纸打印
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张晟（1988.08-），男，汉族，福建福州，大学本科学历，电子工程师，研究方向：应用电子技术、物联网。

律将信息转化为输出型信号的设备。

传感器是当今世界范围内用以信息获取工作的主流手段，同时其与计算机技术、通信技术等共同成为信息技术三大核心。

本次系统当中实际应用到的传感器是智能传感器，其可以将有关物理信号进行转化，形成一定数值的电流信号，以此来满足PLC 的读取、识别需求。

主要应用到的传感器类型包含流量传感器、压力传感器、温度传感器、水质传感器等。

2. PLC 技术。

PLC 控制系统是立足于传统顺序控制器的基础上，通过融合计算机、通信定向滚技术，进一步形成的
新式工业控制设施。

其应用目的是为了代替传统的继电器工作，听过执行计时、技术等控制功能，构建起实时性远程控制系统，具备有极强的可靠性可适应性。

三、结束语
二次供水是终端用户与管网之间的紧密桥梁，因此通过结合物联网技术，进一步展开二次供水管理平台设计，并以可视化视频监控、网络化告警管理、智能化运维管理等功能为核心，为二次供水工作的展开提供积极帮助的同时也为大众的日常生产生活作出积极的贡献。

参 考 文 献
[1] 陈钢, 李德英. 基于物联网技术的智能实验室建设与管理[J]. 信息记录材料, 2019, 020(003):56-57.
[2] 张征峰, 郑梁, 崔佳冬. 基于物联网的电气火灾监控系统设计与实现[J]. 智能物联技术, 2019, 051(003):P.49-54.
[3] 王静, 董苏, 王先传,等. 基于物联网技术的电力标准化作业管理平台的设计与应用[J]. 阜阳师范学院学报：自然科学版, 2019, 36(1):5.[4] 尉建松, 王铁松. 绍兴二次供水综合管理系统的建设与应用[J]. 给水排水, 2019, 55(06):131-135.
[5] 郭磊, 马俊瑞, 刘旭. 基于物联网的城市管理统一业务受理平台设计与应用[J]. 北京测绘, 2020, 34(5):5.[6] 陈钊淇, 陈锦煌, 李嘉琪,等. 基于物联网技术的计算机实验系统设计与实现[J]. 价值工程, 2019, 38(4):3.。