導(dǎo)語：農(nóng)村飲水安全信息化自動控制研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：本文分析了莊浪縣農(nóng)村人飲信息化建設(shè)情況及存在的問題，發(fā)現(xiàn)了農(nóng)村人飲工程信息化建設(shè)還存在很多不足和短板，針對問題提出了統(tǒng)籌未來人飲工程信息化工程建設(shè)，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、信息化手段對傳統(tǒng)水務(wù)建設(shè)、管理和服務(wù)模式進(jìn)行重構(gòu)，確保農(nóng)村人飲工程能夠長期、持久地發(fā)揮效益，為莊浪縣實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略提供有力的飲水安全保障。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村飲水安全；信息自動化；問題；規(guī)劃

１發(fā)展現(xiàn)狀

截至目前，莊浪縣農(nóng)村飲水安全工程項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了供水全面覆蓋，共解決了全縣18個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）293個村9.2萬戶39萬人農(nóng)村飲水安全問題，全面實(shí)現(xiàn)了農(nóng)村生活用水自來水化。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研情況，目前莊浪縣6個水廠的自動化和信息化建設(shè)已經(jīng)完善，主要實(shí)現(xiàn)了液位監(jiān)測、流量監(jiān)測、濁度監(jiān)測、壓力監(jiān)測和工業(yè)電視系統(tǒng)監(jiān)控等。另外，部分泵站已實(shí)現(xiàn)自動化控制，但未實(shí)現(xiàn)泵站的遠(yuǎn)程控制。

２存在的問題

2.1供水用水自動化水平偏低，自動化監(jiān)控手段薄弱

雖然莊浪縣基本形成了以“四庫、六廠、十大工程”為主體構(gòu)架的城鄉(xiāng)供水格局，城鄉(xiāng)供水實(shí)現(xiàn)了全覆蓋，供水體系基本形成，“十三五”期間農(nóng)村供水工作取得階段性勝利，但目前缺乏有效監(jiān)控計(jì)量的自動化設(shè)施，尚不能滿足水量精確計(jì)量的要求；缺乏管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的實(shí)時監(jiān)控，發(fā)生管網(wǎng)破損、漏水等事件時，難以真實(shí)科學(xué)地反映出管網(wǎng)的實(shí)際狀態(tài)；用水戶缺乏自動化水表，人工抄表工作量大。

2.2已建信息系統(tǒng)較少，難以支撐農(nóng)村人飲工程的運(yùn)行管理工作

目前莊浪縣水務(wù)局運(yùn)用的信息系統(tǒng)僅有水利部或甘肅省水利廳下發(fā)的垂管系統(tǒng)，主要以信息填報(bào)為主。對于農(nóng)村人飲工程的工程管理、水費(fèi)收繳、物資管理等均無相應(yīng)的信息化管理系統(tǒng)，信息化應(yīng)用程度低，嚴(yán)重影響了工作效率和供水服務(wù)水平[1]。

2.3農(nóng)村人飲服務(wù)紙質(zhì)化為主，缺乏智慧化服務(wù)手段

目前抄表業(yè)務(wù)主要依靠人工完成，再由人工錄入繳費(fèi)系統(tǒng)，耗費(fèi)員工大量時間和精力。人民群眾繳納水費(fèi)主要在業(yè)務(wù)網(wǎng)點(diǎn)現(xiàn)場進(jìn)行繳費(fèi)，不能在手機(jī)端等進(jìn)行水費(fèi)查看和繳費(fèi)。當(dāng)農(nóng)村人飲工程發(fā)生停水、檢修等情況時，僅通過紙質(zhì)通知形式發(fā)布信息，難以及時通知用水群眾，導(dǎo)致用水群眾準(zhǔn)備不足，引發(fā)相關(guān)問題。2.4尚未建立健全農(nóng)村人飲信息化管理體制機(jī)制莊浪縣水務(wù)局工作人員在日常的水利工作開展過程中偏重于工程設(shè)施建設(shè)和管理，習(xí)慣于紙質(zhì)工作流程和紙質(zhì)表格等形式的管理模式，而忽略信息化對于日常管理工作的重要性，基層人員的信息化素養(yǎng)亟待提高[2]。亟須通過信息化手段構(gòu)建農(nóng)村人飲管理體系，提高管理效率，提高服務(wù)水平。

３建設(shè)動態(tài)感知體系，補(bǔ)齊供水監(jiān)管短板

按照“智慧甘肅”發(fā)展總體戰(zhàn)略部署和甘肅省水利信息化發(fā)展“十四五”規(guī)劃的要求，針對莊浪縣農(nóng)村人飲工程現(xiàn)狀及存在的問題，在開展供水基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的基礎(chǔ)上，通過引入新技術(shù)、新設(shè)備、新方法，建設(shè)面向水源地、水廠、泵站、供水管網(wǎng)、用水戶等對象的全方位自動化監(jiān)控體系，充分利用甘肅政務(wù)云和已開發(fā)的信息系統(tǒng)等，運(yùn)用信息化思維、社會化服務(wù)，推動人飲供水工程建設(shè)、管理和服務(wù)轉(zhuǎn)型，達(dá)到減員、節(jié)本、增效的效果。促進(jìn)水務(wù)資源信息共享，增加公眾服務(wù)透明度，夯實(shí)農(nóng)村人飲信息化基礎(chǔ)，支撐莊浪縣農(nóng)村人飲工程跨越式發(fā)展。

3.1水源地監(jiān)控（水庫）

水源地自動化監(jiān)控規(guī)劃將著重圍繞現(xiàn)有的4個水庫，充分結(jié)合水利工程、信息技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)及自動化專業(yè)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用，對現(xiàn)有水庫進(jìn)行信息化建設(shè)補(bǔ)充完善，建設(shè)覆蓋4個水庫的專用網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)水利信息數(shù)據(jù)專網(wǎng)，建設(shè)4個水庫的水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對水庫水質(zhì)的統(tǒng)一監(jiān)控，完善視頻監(jiān)控系統(tǒng)盲點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對水庫的全面可視監(jiān)控，改造水庫的閘門控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)閘門的遠(yuǎn)程自動化控制，補(bǔ)充大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)，以提高大壩工程安全監(jiān)測的時效性、可靠性和自動化水平，基本達(dá)到“無人值班、少人值守”的管理水平。

3.2水廠自動化

根據(jù)實(shí)際情況，莊浪縣6處水廠的自動化和信息化建設(shè)已經(jīng)完善，規(guī)劃直接利用水廠的信息化成果，打通水廠與水務(wù)局的數(shù)據(jù)傳輸鏈路，將各水廠日常工作狀態(tài)實(shí)時上傳到水務(wù)局調(diào)度中心，實(shí)現(xiàn)對6處水廠日常工作狀態(tài)的監(jiān)控。

3.3泵站自動化

泵站系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)將水廠清水池的水提升至山頂高位水池、山腰高位水池的作用。目前泵站系統(tǒng)的自動化程度較低，本次規(guī)劃按照分布式和開放式的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要求、實(shí)時性和準(zhǔn)確性的感知采集要求進(jìn)行規(guī)劃，對10個人飲工程分區(qū)的6個水廠、16個泵站及其高位水池和上水壓力管道進(jìn)行自動化監(jiān)控建設(shè)，主要包括以下幾方面：一是構(gòu)建水廠清水池實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水廠清水池水質(zhì)、進(jìn)水量、水位、視頻等內(nèi)容的實(shí)時監(jiān)測。二是構(gòu)建上水壓力管道監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)時監(jiān)測管道壓力和流量。三是通過構(gòu)建高位水池監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，建設(shè)山頂高位水池、山腰高位水池實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對水位、出水流量、視頻的實(shí)時監(jiān)控。四是構(gòu)建控制專網(wǎng)，建設(shè)泵站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對泵站的遠(yuǎn)程自動化控制，達(dá)到站級計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)功能需求，結(jié)合水利局調(diào)度中心的自動化監(jiān)控系統(tǒng)，完成泵站系統(tǒng)自動化監(jiān)控建設(shè)，最終達(dá)到遙測、遙控、遙視的水平，滿足“無人值班、少人值守”運(yùn)行方式的要求。

3.4蓄水池監(jiān)控

蓄水池主要滿足農(nóng)村人飲用水儲存需求，目前蓄水池暫無相關(guān)自動化監(jiān)控設(shè)備，本次規(guī)劃通過構(gòu)建蓄水池的無線傳輸網(wǎng)絡(luò)、建設(shè)前端感知采集設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對蓄水池水位流量的實(shí)時監(jiān)控，便于管理人員實(shí)時掌握蓄水池情況，實(shí)現(xiàn)水量調(diào)度和調(diào)節(jié)。蓄水池監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對象包含進(jìn)出水管道、蓄水池液面等，主要為建設(shè)進(jìn)水管道壓力計(jì)、流量計(jì)以及管道電動閥門，實(shí)現(xiàn)對進(jìn)水管道的實(shí)時監(jiān)測和電動控制；建設(shè)出水管道流量計(jì)和管道電動閥門，實(shí)現(xiàn)對出水管道的實(shí)時監(jiān)測和電動控制；配套水位計(jì)，實(shí)現(xiàn)對蓄水池液位的實(shí)時監(jiān)測，另外通過建設(shè)視頻監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對蓄水池現(xiàn)場情況的實(shí)時監(jiān)控；構(gòu)建無線采集傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)蓄水池現(xiàn)場感知采集設(shè)備數(shù)據(jù)的統(tǒng)一傳輸。

3.5管網(wǎng)自動化

管網(wǎng)自動化能夠?qū)崟r掌握管網(wǎng)運(yùn)行情況，當(dāng)出現(xiàn)水管破裂、用水戶停水、設(shè)備檢修、管網(wǎng)整改等問題時能夠通過判斷全局的供水情況進(jìn)行控制和調(diào)整，保證農(nóng)村人飲工程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。管網(wǎng)自動化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對象主要包含2類：一是干管與支管分水處，一般分水處均設(shè)有1個分水井，安裝有三通閥門，實(shí)現(xiàn)分水。二是入社（村）前管道，供水管道入社（村）前均通過三通閥門實(shí)現(xiàn)分水。本次規(guī)劃對以上2類分水處管道進(jìn)行自動化改造，建設(shè)內(nèi)容包含以下幾方面：一是干管，通過管道壓力計(jì)實(shí)現(xiàn)干管壓力的實(shí)時監(jiān)測。二是分支管道，通過在2個分支管道建設(shè)電動閥門、流量計(jì)，實(shí)現(xiàn)對分支管道的自動控制和流量監(jiān)測。三是現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，通過構(gòu)建無線采集傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)管道現(xiàn)場感知，采集設(shè)備數(shù)據(jù)的統(tǒng)一傳輸。通過以上設(shè)施的建設(shè)，對“千噸萬人”供水工程實(shí)施水量、水質(zhì)、水壓等關(guān)鍵參數(shù)在線監(jiān)測和主要供水設(shè)施設(shè)備實(shí)時監(jiān)控的自動化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)時掌握管網(wǎng)運(yùn)行情況，當(dāng)出現(xiàn)水管破裂、用水戶停水、設(shè)備檢修、管網(wǎng)整改等問題時能夠通過判斷全局的供水情況進(jìn)行控制和調(diào)整，保證農(nóng)村人飲工程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.6入戶智能終端

用水戶是農(nóng)村人飲工程的終端，目前用戶用水計(jì)量、水費(fèi)收取主要通過人工抄表等方式實(shí)現(xiàn)，自動化程度較低。本次規(guī)劃將10大人飲工程的9.2萬多戶用水戶的水表更換為智能水表，實(shí)現(xiàn)用水量的自動計(jì)量、實(shí)時監(jiān)測，管理人員可通過管理平臺實(shí)現(xiàn)用水?dāng)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，作為水費(fèi)計(jì)收和水量控制的依據(jù)。

４建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施體系，構(gòu)建信息化環(huán)境

建成調(diào)度中心，為人飲工程監(jiān)控管理、指揮調(diào)度、領(lǐng)導(dǎo)決策提供物理及空間平臺，按功能區(qū)域劃分為調(diào)度中心大廳和值班室。調(diào)度中心主要設(shè)備包括LED小間距20平大屏、高清大屏電視、拼接控制器、PAD/手機(jī)無線投屏、中控、控制鍵盤、4K高清視頻攝像頭及各種音視頻、電器、燈光設(shè)備的遙控器和墻面開關(guān)等。值班室主要設(shè)備有高清電視（40寸4K）、便攜電腦及可連接多個計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（管理信息網(wǎng)、業(yè)務(wù)專網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等）的控制電腦、專線電話等。制作電子沙盤和物理沙盤，電子沙盤硬件系統(tǒng)通常由大屏幕液晶顯示器、多點(diǎn)觸摸屏、圖形工作站和可移動平臺組成，為整個系統(tǒng)提供硬件支撐環(huán)境及人機(jī)交互手段；物理沙盤結(jié)合LED聯(lián)動顯示重點(diǎn)工程指標(biāo)，可直觀展示莊浪縣農(nóng)村人飲工程的全貌，讓參觀者快速了解工程概況。管理終端配備管理終端和移動終端，包括IPAD、計(jì)算機(jī)（臺式機(jī)、筆記本）等各20套。

５建設(shè)人飲應(yīng)用體系，促進(jìn)供水管理升級

5.1構(gòu)建供水工程自動化監(jiān)控系統(tǒng)

構(gòu)建供水自動化運(yùn)行系統(tǒng)，具備自動化監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)整編、報(bào)警預(yù)警、遠(yuǎn)程控制、監(jiān)測數(shù)據(jù)管理、設(shè)備管理等能力。主要內(nèi)容包括以下幾方面：一是自動化監(jiān)控設(shè)備接入，包括自動化監(jiān)控底層框架、協(xié)議解析及編譯、監(jiān)測設(shè)備參數(shù)設(shè)置、原始監(jiān)測數(shù)據(jù)寫入、日志管理、性能監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)設(shè)備到信息化接入過程。二是自動化監(jiān)測數(shù)據(jù)整編模型，采集水質(zhì)、水位、流量、壓力數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)處理邏輯剔除運(yùn)行正常時的單個或極少量異常值，進(jìn)行數(shù)據(jù)整編。三是報(bào)警預(yù)警，修改硬件初始值，建立設(shè)備報(bào)警預(yù)警邏輯，實(shí)現(xiàn)供水自動化運(yùn)行過程中數(shù)據(jù)監(jiān)測異常預(yù)警報(bào)警功能，并推送和記錄。四是遠(yuǎn)程控制，供水自動化運(yùn)行過程中，根據(jù)預(yù)警報(bào)警信息，參考閥門、泵站、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程聯(lián)動控制操作。五是監(jiān)測數(shù)據(jù)管理，將整編好的歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，統(tǒng)計(jì)分析成報(bào)表、趨勢圖，并實(shí)現(xiàn)查詢功能和其他系統(tǒng)調(diào)用。六是視頻監(jiān)控，接入視頻監(jiān)控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)查詢播放功能，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制攝像頭功能以及記錄闖入報(bào)警，實(shí)現(xiàn)查詢、檢索、統(tǒng)計(jì)功能。

5.2構(gòu)建工程運(yùn)維管理系統(tǒng)

構(gòu)建工程運(yùn)維管理系統(tǒng)，對工程運(yùn)行維護(hù)階段的巡檢管理、維修管理、養(yǎng)護(hù)管理、運(yùn)維考核進(jìn)行管理。巡檢管理通過制定巡檢值班計(jì)劃、巡檢任務(wù)派發(fā)、任務(wù)執(zhí)行跟蹤、巡檢反饋信息等方式管理；工程維修管理通過制定維修方案、維修申請、維修執(zhí)行、維修報(bào)告等方式管理；養(yǎng)護(hù)管理通過養(yǎng)護(hù)方案制定、養(yǎng)護(hù)派發(fā)、養(yǎng)護(hù)執(zhí)行、養(yǎng)護(hù)報(bào)告等方式管理；運(yùn)維考核通過制定運(yùn)維考核準(zhǔn)則、考核評分等方式管理。

5.3構(gòu)建水費(fèi)計(jì)收管理系統(tǒng)

構(gòu)建水費(fèi)計(jì)收系統(tǒng)，水費(fèi)計(jì)收系統(tǒng)具備用戶管理、水價(jià)管理、水費(fèi)管理、收費(fèi)管理和統(tǒng)計(jì)分析等能力。用戶管理主要包括用戶基本信息、用戶用水信息、用戶繳費(fèi)狀態(tài)；水價(jià)管理按照莊浪縣物價(jià)局相關(guān)規(guī)定，實(shí)現(xiàn)對水費(fèi)的定價(jià)管理；水費(fèi)管理實(shí)現(xiàn)用水戶。

參考文獻(xiàn)

[1]沈春山，王柏淳，黎燦堃.對貴州山區(qū)城鄉(xiāng)供水鞏固提升工程設(shè)計(jì)的總結(jié)[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2018（19）：95-97.

[2]呂國斌.隴西縣引洮一期供水工程項(xiàng)目管理分析[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2020（16）：102-103.

[3]張文科.基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的城鄉(xiāng)供水一體化建管服模式改革探討—以彭陽縣智慧人飲工程為例[J].水利水電快報(bào)，2020（10）：80-83.

作者：岳乾永 單位：甘肅省莊浪縣水務(wù)局