上海二次供水智能管理應(yīng)用與實(shí)踐

潘春芳，郭瑾

（1.上海市青浦區(qū)供水管理所，上海 201700；2.上海青浦自來水有限公司，上海 201700）

1 引言

本研究中重點(diǎn)針對上海市部分地區(qū)中提供二次供水住宅小區(qū)，其中，不包含提供二次供水的企事業(yè)單位等。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為推動城市二次供水管理系統(tǒng)的智能化發(fā)展提供幫助。雖然當(dāng)前，我國大部分城市對于二次供水的加壓設(shè)施啟用及其功能的利用有著嚴(yán)格的規(guī)定，但在二次供水管理過程中，仍然存在管理密度大、設(shè)計(jì)參數(shù)不統(tǒng)一、設(shè)備選型不統(tǒng)一等問題，導(dǎo)致二次供水管理過程中出現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)沒有實(shí)時(shí)控制，存在間斷、定時(shí)供水現(xiàn)象，這嚴(yán)重降低了城市二次供水管理工作效率，造成市民生活不便，而借助智能管理系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠有效地解決以上問題的發(fā)生。

2 住宅小區(qū)二次供水基本情況

2.1 二次供水住宅小區(qū)市政管網(wǎng)水源分布

針對住宅小區(qū)的二次供水市政管網(wǎng)水源分布進(jìn)行分析，從相關(guān)調(diào)查分析中得出，區(qū)級和鄉(xiāng)鎮(zhèn)級二次供水市政管網(wǎng)分布較為廣泛，而在村級或者自建廠中的管網(wǎng)分布較少，這說明該地區(qū)的二次供水管網(wǎng)水源呈現(xiàn)較為明顯的分散態(tài)勢，加大了集中管理的難度。

2.2 住宅小區(qū)二次供水基本情況

針對住宅小區(qū)的二次供水水質(zhì)、給水廠及其基本供水情況看，需要實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)量龐大化，為了建立科學(xué)有效的二次供水管理體系，加強(qiáng)管理成效，極大地解放生產(chǎn)力，使人力科學(xué)合理地得到最大化的解放，成為當(dāng)前二次供水智能化管理的發(fā)展趨勢【1】。

3 城市供水需求分析

3.1 安全性需求

城市供水的安全性需求主要包含了水質(zhì)的安全性、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、供水水壓的穩(wěn)定性等各個(gè)方面。以往，由于二次供水技術(shù)落后，易導(dǎo)致供水水壓及水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象發(fā)生，而當(dāng)前隨著供水技術(shù)的完善，供水配管網(wǎng)的安全性、衛(wèi)生達(dá)標(biāo)程度及供水系統(tǒng)的可靠性等成為衡量一個(gè)地區(qū)二次供水水平的關(guān)鍵。城市二次供水系統(tǒng)功能的穩(wěn)定才能夠提高住宅居民的用水體驗(yàn)，并促進(jìn)城市的和諧穩(wěn)定化發(fā)展。此外，還應(yīng)具備良好的水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)，不僅能夠?qū)λ|(zhì)監(jiān)測預(yù)防提供技術(shù)支撐，同時(shí)，能夠做出技術(shù)補(bǔ)救措施，提升居民的用水安全。

3.2 信息化管理需求

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，不僅為解決生產(chǎn)力提供了條件，同時(shí)為提升城市二次供水技術(shù)水平，完善二次供水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等提供了良好的管理機(jī)制。當(dāng)前，大部分的城市住宅小區(qū)的二次供水系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)都由各個(gè)小區(qū)的物業(yè)管控，只有少部分是由供水公司直接管控，因此存在眾多管理弊端。借助信息化技術(shù)，尤其是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠?qū)⑷伺c供水系統(tǒng)之間的關(guān)系緊密結(jié)合，促進(jìn)供水信息的有效傳遞，實(shí)現(xiàn)二次供水信息的公開透明化，加強(qiáng)管理效率。

4 二次供水管理過程中存在問題分析

上海市人口眾多，且住宅小區(qū)的數(shù)量也較多，供水壓力、供水水質(zhì)等方面的要求較高，因而容易導(dǎo)致無法滿足住宅小區(qū)居民用水需求等。同時(shí)在供水水廠實(shí)際工作中，由于針對供水管線、供水面積、供水水質(zhì)及水壓等方面的管理工作繁雜，易導(dǎo)致管理數(shù)據(jù)收集不精確現(xiàn)象發(fā)生，因此，如何借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)上海地區(qū)二次供水管理成為當(dāng)前供水系統(tǒng)工作的重要內(nèi)容。

同時(shí)，二次供水的管理體系存在邏輯錯(cuò)亂，導(dǎo)致檢修不及時(shí)、管理制度不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)葐栴}。主要體現(xiàn)在：供水管理工作人員的輪換時(shí)間安排不合理，對于管線輸水過程中存在的泄露等排查不及時(shí)、不精確，容易引發(fā)輸水管線爆裂等事故發(fā)生，導(dǎo)致水資源浪費(fèi)，輸水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，同時(shí)也加劇了后期管線維修的工作量等【2】。

5 二次供水智能管理框架及思路分析

5.1 實(shí)體部分

在針對上海住宅小區(qū)的二次供水系統(tǒng)中，相關(guān)實(shí)體層主要涵蓋了在供水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的，以源頭為基礎(chǔ)，直到供水用戶家庭內(nèi)部過程中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)部分，主要的實(shí)體結(jié)構(gòu)包含水源、二次供水水廠、輸水管線、加水站、二次供水泵房及抽水加壓系統(tǒng)等。

5.2 供水信息的采集及控制管理層

在供水信息數(shù)據(jù)的采集管理過程中，重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)對各個(gè)供水系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)中水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備、智能終端設(shè)備等的使用和構(gòu)成，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對水源水質(zhì)的全天候動態(tài)化的檢測，同時(shí)能夠促進(jìn)對水質(zhì)反饋及不合格水質(zhì)的凈化處理。其次，在泵房的測控點(diǎn)中，主要包含智能控制系統(tǒng)、泵房的環(huán)境檢測系統(tǒng)，如溫度、CO、水位、管網(wǎng)的水壓及水質(zhì)等，設(shè)備的運(yùn)行管理模塊，如泵組的電壓、功率、轉(zhuǎn)速及線圈的溫度等，同時(shí)，還包含泵組及控制機(jī)柜等組成結(jié)構(gòu)。將采集的相關(guān)數(shù)據(jù)上傳到統(tǒng)一的互聯(lián)網(wǎng)控制平臺中，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，對于故障能夠及時(shí)地進(jìn)行預(yù)警管理，實(shí)現(xiàn)供水設(shè)備的遠(yuǎn)程操控，同時(shí)加強(qiáng)供水安全管理的規(guī)定等，保障用水的安全性與功能的穩(wěn)定性。

5.3 網(wǎng)絡(luò)的傳輸層

網(wǎng)絡(luò)的傳輸主要包含互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其組成等，同時(shí)，還包含較高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，并為整體供水系統(tǒng)的管控、數(shù)據(jù)信息的共享管理等提供有效的處理途徑【3】。

5.4 二次供水系統(tǒng)業(yè)務(wù)體系層

在業(yè)務(wù)管理模塊中，主要包含移動控制平臺系統(tǒng)、對應(yīng)移動終端及Web 終端等，同時(shí)，在數(shù)據(jù)采集、控制模塊的處理過程中，可充分地結(jié)合環(huán)境管理系統(tǒng)、設(shè)備運(yùn)行機(jī)制等，對應(yīng)控制輸出網(wǎng)絡(luò)，對泵房的信息監(jiān)測、設(shè)備等進(jìn)行高效的控制，并且可利用手機(jī)實(shí)現(xiàn)移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的接入，實(shí)時(shí)觀看監(jiān)測控制數(shù)據(jù)。

5.5 監(jiān)視中心的設(shè)計(jì)

城市二次供水遠(yuǎn)程控制管理應(yīng)體現(xiàn)出遠(yuǎn)程操控管理的先進(jìn)性、開放性、可靠性、標(biāo)準(zhǔn)性與安全性，在監(jiān)控平臺的設(shè)計(jì)指標(biāo)中，主要應(yīng)體現(xiàn)出“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)與統(tǒng)一管理”，保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的使用穩(wěn)定性、高效性，在詳細(xì)化設(shè)計(jì)的過程中，主要涉及監(jiān)視功能、電子地圖的泵房信息顯示功能、泵房的信息監(jiān)視功能和報(bào)警功能等。

其中，泵房的信息監(jiān)視功能主要涉及泵房設(shè)備的基本信息、生產(chǎn)運(yùn)行及管理信息、數(shù)據(jù)的列表信息、分類數(shù)據(jù)監(jiān)控及工藝設(shè)計(jì)等。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的監(jiān)控主要涉及不同顏色的真實(shí)性顯示，將數(shù)據(jù)的分析與現(xiàn)場的實(shí)時(shí)值緊密地結(jié)合起來，顯示網(wǎng)絡(luò)報(bào)警圖標(biāo)等。

6 二次供水智能化管理實(shí)現(xiàn)的效益分析

1）保障城市供水系統(tǒng)的安全性。現(xiàn)階段，上海的生態(tài)系統(tǒng)正在逐步發(fā)展，例如，上海濕地系統(tǒng)、海綿城市建設(shè)等已經(jīng)與城市供水與城市的防災(zāi)減災(zāi)工程體系緊密地結(jié)合在一起。為保障二次供水水源、加強(qiáng)水廠運(yùn)行管理、促進(jìn)供水管網(wǎng)工作的高效化開展，在供水系統(tǒng)管理、水質(zhì)監(jiān)測、水量的滿足過程中，應(yīng)采取積極、高效的處理措施。

2）提高城市居民用水水質(zhì)，這是居民最為關(guān)注的問題，也是促進(jìn)會城市健康發(fā)展的關(guān)鍵。當(dāng)前，我國很多地區(qū)仍然存在水源污染的現(xiàn)象，主要引起的水體污染原因包含水體富營養(yǎng)化、水質(zhì)的感官性指標(biāo)下降及亞硝酸鹽問題等，針對問題，應(yīng)采取積極的處理措施，保障水資源水質(zhì)合格達(dá)標(biāo)。

3）有利于促進(jìn)城市內(nèi)部各個(gè)供水廠的相互合作，為加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，同時(shí)應(yīng)優(yōu)化投資環(huán)境，實(shí)現(xiàn)最大化地吸引外來投資，并以供水服務(wù)為宗旨，提升和建設(shè)城市供水的綠色化發(fā)展。城市二次供水系統(tǒng)的發(fā)展也是政府與企業(yè)相互合作的結(jié)果，因此，應(yīng)重新建立能耗管控目標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)低能耗、控制成本的城市二次供水管理舉措。

7 結(jié)語

綜上所述，二次供水水質(zhì)直接影響到居民的身體健康，據(jù)國際衛(wèi)生部門的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全球超過80%的疾病與50%兒童死亡病例中，都與供水水質(zhì)有極大的關(guān)系，因此，城市二次供水水質(zhì)及供水穩(wěn)定性等應(yīng)引起關(guān)注。本文結(jié)合信息化管控技術(shù)，對如何加強(qiáng)上海二次供水智能化管理進(jìn)行措施分析，期望能夠帶來更多有益參考。