農(nóng)村飲水安全自動化監(jiān)控技術(shù)研究及應(yīng)用前景分析

閆路軍

博興縣水利局，中國·山東 濱州 256600

農(nóng)村飲水；自動化監(jiān)控；安全工程；發(fā)展

1 引言

在農(nóng)民生活水平和經(jīng)濟水平逐漸提升的過程中，農(nóng)民對供水有了更高的要求，在實現(xiàn)基本用水的需求基礎(chǔ)之上，對用水提出了安全、可靠、經(jīng)濟和高效等要求。而且在農(nóng)村供水建設(shè)工程過程中，隨著建設(shè)力度的加大，農(nóng)村供水工程數(shù)量大大增加，傳統(tǒng)的管理模式對中國湘軍的農(nóng)村供水工程來講已經(jīng)不再適應(yīng)，為了增強監(jiān)督與管理效率和質(zhì)量，需要增加信息化以及自動化技術(shù)的應(yīng)用，這也就是論文所論述的自動化監(jiān)控系統(tǒng)。

2 自動化監(jiān)控系統(tǒng)實施重要性及意義

在農(nóng)村供水管理工作當(dāng)中，增加自動化監(jiān)控系統(tǒng)，是對農(nóng)村飲水安全工程進行強化以及監(jiān)督管理的重要途徑。因為對于中國農(nóng)村供水工程來講，供水點非常多，而且覆蓋范圍非常廣，所以在實際發(fā)展過程中，以農(nóng)村為據(jù)點進行發(fā)展的速度非常快。在實際管理過程中，通過信息化以及自動化技術(shù)，并且結(jié)合自主研發(fā)的相關(guān)監(jiān)控軟件能夠在可上網(wǎng)的位置或者是手持移動智能終端上對農(nóng)村飲水安全工程[1]，關(guān)鍵供水參數(shù)進行隨時隨地的了解，同時實現(xiàn)精細(xì)化管理與運行。

供水自動化監(jiān)控，對于安全供水來講是最主要的保障措施。在實際監(jiān)控過程中針對所供給水的濁度、消毒劑余量以及ph 值和電導(dǎo)率等相關(guān)數(shù)據(jù)測算安裝傳感器，實現(xiàn)在水源、水廠以及供水管網(wǎng)首尾點和中間點的供水環(huán)節(jié)在線監(jiān)控，同時對供水設(shè)備也進行全面的運行管理，及時發(fā)現(xiàn)供水過程中所存在的異常狀況，并且采取措施進行解決，降低供水安全事故的出現(xiàn)。

對于農(nóng)村供水安全工程來講，自動化監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用是進行高效技術(shù)培訓(xùn)和農(nóng)村供水發(fā)展水平展示的最直接窗口。自動化監(jiān)控系統(tǒng)落實，并且投入運行之后，能夠通過衛(wèi)星照片以及標(biāo)準(zhǔn)地圖等來對供水安全工程進行分層和直觀的觀察并展現(xiàn)出相關(guān)供水工程信息。中國現(xiàn)如今城市水廠運行過程中都采取了自動化監(jiān)控技術(shù)，而對于農(nóng)村供水工程來講，因為條件限制和使用對象的不同，所以自動化監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用在極大程度上具有更高的要求。

3 自動監(jiān)控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

3.1 供水調(diào)度管理系統(tǒng)

對于供水安全工程來講，供水調(diào)度管理系統(tǒng)是整個系統(tǒng)當(dāng)中的運行管理機構(gòu)，主要負(fù)責(zé)內(nèi)容是對工程覆蓋范圍內(nèi)供水業(yè)務(wù)管理同時對各監(jiān)測站點所提供的相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)以及信息等進行處理，并通過匯總形成數(shù)據(jù)中心，與上級供水主管部門進行信息交換和共享，最終將處理結(jié)果反饋到農(nóng)村安全飲水工程服務(wù)當(dāng)中。對于供水調(diào)度管理系統(tǒng)來講，需要的硬件設(shè)備包括了數(shù)據(jù)服務(wù)器以及視頻服務(wù)器和打印機、交換機及防火墻等相關(guān)設(shè)備[2]。

3.2 水源井運行監(jiān)測控制系統(tǒng)

水源井對于農(nóng)村安全飲水工程來講是供水員，所以水源井在供水過程中的流量壓力以及水泵電壓電流和功率等參數(shù)，對整個供水工程的安全性和供水效率都會產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。所以針對上述參數(shù)，需要進行自動化采集和傳輸，同時需要實現(xiàn)對提水泵遠(yuǎn)程啟動以及停止的控制。為了實現(xiàn)上述功能，水源井運行監(jiān)測控制系統(tǒng)所需要的相關(guān)硬件設(shè)施主要包括測量計、壓力計和攝像機、交換機和電源保護器及plc控制器等。各項應(yīng)用件設(shè)備通過科學(xué)搭配組合在一起，形成完整的水源井運行監(jiān)測控制系統(tǒng)，通過對各項參數(shù)以及工礦視頻和供水需求參數(shù)進行信息處理，然后針對提水泵等相關(guān)設(shè)備進行遠(yuǎn)程控制，保證農(nóng)村飲水安全工程的安全輸水以及合理水源供應(yīng)。

3.3 加壓泵運行監(jiān)測控制系統(tǒng)

該監(jiān)測控制系統(tǒng)，主要是對加壓泵站所產(chǎn)生的流量、運行過程中的壓力和蓄水池水位，加壓泵運行的電壓以及電流和功率等相關(guān)參數(shù)和實際運行工況視頻數(shù)據(jù)進行自動采集和向上傳輸。通過對所收集的數(shù)據(jù)進行分析和計算，從而實現(xiàn)對加壓泵啟動和停止的遠(yuǎn)程控制。該系統(tǒng)的主要組成硬件配置，包括plc 控制器流量計、壓力計及水質(zhì)分析儀、電源保護器和交換機等等。設(shè)備經(jīng)過科學(xué)搭配之后，形成統(tǒng)一的運行系統(tǒng)進行運作，對各項運行數(shù)據(jù)進行監(jiān)測與控制，通過數(shù)據(jù)反饋以及信息處理實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，從而達(dá)到確保農(nóng)村飲水安全工程安全輸水和輸水良好有效控制的預(yù)期工作目標(biāo)。

3.4 供水管網(wǎng)運行監(jiān)測控制系統(tǒng)

供水管網(wǎng)所產(chǎn)生的壓力，需要由相應(yīng)的監(jiān)測控制系統(tǒng)對其進行數(shù)據(jù)采集及分析，該項工作的實現(xiàn)主要通過供水管網(wǎng)運行監(jiān)測控制系統(tǒng)當(dāng)中所配置的遙測終端機以及GPRS 通信模塊和太陽能電池板等相關(guān)設(shè)備來實現(xiàn)。設(shè)備組成之后，形成完整的運行監(jiān)測控制系統(tǒng)，對各管網(wǎng)處的節(jié)點壓力情況進行數(shù)據(jù)自動采集和分析，從而判斷供水管路運行是否正常，如果有泄漏或者是其他問題會及時的進行定位并上傳相關(guān)數(shù)據(jù)，使之可以獲得及時處理。

4 自動監(jiān)控系統(tǒng)的推廣前景

對于中國農(nóng)村所進行的飲水安全工程建設(shè)來講，因為中國復(fù)原遼闊，農(nóng)村非常多，所以實際飲水安全，工程建設(shè)數(shù)量非常多，在執(zhí)行過程當(dāng)中，工程建設(shè)形式有單一村落供水以及多村聯(lián)網(wǎng)供水等不同形式。在近些年來應(yīng)用自動化監(jiān)控技術(shù)來進行飲水安全工程建設(shè)，使得供水調(diào)度更加優(yōu)化，供水過程中所出現(xiàn)的故障率大大降低檢修的時間也得以減少，所以供水效率大大提升。在自動化監(jiān)控技術(shù)不斷發(fā)展過程中，人們對自動化監(jiān)控技術(shù)的認(rèn)知及接受程度也越來越高，所以自動化監(jiān)控技術(shù)在農(nóng)村飲水安全工程當(dāng)中的應(yīng)用以及發(fā)展也將變得更加順利和長遠(yuǎn)[3]，對于未來的農(nóng)村供水工程來講，自動化監(jiān)控技術(shù)將成為核心技術(shù)進行應(yīng)用。其他的供水技術(shù)，也將在自動化以及信息化的監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一管理背景下發(fā)揮出更大以及更加積極的作用。

在未來的發(fā)展過程中，農(nóng)村飲水安全工程自動化監(jiān)控系統(tǒng)將會實現(xiàn)在辦公室當(dāng)中清點鼠標(biāo)，或者是對移動終端設(shè)備進行畫面切換，實現(xiàn)對應(yīng)飲水及供水管網(wǎng)的控制。而且通過移動終端設(shè)備以及計算機設(shè)備，可以對供水廠的蓄水池水位及供水管道流量等水位變化情況及時進行了解和實時監(jiān)控，根據(jù)水情變化對供水工程所出現(xiàn)問題進行及時的維修和搶險。過中央控制系統(tǒng)，對集中管網(wǎng)控制下的各輸水點以及供水點進行水量的調(diào)配，確保各供水區(qū)域都能有安全水源飲用。除此之外，通過移動終端設(shè)備水表抄表及故障上報等也將實現(xiàn)自動化，無需耗費大量的人力物力來進行實際作業(yè)，通過相應(yīng)的軟件程序就能對供水期間供水壓力進行緩解和調(diào)節(jié)來提高供水智能化的建設(shè)水平[4]。

5 結(jié)語

綜上所述，筆者在論文中對其進行了全面剖析，對于農(nóng)村飲水工程和自動化監(jiān)控系統(tǒng)來講，在實際落實過程中是非常有利的，對農(nóng)村飲水安全質(zhì)量保證及供水效率提升具有非常重要的意義。所以也在今后的發(fā)展過程中，農(nóng)村飲水安全工程自動化監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用將更加普及，而且隨著信息技術(shù)和計算機技術(shù)的快速發(fā)展，將變得越來越智能化，為飲水工程提供更加便捷的服務(wù)和安全保障。