“互聯(lián)網(wǎng)+"在西營灌區(qū)農(nóng)村飲水安全工程運行管理中的應(yīng)用

李建軍

[摘要]“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)村供水”是智慧水利在甘肅省涼州區(qū)脫貧攻堅農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程和農(nóng)村供水工程運行管理領(lǐng)域的重要應(yīng)用，本文以西營灌區(qū)為例，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，著力破解灌區(qū)農(nóng)村飲水安全工程中的短板、弱項，解決農(nóng)村供水“最后一公里”的難點問題，使灌區(qū)飲水安全工程供水量、水質(zhì)、用水方便程度、供水保證率等4項指標全部達到《脫貧攻堅農(nóng)村飲水安全驗收評價標準》。

[關(guān)鍵詞]“互聯(lián)網(wǎng)+”;智能水表;運行管理;實時監(jiān)測

[中圖分類號]

[文獻標識碼]A

1 西營灌區(qū)農(nóng)村飲水安全工程運行現(xiàn)狀

農(nóng)村飲水安全工程作為農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施，具有較強的基礎(chǔ)性和公益性，由于農(nóng)村居民的分散性，決定了農(nóng)村飲水安全工程運行管理是一項投人多、見效慢、管理繁雜、經(jīng)濟效益不明顯的工作，需要大量的維修、養(yǎng)護、巡查技術(shù)力量。

甘肅省武威市西營灌區(qū)農(nóng)村飲水安全工程于2006年開始建設(shè)，現(xiàn)已建成西營、宏祥2座供水廠及金山供水站1座，工程日供水能力3.02萬立方米，鋪設(shè)供水管網(wǎng)約1780公里，供水管網(wǎng)覆蓋灌區(qū)西營、松樹、懷安、永豐、豐樂、五和、康寧、金山等8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，72個行政村，解決了10.07萬人的飲水安全問題，自來水普及率達94%。由于工程建設(shè)初期受投資限制，工程建設(shè)標準低，加之農(nóng)村群眾居住分散，供水管網(wǎng)分布零散且管線較長，管網(wǎng)巡查維護工作量大。

從灌區(qū)現(xiàn)狀來看，各基層管理單位普遍感到人員不足，管網(wǎng)的維護巡查工作粗放，管道出現(xiàn)破損漏水不能及時處理解決，供水設(shè)施維修養(yǎng)護、管網(wǎng)巡查、偷水稽查、水表查抄、水費收繳等管理措施不到位，運行管理長期處于被動管理模式，供水壓力不足、私自旁通偷水、水量損失大、水費收繳難等問題得不到有效解決，運行管理工作費時費力且工作效率低，長期處于“救火式”的被動管理，不能滿足當前農(nóng)村飲水安全工程的運行管理需要。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”在西營農(nóng)村飲水安全運行管理中的應(yīng)用

2.1 超聲波智能水表的應(yīng)用

超聲波智能水表是由流量傳感器、壓力傳感器（可選功能）、微處理器等組成，采用超聲波測量技術(shù)，用于計量流經(jīng)管道中水流量。該智能水表配合采集器、集中器等設(shè)備可組成無線遠傳抄表管理系統(tǒng)，智能水表每2分鐘定時將表計信息傳送給無線遠傳抄表管理系統(tǒng)，管理人員通過無線遠傳管理軟件就可以遠程抄取智能水表累積用量、瞬時流量、工作狀態(tài)、供水壓力等信息。便于管理人員全面掌握和管理該管道的用水情況。

目前，該智能水表主要安裝在西營灌區(qū)人飲供水主支管道上，用于實時監(jiān)測供水管道的瞬時流量，并形成歷史記錄、流量曲線等數(shù)據(jù)，使我們詳細地掌握該管道什么時段流量最大人歷史最大流量值、累計供水量等數(shù)據(jù);若出現(xiàn)超歷史最大流量過水，可確定該管道下游發(fā)生破損漏水，指導(dǎo)人們及時停水進行搶修。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)智能水表的應(yīng)用

由于農(nóng)村居民地處偏遠地區(qū)，且居住較為分散，普遍存在上門抄表路途遠、工作人員收費成本高，有時出現(xiàn)個別用水戶不交水費，工作人員需要多次到用水戶家中催繳水費，工作人員支出的交通費甚至高于所收繳的水費，收費難的問題較為突出。

物聯(lián)網(wǎng)智慧水表改變了傳統(tǒng)的人工抄表-計費-收費-催費管理模式，降低了管理費用，減少了漏抄、估抄、誤抄等弊端，降低了社會生產(chǎn)成本的使用，實現(xiàn)了遠程抄表收費，也為用水戶繳費帶來了便利。后臺服務(wù)通過遠程操作將水表信息導(dǎo)人云平臺系統(tǒng)，供水單位工作人員無需安裝任何軟件即可通過Web瀏覽器登錄收費系統(tǒng)，操作后臺軟件就可以抄取物聯(lián)網(wǎng)智能水表數(shù)據(jù)以及遠程控制閥門，實時掌握每戶水表的當前數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)，出現(xiàn)用水異常情況，可遠程關(guān)閉閥門，實現(xiàn)對用水戶的實時監(jiān)測。

近年來，西營灌區(qū)通過涼州區(qū)脫貧攻堅農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程，采購安裝物聯(lián)網(wǎng)智能水表200多套。該水表采用無線LoRa通訊和CPRS通訊方式，無需鋪設(shè)通訊線路;產(chǎn)品集成度高，能實時采集水表的數(shù)據(jù)，同時實現(xiàn)水表累積用量、瞬時流量、管網(wǎng)壓力、用戶使用費用、閥門控制、水表在線狀態(tài)、設(shè)備電池電量等數(shù)據(jù)的監(jiān)測;通過CPRS網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程設(shè)置參數(shù)、遠程控制閥門開關(guān)、遠程充值等。用戶刷卡開閥、關(guān)閥時，控制器會上報數(shù)據(jù);控制器開閥期間，每隔10分鐘上報數(shù)據(jù);不論是否開闊用水，控制器每天定時上報水表數(shù)據(jù)。人們通過無線遠傳管理軟件，實現(xiàn)對用水戶智能水表累積用量、瞬時流量、剩余水費、累積繳費次數(shù)和金額、水表工作狀態(tài)、電池狀態(tài)等信息的實時監(jiān)測，方便對用水戶的管理。若水表出現(xiàn)不在線狀態(tài)、長時間（一般為一周）用水量為零等情況，能及時安排工作人員對該用水戶進行核查，確保用水戶處于有效管理狀態(tài)下。

2.3 智能水表的功能與效益

（1）通過無線LoRa方式采集水表的實時數(shù)據(jù)，并通過CPRS通訊方式遠程傳輸?shù)绞召M系統(tǒng)，降低了管理費用，減少了漏抄、估抄、誤抄等弊端，提高了抄表和收費效率。

（2）支持刷卡和遠程控制閥門，可遠程控制閥門開關(guān)、遠程充值，便于對用水戶進行有效管理。

（3）實時接收控制器定時上傳的數(shù)據(jù)，并計算用水量數(shù)據(jù)、核減用戶剩余水量，對用水戶進行實時監(jiān)測，可及時發(fā)現(xiàn)供水中的異常情況。

（4）出現(xiàn)欠費，自動關(guān)閉閥門，提高了水費收繳率，促進了節(jié)水型社會建設(shè)。

2.4 信息管理系統(tǒng)的構(gòu)建

農(nóng)村飲用水安全管理信息平臺可以合理劃分為飲水安全、責任體系，以及風(fēng)險評估、文件整理等模塊。且每個模塊都要具備數(shù)據(jù)統(tǒng)計、查詢等功能，也只有這樣才能夠更高效、有序地落實農(nóng)村飲水安全相關(guān)信息的修改、查詢等一系列基本操作，為各地市管理人員的銜接管理提供一定便捷。該系統(tǒng)除了要具備上述功能之外，為了全面適應(yīng)信息收集、交換、管理方面提出的各項要求，還要具備以下幾項功能：

（1）信息支撐。數(shù)據(jù)是落實各項管理工作的重要基礎(chǔ)，農(nóng)村飲水安全管理工作在具體開展之前，通常都要對工程現(xiàn)狀、運行信息做出綜合分析。且在實際落實各項安全運行管理工作中，不論是農(nóng)村的水源類型、專業(yè)化管護，還是工程規(guī)模等一系列信息的收集都是不可忽視的，能夠為以后的各項規(guī)劃提供有力的數(shù)據(jù)參考。

（2）風(fēng)險監(jiān)控。為了不斷提升農(nóng)村飲水安全分區(qū)分級管理水平，基于其信息管理系統(tǒng)中，西營灌區(qū)農(nóng)村工程類型、水源條件等相關(guān)信息的綜合分析，可以進行風(fēng)險等級評價系統(tǒng)的開發(fā)完善?？梢越Y(jié)合風(fēng)險等級來指導(dǎo)存在高、中風(fēng)險的縣適當加強對專業(yè)化管護的推廣。

（3）決策支持。農(nóng)村飲水安全工程通常都會涉及到區(qū)域地下水，以及地表水水資源的管護。除了水量方面的考慮，水質(zhì)也是需要密切關(guān)注的。而基于其信息管理系統(tǒng)的有效運行，結(jié)合水源地水類型，以及水質(zhì)檢測報告便可以為決策者提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，也只有這樣，對以后的農(nóng)村飲水安全規(guī)劃工作才能夠更科學(xué)、合理且高效地進行。

（4）強化系統(tǒng)管理人員培訓(xùn)。在互聯(lián)網(wǎng)時代高速發(fā)展背景下，要確?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”具有的優(yōu)勢特點能夠在西營灌區(qū)農(nóng)村飲水安全工程運行管理中得到充分發(fā)揮，往往都離不開高素質(zhì)管理人員的有力支持。所以，為了確保日常管理、運行、維護工作可以高效、有序的落實，系統(tǒng)管理人員除了要對當?shù)鼗厩闆r作出全面了解，還要具備較高的信息素養(yǎng)，要盡快建立起一支高水平的復(fù)合型人才隊伍。也只有這樣才能夠確保各項管理工作在具體落實中可以取得理想成果，從整體上提升農(nóng)村飲水安全運行管理水平。

3 “互聯(lián)網(wǎng)+”在農(nóng)村飲水安全運行管理中的發(fā)展前景

如今，“互聯(lián)網(wǎng)+”正在悄悄改變著鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村的用水方式，在“十四五”規(guī)劃中，西營灌區(qū)將進一步加強農(nóng)村飲水安全信息系統(tǒng)建設(shè)，在水廠建立自動化監(jiān)控系統(tǒng)，通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，對水廠的進出廠流量、出廠水水質(zhì)進行實時監(jiān)控;在各供水支管、村組供水分支管上繼續(xù)安裝超聲波智能水表及濁度儀、余氯檢測儀等，實時監(jiān)測各支管、分支管的流量、壓力、濁度、余氯含量等數(shù)據(jù)。通過建立灌區(qū)農(nóng)村飲水安全信息化管理平臺，實現(xiàn)對灌區(qū)農(nóng)村供水各環(huán)節(jié)從取水、制水、輸水、用水的全過程監(jiān)控與管理，通過引入“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)科技，強化農(nóng)村飲水安全工程運行管理，促進供水設(shè)施高效配置合理使用，提升農(nóng)村供水監(jiān)管水平，確保用水方便程度、供水水量、供水保證率和水質(zhì)達標。

4 結(jié)語

農(nóng)村飲水安全工程的可持續(xù)發(fā)展，是關(guān)系到農(nóng)村千家萬戶民生福祉的大事，也是決勝脫貧攻堅全面建成小康社會的需要，全面提升農(nóng)村飲水安全運行管理水平和行業(yè)科技水平，積極探索新技術(shù)、新方法、新設(shè)備，全面推進農(nóng)村供水向智能化、信息化、自動化方向邁進，這也是令后農(nóng)村飲水安全運行管理的發(fā)展道路。

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