基于智慧城市理念的住宅小區(qū)二次供水設(shè)施改造思路研究

摘要：二次供水設(shè)施隨著小區(qū)使用時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生缺陷，更可能引發(fā)水質(zhì)異常，做好住宅小區(qū)的二次供水設(shè)施改造和管理是當(dāng)前住宅小區(qū)改造面臨的主要問題。智慧城市理念是利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和智能電網(wǎng)等技術(shù)打造現(xiàn)代的管理。利用智慧城市理念，將現(xiàn)有的傳感器技術(shù)+數(shù)字化技術(shù)+互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合，將二次供水設(shè)施中的水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)等整合成高效系統(tǒng)，提高設(shè)備管理水平，保障居民安全。

關(guān)鍵詞：智慧城市? 二次供水改造? 物聯(lián)網(wǎng)? 云計(jì)算? 智能電網(wǎng)

Research on the Transformation of Secondary Water Supply Facilities in Residential Quarters Based on the Concept of Smart City

LIU Yanling

（Lishu County Baishan Township Comprehensive Service Center Water Conservancy Service Station， Siping， Jilin Province， 136527 China）

Abstract： The secondary water supply facilities will have defects with the extension of the use time of the community， which is more likely to lead to abnormal water quality. The main problem facing the transformation of the residential community is to do a good job in the transformation and management of the secondary water supply facilities of the residential community. The concept of smart city is to create modern management by using technologies such as Internet of things， cloud computing and smart grid. The concept of smart city is adopted to integrate existing sensor technology， digital technology and Internet technology， and integrate water quality monitoring system， automatic control system and remote monitoring system in secondary water supply facilities into efficient systems， so as to improve equipment management level and ensure residents' safety.

Key Words： Smart city; Secondary water supply transformation; Internet of things; Cloud computing， Smart grid

水是生命之源，飲用水安全是保障居民生產(chǎn)生活的主要民生問題之一[1]。老舊居民住宅小區(qū)二次供水設(shè)施衛(wèi)生要求合格率明顯低于新建小區(qū)，其二次供水設(shè)施缺陷日益凸顯，更會(huì)引發(fā)水質(zhì)異常、水衛(wèi)生安全的突發(fā)事件[2]。因此，對(duì)老舊居民區(qū)進(jìn)行的二次供水設(shè)施改造勢(shì)在必行[3]。

當(dāng)今時(shí)代，是智能化的時(shí)代。人們對(duì)二次供水設(shè)施的改造也要采用先進(jìn)的管理理念，智慧城市理念就是在眾多管理理念中較為突出的代表。智慧城市（Smart City）是以物聯(lián)網(wǎng)+為代表，輔以云計(jì)算、智能電網(wǎng)，將系統(tǒng)中的各環(huán)節(jié)利用先進(jìn)的數(shù)字信息化技術(shù)進(jìn)行高度整合，這樣既能降低系統(tǒng)能耗，又能盡早發(fā)現(xiàn)并解決問題。本文從二次供水設(shè)施存在的主要問題出發(fā)，探討智慧城市理念在二次供水設(shè)施改造中應(yīng)用的可能性，為進(jìn)一步提高供水的管理水平及科學(xué)調(diào)度水資源提供數(shù)據(jù)支撐。

1住宅小區(qū)二次供水設(shè)施存在的問題

城鎮(zhèn)化的不斷擴(kuò)大導(dǎo)致多層、高層住宅小區(qū)大量出現(xiàn)[4]。但城鎮(zhèn)管網(wǎng)的供水設(shè)施是多年前設(shè)計(jì)應(yīng)用的，其低壓供水模式遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足多層、高層居民的用水需求，頂層水壓低頻頻出現(xiàn)，需要進(jìn)行住宅小區(qū)的二次供水設(shè)施改造，設(shè)置儲(chǔ)水調(diào)節(jié)、水泵加壓等。但在二次供水設(shè)施改造過程中，出現(xiàn)諸多問題，具體如下。

1.1二次污染風(fēng)險(xiǎn)

傳統(tǒng)的住宅小區(qū)，供水管道以鋼管為主，其內(nèi)壁容易生銹、結(jié)垢，助長(zhǎng)細(xì)菌、微生物的滋生。由水廠凈化后的達(dá)標(biāo)水在經(jīng)過這些管道進(jìn)行輸送的過程中就容易產(chǎn)生二次污染風(fēng)險(xiǎn)。另外，經(jīng)過貯水池、高位水箱或加壓設(shè)備之后，涉及的環(huán)節(jié)眾多，加上設(shè)施的老化、設(shè)計(jì)不合理等問題帶來的潛在放大效應(yīng)，也容易增加生活用水的二次污染風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 二次供水設(shè)施漏損

漏損是供水管網(wǎng)發(fā)生頻率最高的故障，會(huì)引發(fā)管網(wǎng)跑水、冒水、滴水、漏水等諸多問題。貯水池、管道、水泵、閥門等部位是發(fā)生漏損事件的主要部位，這些位置隱蔽性強(qiáng)，一旦發(fā)生漏損現(xiàn)象也不易被發(fā)現(xiàn)，急需提高管理水平以加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。

1.3 供水方式不科學(xué)

目前國(guó)內(nèi)使用的二次供水系統(tǒng)加壓方式主要包括單獨(dú)高位水箱供水、低位水池-水泵-高位水箱供水、低位水池-變頻水泵供水及無負(fù)壓疊壓供水。這些供水方式均未考慮當(dāng)前市政管網(wǎng)的承受能力、小區(qū)物業(yè)對(duì)貯水池的管理隨意性強(qiáng)、未設(shè)立配套的增壓設(shè)備等。

1.4 養(yǎng)護(hù)管理不健全

由設(shè)施產(chǎn)權(quán)人或委托物業(yè)管理的二次供水設(shè)施在不專業(yè)的物業(yè)管理人員、未規(guī)范化的操作等因素共同作用下，存在運(yùn)轉(zhuǎn)不通暢、維護(hù)不及時(shí)、設(shè)備使用周期短等養(yǎng)護(hù)問題，嚴(yán)重影響居民對(duì)水的需求，更增加設(shè)備的使用成本。

2智慧城市理念應(yīng)用潛力分析

2.1智慧城市理念的內(nèi)涵

智慧城市理念是以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等信息通信技術(shù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)管理模式，在最初的管理思維中增加民生+、服務(wù)+、創(chuàng)新+、智能+等理念，不斷更新管理體系的運(yùn)行效率，更利于用戶使用的一種模式。其中，智慧意味著能夠靈活、迅速處理事件的能力，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)[5]。

2.2智慧城市理念在城市設(shè)施改造中的應(yīng)用案例

智慧城市理念在城市設(shè)施改造中已經(jīng)有所體現(xiàn)，如在紹興市老舊高層住宅小區(qū)（越城區(qū)盛世名苑）二次供水改造過程中，施工方從供水方案優(yōu)化、管道設(shè)施改造、泵房設(shè)備改造以及其他輔助配套設(shè)施改造等方面入手，將改造過程涉及的環(huán)節(jié)作為一個(gè)系統(tǒng)加以管理，大大提升了系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的效率;在上海市郊區(qū)某鎮(zhèn)居民住宅二次供水改造工程中，也有智慧理念的滲透，利用智能泵站監(jiān)測(cè)居民用水情況，在突發(fā)居民用水困難時(shí)及時(shí)供水，實(shí)現(xiàn)智能化管理過程，保障居民用水安全?？梢?，智慧理念在二次供水設(shè)施改造中具有可行性。

3智慧城市理念下的二次供水設(shè)施改造思路

智慧城市理念是將城市中的各個(gè)系統(tǒng)、子系統(tǒng)或者組織單元設(shè)定為一個(gè)系統(tǒng)，然后用管理系統(tǒng)的方法進(jìn)行資源整合，減少能耗又增加效率。城鎮(zhèn)居民住宅的二次供水系統(tǒng)是自來水供應(yīng)過程的一個(gè)環(huán)節(jié)，其管理水平、管理效率都與百姓的用水安全息息相關(guān)。

3.1二次供水設(shè)施改造的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)分析

利用智慧城市理念可以建立二次供水泵房智能管理系統(tǒng)，通過水質(zhì)水壓儀等設(shè)備采集、傳輸供水過程的指標(biāo)變化情況，不僅能實(shí)時(shí)監(jiān)控二次供水管網(wǎng)、設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)，更等實(shí)現(xiàn)智能預(yù)警、設(shè)備的自動(dòng)控制等操作，二次供水的過程監(jiān)控力度大大提升，減少運(yùn)行成本的同時(shí)促進(jìn)供水的科學(xué)管理。

對(duì)于采集到的數(shù)據(jù)要經(jīng)過科學(xué)的分析，總結(jié)出二次供水過程中的規(guī)律，從而在供水設(shè)計(jì)方面提出改進(jìn)借施，通過智能系統(tǒng)進(jìn)行供水過程的合理化、智能化控制。

3.2智慧城市理念下的泵房改造

在二次供水設(shè)施改造過程中，將設(shè)備的自動(dòng)化控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控等安防系統(tǒng)、水質(zhì)保障檢測(cè)系統(tǒng)、減噪減震系統(tǒng)、供電報(bào)賬系統(tǒng)等進(jìn)行集成，這就是智慧城市理念的應(yīng)用，建設(shè)成的智慧化泵房系統(tǒng)將成為二次供水智能管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)，為二次供水設(shè)施改造奠定基礎(chǔ)。

智能城市理念下的泵房可以實(shí)現(xiàn)泵房水池液位和泵房進(jìn)水、防淹排水系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制，在遠(yuǎn)程控制之下還能實(shí)現(xiàn)積水報(bào)警。這里面包括在低位水池安裝干簧管液位計(jì)，在市政進(jìn)水管上安裝壓力變送器，在泵房出水總管上安裝電磁流量計(jì)、濁度分析儀、余氯分析儀、pH分析儀等，這些設(shè)施的增加可以使泵房實(shí)現(xiàn)對(duì)送水壓力、低位水池的液位、市政管網(wǎng)的進(jìn)水壓力、供水流量、水質(zhì)情況的監(jiān)測(cè)。這些數(shù)據(jù)也可以提供給監(jiān)測(cè)平臺(tái)，進(jìn)行大數(shù)據(jù)整合，結(jié)合云數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)供水情況等總體監(jiān)測(cè)分析，同時(shí)進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。

3.3智慧城市理念下的智能化控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控改造

智能化控制系統(tǒng)包括用戶供水管網(wǎng)前端的壓力傳感器、泵房控制柜內(nèi)的可編程控制器PLC接收壓力傳感器、變頻器等幾部分組成，其中核心是變頻器。通過用戶終端的壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用戶端的壓力信號(hào)，反饋給可編程控制器，通過電腦控制，產(chǎn)生實(shí)時(shí)的調(diào)控?cái)?shù)據(jù)給變頻器，從而實(shí)現(xiàn)水泵的調(diào)節(jié)和恒壓變頻供水的自動(dòng)控制。

此外，將供水設(shè)施進(jìn)行自動(dòng)化控制之后，人機(jī)交互界面可以實(shí)時(shí)顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)壓力等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)電壓異常情況下的自動(dòng)切換，各種設(shè)施的自動(dòng)保護(hù)，降低如遇暴雨聯(lián)電等突發(fā)事件的發(fā)生頻率，保護(hù)人民的生產(chǎn)生活安全[6]。

4結(jié)語

二次供水設(shè)施的老化陳舊、管理水平低嚴(yán)重限制行業(yè)發(fā)展，二次供水設(shè)施改造已是當(dāng)務(wù)之急。更新改造理念是在改造之前就需要做的事情。智慧城市理念用系統(tǒng)的思想將二次供水設(shè)施改造朝著管理專業(yè)化、智能化方向發(fā)展，是提升改造質(zhì)量和改造水平的重要突破。利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和智能電網(wǎng)等現(xiàn)代技術(shù)打造的現(xiàn)代化管理，在提高設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)和水平的同時(shí)，能夠切實(shí)保障居民用水安全。

參考文獻(xiàn)

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[6]高佳坤.《智慧城市發(fā)展的戰(zhàn)略原則：歐洲經(jīng)典案例研究分析》英漢翻譯實(shí)踐報(bào)告[D].天津：天津理工大學(xué)，2021.

中圖分類號(hào)：TU821 DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2109-5640-4398

作者簡(jiǎn)介：劉艷玲（1979—），女，中專，工程師，研究方向?yàn)樗芾怼?/p>

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