濰坊市高崖水廠智慧供水建設(shè)現(xiàn)狀與發(fā)展前景

董振禮

濰坊市水利事業(yè)發(fā)展中心 山東 濰坊 261061

高崖水庫(kù)總庫(kù)容1.6億立方米，是一座以防洪、供水、生態(tài)保護(hù)為主的大(2)型水庫(kù)，是農(nóng)村集中供水工程的主要水源地，水質(zhì)一直位居全市前列。高崖水廠以高崖水庫(kù)為原水水源建設(shè)而成并投入使用，承擔(dān)著昌樂(lè)縣南部5個(gè)鎮(zhèn)575個(gè)村莊32萬(wàn)人的供水任務(wù)。自投入運(yùn)行以來(lái)，水廠不斷加強(qiáng)供水規(guī)范化管理，完善管理制度體系，提升水質(zhì)管理和供水服務(wù)水平，2020年度被水利部評(píng)為全國(guó)農(nóng)村供水規(guī)范化水廠。

一、高崖水廠建設(shè)現(xiàn)狀

1.加強(qiáng)硬件建設(shè)。高崖水廠有凈水廠1處、2000立方米清水池2座、日處理能力5000噸的一體化凈水設(shè)備4臺(tái)、先進(jìn)的信息化管理系統(tǒng)和自動(dòng)變頻系統(tǒng)各1套、具備106項(xiàng)水質(zhì)全分析能力的水質(zhì)檢測(cè)中心1處，現(xiàn)已具備生活飲用水、地表水、地下水、農(nóng)田灌溉水、漁業(yè)水、實(shí)驗(yàn)室分析用水等9類(lèi)產(chǎn)品523項(xiàng)的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)，通過(guò)了CMA資質(zhì)認(rèn)證。覆蓋昌樂(lè)縣境內(nèi)濰臨路以南的紅河、喬官等4個(gè)鎮(zhèn)和高崖庫(kù)區(qū)共436個(gè)村26萬(wàn)人。以高崖水庫(kù)為水源，鋪設(shè)村以上供水管網(wǎng)456公里。高崖水廠按照“用最先進(jìn)的設(shè)備、建最安全的水廠、流最干凈水”的要求，實(shí)現(xiàn)了電腦全自動(dòng)控制、最短時(shí)間最高效達(dá)到凈水效果。

2.加強(qiáng)規(guī)范化管理。為更好地將更優(yōu)質(zhì)的水源送到每家每戶，高崖水廠建立了專(zhuān)業(yè)化運(yùn)營(yíng)體系，建立健全了維修養(yǎng)護(hù)、水費(fèi)計(jì)收、績(jī)效考核等管理制度，強(qiáng)化水質(zhì)檢測(cè)、加氯加藥工、電工等崗位人員管理，對(duì)水質(zhì)、水量、水壓進(jìn)行24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、不間斷供水，定期定點(diǎn)對(duì)管網(wǎng)水、末梢水進(jìn)行抽檢，及時(shí)公開(kāi)上報(bào)檢測(cè)數(shù)據(jù)。實(shí)行精細(xì)化管理，加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)，嚴(yán)把水廠出廠水質(zhì)，確保全年水質(zhì)達(dá)標(biāo)率保持在較高水平。

二、智慧供水提升項(xiàng)目建設(shè)思路及建設(shè)內(nèi)容

實(shí)施了高崖水廠智慧供水提升項(xiàng)目，建設(shè)升級(jí)了水廠信息化系統(tǒng)，建成喬官供水管理所信息自動(dòng)化系統(tǒng)，進(jìn)行了供水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)加密建設(shè)，開(kāi)展了信息化系統(tǒng)定期運(yùn)行維護(hù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水廠、喬官供水管理所、供水管網(wǎng)壓力、流量及供水水質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及遠(yuǎn)程控制，提升了高崖水廠的安全防護(hù)能力，達(dá)到了供水管理所“無(wú)人值守或少人值守”的目標(biāo)。

1.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

(1)系統(tǒng)分級(jí)結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)設(shè)施層包括水廠、管理所、管網(wǎng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，采集供水壓力、瞬時(shí)流量、累計(jì)流量、水質(zhì)數(shù)據(jù)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，工藝設(shè)備的狀態(tài)信息等。數(shù)據(jù)層為濰坊IoT聯(lián)接管理平臺(tái)，接收各水廠、管理所、管網(wǎng)數(shù)據(jù)信息，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解析、處理，同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)至濰坊市級(jí)農(nóng)村飲水安全信息化系統(tǒng)。應(yīng)用層為濰坊市級(jí)農(nóng)村飲水安全信息化平臺(tái)，匯總濰坊IoT聯(lián)接管理平臺(tái)發(fā)送的各種數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析、分類(lèi)存放，依據(jù)各縣級(jí)、水廠業(yè)務(wù)管理要求進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存、分發(fā)，為管理人員提供清晰、直觀的人機(jī)界面。各流量、壓力、水質(zhì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)通過(guò)NB―IoT無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸至濰坊IoT管理平臺(tái)再至濰坊市級(jí)農(nóng)村飲水安全信息化平臺(tái)，在高崖水廠可查看相應(yīng)管網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)的遠(yuǎn)程控制。

(2)系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)。從整體上規(guī)定了系統(tǒng)建設(shè)的層次和內(nèi)容，水利信息化保障環(huán)境包括法規(guī)政策、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、建設(shè)機(jī)制、運(yùn)行機(jī)制、投資機(jī)制和人才隊(duì)伍等，農(nóng)村飲水安全系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境由機(jī)房設(shè)施、信息網(wǎng)絡(luò)、硬件設(shè)備和基礎(chǔ)軟件組成，農(nóng)村飲水安全信息采集與工程監(jiān)控定位于工程基礎(chǔ)信息、現(xiàn)場(chǎng)端的測(cè)站系統(tǒng)、水利工程監(jiān)控系統(tǒng)和管理端的數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)，農(nóng)村飲水安全資源共享服務(wù)實(shí)現(xiàn)信息資源的安全存儲(chǔ)、高效共享、綜合服務(wù)和主題服務(wù)等，農(nóng)村飲水安全綜合業(yè)務(wù)應(yīng)用包括業(yè)務(wù)應(yīng)用和門(mén)戶兩部分內(nèi)容。

2.項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容

(1)建設(shè)升級(jí)高崖水廠信息化系統(tǒng)。高崖水廠數(shù)據(jù)接入建設(shè)，新增管網(wǎng)測(cè)控站點(diǎn)和壓力監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)采集部分實(shí)現(xiàn)壓力、流量、濁度、余二氧化氯和供水管網(wǎng)壓力數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集及遠(yuǎn)程閥門(mén)控制功能。建設(shè)高崖水廠周界防范系統(tǒng)和大門(mén)入侵探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，搭建覆蓋水廠圍墻的脈沖電子圍欄系統(tǒng)，安裝防護(hù)欄、紅外探測(cè)設(shè)備，經(jīng)智能分析及時(shí)發(fā)現(xiàn)入侵事件并報(bào)警通知值班員。建設(shè)自流線加壓控制系統(tǒng)，購(gòu)置水泵、變頻器、控制柜等設(shè)備并進(jìn)行安裝調(diào)試，對(duì)中控室軟件升級(jí)及一體化進(jìn)水及反沖洗自控系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)建設(shè)。建設(shè)水廠農(nóng)村飲水安全信息化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在濰坊市水利局建設(shè)100M帶寬VPN專(zhuān)網(wǎng)，在各水廠、管理所建設(shè)20M帶寬VPN專(zhuān)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)市、縣、工程三地?cái)?shù)據(jù)傳輸，各管網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)利用NB―IoT無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與傳輸。

(2)建設(shè)喬官供水管理所信息自動(dòng)化系統(tǒng)。在管理所辦公樓二樓建設(shè)完善調(diào)度中心，配置安裝投影儀、服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。建設(shè)軟硬件平臺(tái)，包括計(jì)算機(jī)工作站等設(shè)備和上位機(jī)監(jiān)控軟件。改造現(xiàn)有南清水池、大山清水池、喬?hào)|線加壓控制系統(tǒng)，在取水、制水、加藥、供水等環(huán)節(jié)配置PLC及前端采集儀表，實(shí)時(shí)采集各工藝流程設(shè)備狀態(tài)，如清水池液位、供水壓力、流量、水質(zhì)等數(shù)據(jù)信息，水泵的電壓、電流、電量等運(yùn)行參數(shù)及運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程自動(dòng)化管理及控制。

(3)建設(shè)加密供水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)。新建4處供水管網(wǎng)水質(zhì)測(cè)控站點(diǎn)，改造現(xiàn)有6處管網(wǎng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，安裝水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀表、壓力、流量?jī)x表、數(shù)據(jù)采集終端、閥門(mén)及測(cè)控PLC，在主管網(wǎng)最遠(yuǎn)端或最不利點(diǎn)建設(shè)完成90處壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)，安裝壓力變送器及數(shù)據(jù)采集終端，收集并傳輸管網(wǎng)水質(zhì)數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)至高崖水廠農(nóng)村飲水安全信息化平臺(tái)。

(4)定期對(duì)信息化系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)。專(zhuān)人負(fù)責(zé)對(duì)高崖水廠、喬官供水管理所自動(dòng)化系統(tǒng)和信息化系統(tǒng)定期進(jìn)行維護(hù)，包括水源、水廠、管網(wǎng)的定期維護(hù)、日常巡檢、故障搶修、設(shè)備配件更換等，確保各水源、水廠、管網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備及信息化監(jiān)測(cè)設(shè)備正常運(yùn)行。

三、遠(yuǎn)期構(gòu)想

從前期水利部開(kāi)展的《農(nóng)村供水中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略》研究來(lái)看，我國(guó)農(nóng)村供水的發(fā)展與國(guó)家現(xiàn)代化進(jìn)程是協(xié)調(diào)統(tǒng)一的，到2035年基本實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)供水均等化目標(biāo)，2050年全面實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)供水一體化和農(nóng)村供水現(xiàn)代化。未來(lái)幾年，隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展速度的持續(xù)加快，城鄉(xiāng)及邊遠(yuǎn)地區(qū)的供水需求將日益增強(qiáng)，對(duì)供水企業(yè)管理的標(biāo)準(zhǔn)要求也在不斷提高。物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、人工智能、5G等現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，為我們運(yùn)用信息化進(jìn)一步提升智慧供水水平提供了新的思路和模式。筆者認(rèn)為，未來(lái)的供水企業(yè)應(yīng)更多基于智慧水務(wù)理念，充分考慮水務(wù)智慧化管理可能面臨的系列挑戰(zhàn)，從客戶的實(shí)際需求出發(fā)，切實(shí)解決客戶從設(shè)計(jì)、制造到后期運(yùn)維面臨的技術(shù)難題，真正實(shí)現(xiàn)智能遠(yuǎn)程管控、可視化管理、少人或無(wú)人值守，為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，保障用水安全。