武山縣農(nóng)村飲水安全項目智慧化運行管護

韓文琴

（甘肅省武山縣水務局，甘肅 武山 741300）

1 武山縣農(nóng)村飲水安全運行管護問題仍然突出

由于武山縣集中大型水資源缺乏，供水多以零星小水源為主，形成了零星分散、難以管護的水源地集群；武山縣地形地貌復雜，大部分農(nóng)戶居住在半山、高半山一帶，人為服務難以及時到位；用水戶智能水表沒有普及，水費收繳工作費時，難度大，收繳率低；目前人工全面管護的工作量大，效率低下、用工成本高，巡回管護工作開展的異常艱難。水利系統(tǒng)信息化工作人員及鄉(xiāng)、村級水管員對水利新技術(shù)、新知識的學習掌握程度不高。武山縣農(nóng)村飲水安全項目建設(shè)在武山縣委、縣政府積極籌措資金，加快推進農(nóng)村安全飲水項目基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，縣水務局把農(nóng)村飲水安全工作作為脫貧攻堅核心任務、水利工作第一要務，舉行業(yè)之力推進落實，取得較好成效。但武山縣農(nóng)村飲水安全項目的運行管護面臨的地形地貌復雜、水源地零星分散、管線線路長、工作量太大、運行成本高，現(xiàn)有收費基礎(chǔ)設(shè)施支撐無力等問題仍然很突出，各方面因素使花大力氣建成的武山縣農(nóng)村飲水安全項目供水穩(wěn)定性無法確保。

2 武山縣農(nóng)村飲水安全運行管護問題解決方案

2.1 智慧化系統(tǒng)平臺建設(shè)

武山縣農(nóng)村飲水安全項目智慧化運行計劃改造建設(shè)17個供水站，55個水廠，其中包括，東順供水站、龍泉供水站、馬力供水站、四門供水站、南河供水站、西南部供水站、山丹供水站、西梁供水站、龍臺供水站、西北部供水站、北順供水站、灘歌供水站、鴛鴦供水站、咀頭供水站、南部供水站、東梁供水站、榆盤供水站。涉及40.76萬農(nóng)村群眾的生產(chǎn)、生活用水。全縣農(nóng)村飲水安全涉及農(nóng)戶約9.12萬戶。

將針對全縣域農(nóng)村飲水安全工程項目根據(jù)“無人值班（少人值守）”的原則，武山縣農(nóng)村飲水安全項目信息化平臺由平臺軟件、視頻處理軟件、手機App、售水管理平臺軟件等，服務器、不間斷電源、大屏幕顯示系統(tǒng)、視頻會議、會商室設(shè)備、工程師計算機、視頻接入裝置以及防靜電機房等硬件設(shè)備，以及固定IP接入等組成。對所有水源、泵站、水處理設(shè)施、供水設(shè)備、管網(wǎng)滲漏監(jiān)測、蓄水設(shè)施自動監(jiān)控等均實現(xiàn)遠程綜合自動化與現(xiàn)地控制相結(jié)合的運行管理功能。根據(jù)管護需求，綜合考慮管轄規(guī)模、地理位置等因素，在適當?shù)奈恢媒⒖h轄管理分站，管理分站建設(shè)包括，工程師計算機、硬盤錄像機、圖像大屏幕顯示裝置、視頻會議、售水管理軟件和辦公家具等。針對武山縣以分散的零星小供水點為主，人工管護工作量大、用工成本高、效率低下和水費收繳難度大的管理現(xiàn)狀，以及供水穩(wěn)定性無法確保等諸多問題，利用微電子和自動控制技術(shù)在各供水水源處安裝在線式遠程測控裝置，在縣水務部門建設(shè)農(nóng)村飲水安全工程縣級信息化調(diào)度指揮中心，開發(fā)管控平臺軟件。以縣為節(jié)點建設(shè)縣級農(nóng)村飲水安全工程信息化調(diào)度指揮中心，中心和遠程測控裝置通過由自建網(wǎng)絡和公用互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的混合傳輸通道完成信息交換，數(shù)據(jù)接入設(shè)立在武山縣的全縣農(nóng)村飲水安全工程信息化平臺。信息化平臺主要通過軟件模塊實現(xiàn)用戶的信息交流互動、設(shè)施自動運行管控、水費收繳、視頻監(jiān)控等功能，實現(xiàn)供水設(shè)施的全面監(jiān)測與控制，從而達到穩(wěn)定供水的目的。同時在需要監(jiān)控或證據(jù)留存的工程地點安裝視頻采集終端，在保證飲水安全的同時，為值班人員實時巡查提供翔實的實時遠程圖像，實現(xiàn)縣域農(nóng)村飲水安全工程智慧化運行。

2.2 智慧化系統(tǒng)平臺的主要功能

通過對支撐平臺、業(yè)務應用組件、業(yè)務應用運行管控、應用數(shù)據(jù)集成適配、業(yè)務應用服務組件、應用組件注冊發(fā)布等軟件模塊的開發(fā)，結(jié)合市級通信網(wǎng)絡改造、縣區(qū)通信鏈路升級等，最終實現(xiàn)智能感知、智能化監(jiān)控視聯(lián)、網(wǎng)絡安全防御等監(jiān)視軟件模塊的設(shè)計功能。即達到實時監(jiān)測包括液位、壓力、流量、水泵狀態(tài)、水泵電流、管線狀態(tài)、終端用水情況、水質(zhì)狀態(tài)等，及各個設(shè)備的故障狀態(tài)數(shù)據(jù)。如，在高位水池中安裝液位控制器、專用型潛水泵來控制機泵自動運行，可實現(xiàn)人工手動操作與自動控制的自由切換，操作簡單。主機泵和備機泵的自動切換、定時切換功能，使運行穩(wěn)定可靠。專用型潛水泵除具普通液位控制器全部特性外，還具有漏水保護、電機繞組過熱保護等功能，具有過電流、過電壓、過載、缺相、短路、過熱等多種保護功能。必要時，通過串行接口與計算機連接，實現(xiàn)計算機聯(lián)網(wǎng)直接監(jiān)控。自動功能：①當蓄水池水位達到上限時，液位控制柜控制水泵停止運行。②當蓄水池水位達到設(shè)定的下限時，液位控制柜控制水泵自動運行。③系統(tǒng)設(shè)手動、自動兩種操作模式，可自由切換。村級調(diào)蓄池安全監(jiān)測裝置與輸水干管計量與監(jiān)測裝置監(jiān)控點建設(shè)主要包括，太陽能電源裝置、通信裝置、單片機智能終端、控制箱、各型傳感器及桿件等。在供水主管網(wǎng)安裝流量監(jiān)測點、壓力監(jiān)測點及水質(zhì)監(jiān)測點，全天24小時對城區(qū)供水管網(wǎng)流量、壓力及水質(zhì)進行實時監(jiān)測分析控制，降低管網(wǎng)漏損率、能耗，水質(zhì)進一步達標，達到安全供水、優(yōu)質(zhì)服務、節(jié)能降耗的目的。通過對實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析實現(xiàn)對險情的預判和防止，當外在因素已造成突發(fā)險情時，系統(tǒng)自動進入險情處理模塊，執(zhí)行特定指令把險情控制到最小范圍，并產(chǎn)生報警信息。也可人為通過手機或電腦遠程終端實現(xiàn)對設(shè)備運行的控制，如開關(guān)閥門、啟停水泵等操作，從而達到從水源到供水終端的自動化運行、信息化管控。

關(guān)聯(lián)信息交流互動模塊中歸集的數(shù)據(jù)倉庫資源，以批準的供水價格為依據(jù)開發(fā)安全的水費收繳管理軟件。集IC卡刷卡取水、用水計量、費用結(jié)算、防盜報警、遠程監(jiān)測、IC卡充值、手機充值、可疑用戶分析等功能于一體，實時統(tǒng)計農(nóng)戶、區(qū)域等的用水、售水與賬戶資金情況。

通過對4G、5G和有線網(wǎng)絡技術(shù)的綜合使用，克服武山縣山大溝深的復雜地形對有線網(wǎng)絡建設(shè)的限制，傳輸質(zhì)量穩(wěn)定，降低網(wǎng)絡建設(shè)成本，大大增強了監(jiān)控系統(tǒng)的便攜性、靈活性，也可擴充出科學優(yōu)化監(jiān)控布局，達到“點—線—面”三維全覆蓋，從而建立起遠距離全局把控區(qū)域就近感知和近距離深入觀測的立體防控體系。管理人員可通過手機或電腦查看當前視頻或調(diào)取視頻歷史數(shù)據(jù)，對系統(tǒng)進行7×24小時遠程監(jiān)測，可根據(jù)管理人員需要選擇任意顯示模式，按需要控制攝像機的鏡頭角度，調(diào)整顯示畫面的視頻、音頻效果，極大方便視頻監(jiān)控者對遠程監(jiān)控視頻的集中查看。