“互聯網+”模式下的彭陽農村供水管理實踐

（寧夏回族自治區彭陽縣水務局，756500，彭陽）

彭陽縣位于寧夏回族自治區東南部，六盤山東麓，全縣總土地面積2 528.65 km2，總人口25.64萬人，其中回族人口8.1萬人。境內海拔在1 248～2 418 m之間，屬黃土高原丘陵溝壑區。多年平均年降水量350～550 mm，干旱少雨，水資源短缺。全縣先后建成農村集中飲水工程46處，解決了12個鄉鎮20.3萬人飲水困難問題，自來水入戶率67%。2014年建成了寧夏中南部城鄉飲水安全工程彭陽北部安家川片區連通工程，開工建設了茹河、紅河片區連通工程。但由于工程分布范圍廣、管線長、管理人員少，設備運行全部靠人工操作，管理手段落后，造成農村飲水工程供水保證率低、管網漏失率高、出現故障不能及時發現等問題，工程運行費用高，群眾意見大。為提高工程管理水平，彭陽縣運用互聯網及無線物聯網技術，建設了農村飲水安全工程自動化監控管理系統，取得了較好的成效。

一、建設思路

運用互聯網技術及無線物聯網技術，對農村飲水安全工程的設備及管網配套了信息采集系統和監控系統，通過計算機、手機網絡對全縣農村供水工程的泵站、蓄水池進行遠程監測和水泵開停機自動控制，出現異常情況自動報警。遠期計劃開展聯戶水表井數據采集和供水管網的數據采集，實現全縣用水戶的遠程用水計量與收費。最終實現全縣農村飲水安全工程自動化控制全覆蓋，并建立集供水管理、服務、收費、水利政策咨詢為一體的水利管理信息化平臺。

二、系統建設情況

1.系統構成

農村飲水安全工程自動化監控系統由監測系統、信息傳輸系統和計算機網絡監控系統構成。

（1）監測系統

監測系統由傳感器、數據采集控制終端、傳輸設備及電源系統組成。泵站監測點采集泵站電壓、電流，并控制水泵啟停和閥門啟閉。蓄水池監測點采集蓄水池水位、出水管流量并控制高位蓄水池出水閥門。監測點在正常情況下按標準發送實時信息，同時設置在異常情況下發送報警信息。

（2）信息傳輸系統

信息監測點采集相關數據后，通過移動通信方式和計算機網絡傳輸平臺，傳輸到監控中心的服務器。監測設備采用無線水泵控制器和無線管網采集控制器。見圖1。

（3）計算機網絡監控系統

在縣水務局供水站建設計算機網絡監控中心。監控中心借助基礎平臺和數據管理平臺接收監測點報送的數據，經過處理后的數據進入實時數據庫。監控中心對自動測報的信息進行匯總，發布預警信息。見圖2。

2.系統的主要技術特點

系統運用互聯網技術和無線物聯網技術，通過計算機或手機網絡平臺，對農村供水工程水泵運行、蓄水池水位數據進行實時監測，并遠程控制泵站水泵開停和閥門的啟閉，實現自動上水。對設備斷電、閥門及水泵運行數據出現異常、蓄水池超警戒水位等異常情況及時報警，并通過短信、郵件提醒運行維護和監管人員。系統可以自主供水，同時可進行人工上水、定時定量上水控制，保證工程正常運行。系統支持查看、匯總、分析、導出各時間段數據的處理方式，具有設備遠程升級功能，保證所有設備為實時最新程序，免去現場升級的困難和成本。系統采用的WaveMesh通信協議，在休眠機制與功耗、網絡覆蓋規模及范圍、數據速率等方面要優于其他協議；所選擇的監控設備功耗低，支持網絡云監控，在施工及維護方面成本較低。

三、推廣應用情況及效益

彭陽縣2013—2014年先后在25處農村飲水工程建泵站監測點37個，建蓄水池及減壓池監測點69個，彭陽縣北部安家川片區配水工程的14座高位水池全部采用自動化控制技術。

圖1 信息采集傳輸系統結構圖

圖2 彭陽縣水務局計算機網絡監控系統示意圖

農村飲水安全工程運用互聯網技術進行管理后，能夠實現對供水管網80%的跑冒滴漏水量進行有效控制，減少了雇用管理人員；管道供水保證率提高了30%～40%，主干工程供水保證率達到了95%。以彭陽縣中部農村飲水安全工程為例，該工程共6級泵站，供水管線總長295 km，實施自動化改造后，管理人員由12人減少到6人，供水保證率由40%提高到75%，供水成本由改造前7.5元/m3降低到5.5元/m3，年工資性支出由30萬元降低到15萬元。通過自動化系統的斷電自動處理、管道漏水預警等自動提醒功能，第一時間為中部供水工程提供事故處理預警50余次，保障了工程安全運行。同時，自動化管理系統搭建了水利工程管理的信息平臺，加快了水利信息化建設步伐。

四、存在問題

一是受資金、技術、自然條件等因素限制，自動化管理還未實現供水工程全覆蓋，單項工程控制系統只延伸到蓄水池、泵站，對管網、聯戶井的監測尚未布設到位，對管道壓力變化、泄漏等問題還不能實施監測。二是供電電源保證率不高，未通電的蓄水池采用太陽能電池板和鋰電池供電，當連續陰天時，太陽能電量不足，鋰電池需經常更換充電，導致閥門啟閉不靈活或水泵啟動不及時。三是由于受地形限制，移動通信信號不強，傳輸不穩，計量監測設施和計算機監控上反映的數據不同步，有時不能準確及時反映變化情況，容易造成誤判。四是信息化建設方面專業人才缺乏，專業培訓沒有跟上，不能很好地開展規劃設計和管理維護工作，監控系統的維修管護經費無法落實，影響系統效益的發揮。五是沒有進行統一規劃設計，建設標準不統一，與其他管理系統不能有效融合，缺乏統一的管理平臺。

五、對策建議

①擴展延伸農村供水工程自動化管理平臺，增設支管管網、聯戶井的壓力、流量等監測數據，同時利用該平臺面向社會公眾提供供水、收費、政策咨詢等服務。

②充分利用“互聯網+”技術，建設“智慧水利”管理服務平臺，建設先進、科學、實用的涉水管理業務處理信息系統，實現防汛抗旱、水資源管理、水土保持、水庫安全等水利管理工作的信息共享、業務協同，推進水利信息化建設。

③強化信息化的頂層設計，統一規劃，分步實施，解決標準不統一、各自為政等問題。完善供電、網絡等基礎設施建設，為水利信息化建設奠定基礎。

④加強水利技術人員培訓，提高信息化方面的業務能力，落實項目后期維護資金，提高管理水平，保證系統正常運行。

[1]安健，李慧敏.基于物聯網技術與云技術的大壩安全管理[J].水利建設與管理，2015（6）.

[2]鄒明忠.江陰水利信息化建設實踐[J].中國水利，2014（1）.