“互聯網+”在彭陽縣農村飲水工程管理中的應用

楊 玲

(寧夏回族自治區彭陽縣水務局， 寧夏 彭陽 756500 )

“互聯網+”在彭陽縣農村飲水工程管理中的應用

楊 玲

(寧夏回族自治區彭陽縣水務局， 寧夏 彭陽 756500 )

彭陽縣位于寧夏東南部，地形地貌屬于黃土高原丘陵溝壑區，是國家級貧困縣，境內水資源短缺，解決群眾飲水困難是當地水利精準扶貧的重點。如何管理好農村飲水工程，確保工程長期發揮效益，本文作者通過“互聯網+”在彭陽縣農村飲水工程管理中的應用，為貧困地區有效管理農村飲水工程提供了借鑒。

“互聯網+”； 農村飲水工程； 管理； 彭陽縣

彭陽縣位于寧夏回族自治區東南部，六盤山東麓，1983年10月建縣，全縣總面積2528.65km2，轄4鎮8鄉，156個行政村，總人口26.65萬人，屬于國家級貧困縣?？h境內屬溫帶半干旱氣候區，為典型的大陸性季風氣候，多年平均降水量450mm，全縣水資源總量為8921萬m3，其中多年平均地表水資源量8921萬m3，地下水資源量3810萬m3，人均水資源量339m3，畝均水資源量89m3，干旱少雨、水資源短缺是制約縣域經濟社會發展的主要瓶頸之一。建縣以來，彭陽縣始終堅持以人為本的科學發展觀，時刻關注廣大農村群眾的生產生活，不斷搶抓機遇，積極爭取項目資金，科學規劃，精心實施，強化管理，建設民生水利工程，解決農村群眾飲水困難和飲水不安全問題。先后建成農村集中飲水工程53處，年供水總量103.47萬m3，解決了14.81萬農村群眾飲水困難和不安全問題，2015年年末，農村飲水安全覆蓋率達到90%，自來水入戶率達到67%。

1 農村飲水工程管理存在的主要問題

農村飲水工程在保障民生、服務民生、改善民生方面發揮了不可替代的基礎支撐作用。彭陽縣積極探索工程運行管理方式，在農村飲水工程管理中先后走過群眾自管、委托鄉村管理、水務局專管的路子，發展到現在的“個人承包”“縣農村供水管理總站+水利工作站+農民用水者協會管理”的運行管理模式，但在長期的工程運行中，由于管理手段落后，缺乏現代化管理手段，致使農村飲水工程供水保證率低，管網漏失率高，運行費用高，信息化服務不到位，群眾意見大。

a.工程管理粗放，供水保證率低。大部分工程沒有實施主管網流量、壓力的實時監測以及泵站蓄水池的自動化控制。泵站、機電設備運行依然依靠人員憑經驗進行管理，供水保證率低。

b.監測手段落后，供水成本高。由于缺乏自動化的監測和運行記錄，無法統計管網漏損和實現收費到戶，水務局無法監督供水管理單位或者承包者個人工程運行和收費情況。收支不平衡、供水成本高，農村飲水工程難以維持良性運行。

c.管理不透明，群眾意見大。缺乏科學的監測手段，管理不透明，用水戶意見大，水費征收困難，偷水漏水現象普遍存在。現代化管理手段的缺失，對于偷水及破壞供水設施的違法行為打擊力度有限，群眾意見較大。

2 “互聯網+”農村飲水工程管理的技術路線

為從根本上解決農村飲水工程監測管理手段落后的問題，從2013年開始，彭陽縣積極探索在農村飲水工程管理中引進“互聯網+”的模式，建設全縣農村飲水工程監控中心1處，監控全縣25處農村飲水工程，實現農村飲水工程管理自動化、信息化。

2.1 系統結構

彭陽縣農村飲水工程自動化監控管理系統由數據采集控制系統、監控中心平臺、供水管理信息系統等組成。圖1為彭陽農村飲水自動化監控管理系統工程總體框架圖。

信息采集傳輸系統由監測點、監控中心以及監測點與監控中心的信息傳輸信道構成。監測點主要功能是自動采集泵站運行參數，包括機電設備電壓、電流、功率，水泵流量、壓力，蓄水池上下限水位，出水閥流量控制，供水干支管道流量、壓力；監控中心主要功能是接收監測點報送的數據，經過初步處理進入實時數據庫，并對自動測報的信息進行匯總。監控中心的實時數據庫隨時接收由各站點發來的數據，同時將收到數據的時間及合理性判別的結果存入指定文件，可按用戶指定的時段間隔整理、存儲、打印；傳輸信道采用GPRS為主要通訊信道，多種技術手段建立信息監測點與監控中心之間信息傳輸通道。正常情況下自動監測站點監測頻次按照國家及水利行業相關標準規定進行，同時對每個信息自動化采集站點設置異常情況下根據需要設定自動觸發式信息報送，實現人與服務的交流。

2.2 監測工程典型設計

中部飲水是彭陽縣“十一五”期間建設規模最大、受益范圍最廣的農村飲水安全工程，建成供水主管道加壓泵站4座，支管道加壓泵站3座，蓄水池14座，鋪設供水主干管49.23km，支管245.37km，入巷管道157.63km，解決了白陽、草廟、孟塬、城陽4鄉(鎮)28個行政村131個自然村3.69萬人飲水困難。以該工程為例進行自動化控制典型設計，供水管網拓撲結構見圖2。

根據以上拓撲結構，中部飲水工程單座泵站自動化設備配置清單見下頁表。

2.3 信息傳輸

“互聯網+”是以大眾消費群體為主要用戶對象，以移動智能終端為信息載體，以無線寬帶數據網絡為接入通道，以海量數據處理中心為信息加工場所的互聯網信息消費及應用服務形態。主要包括4個基本要素：移動智能終端、移動寬帶網絡、大規模數據中心和應用服務。以移動通信方式為信息傳輸主要通道。信息采集傳輸系統結構見圖3。

2.4 通信與計算機網絡系統

農村飲水工程如何實現供給側高效協同運轉，信息采集、處理、存儲及傳輸是關鍵。彭陽縣農村飲水工程通過“互聯網+”，探索農村飲水工程“端—管—云—臺”信息服務供給格局，推動農村飲水工程借助移動互聯網提升供水服務發展。首先，接入端是用戶輸入和輸出信息的直接入口。一方面是管理人員移動智能終端和智能互聯產品如PDA巡查；另一方面是運行在監控中心硬件終端里的操作系統和各類APP軟件。其次，數據和信息傳遞的通道是以無線GPRS為傳輸介質的無線寬帶網絡及附屬設施。再次，平臺是指模塊化架構的軟件組件，主要包括支撐信息生產、聚合與分發的內容型平臺和支撐計費、支付、位置、大數據分析和物聯網應用等商業交易運營的能力型平臺。最后，云端是指應用云計算技術的大規模數據中心，對海量、異構、多源的數據進行實時有效的存儲和處理。彭陽縣農村飲水工程自動化監測中心網絡平臺系統見圖4 。

2.5 實現的主要功能

“互聯網+”在彭陽縣農村飲水工程管理中主要實現了4個方面的功能。一是實時監測功能。利用“互聯網+”產品內嵌的傳感器模塊，不僅可以采集農村飲水工程泵站物理產品運行的狀態數據，還可以獲取產品所處環境變動、用戶使用行為等數據，然后通過智能互聯產品內嵌的無線模塊將數據實時傳遞給后臺進行統計分析。二是實時控制功能。基于實時檢測的數據，智能互聯產品內置的存儲和處理模塊既可以按預先設定的算法，也可以按遠程加載指令的方式讓農村飲水泵站機

電設備、管道電磁控制閥等做出相應的動作，達到實時控制的目的。三是供水產品優化服務功能。在實時監測和控制的過程中，智能互聯產品產生大量數據，包括對農村飲水工程供水水質、水量、用戶、使用環境等的詳細記錄，供水單位可據此構建數據模型，對供水服務、水質、水量等做出改進和優化，更好地服務用水戶需求。四是移動PDA巡查功能。通過PDA查詢水廠基礎信息、用水戶信息、水廠自動化運行信息、實時視頻瀏覽。

3 “互聯網+”農村飲水工程管理取得的成效

在彭陽縣農村供水管理站建設了全縣農村飲水工程監控中心1處，監控彭陽縣25處農村飲水工程運行情況。在彭陽縣中部等25處農村供水工程的泵站、蓄水池安裝了水自動啟?？刂破鳌⒁何粋鞲衅?、流量越限報警、停泵保護、水泵電機過流過壓缺相斷路等保護設備。利用無線局域網、GPRS等通信手段，實現了手機、計算機對供水系統的遠程控制和監測。推行“互聯網+”農村飲水工程管理模式后，工程節水增效顯著。根據近3年(2013—2015年)運行監測的資料分析，實施“互聯網+”后，農村供水支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%，能夠實現對工程漏失率80%跑冒滴漏的水量進行有效控制，年節約水量約30萬m3，若按3元/m3測算，可以節約運行費用90萬元；水費征收率達到80%，按水費5元/m3計算，水費征收比例提高了20%，每立方米增加1元，年供水100萬m3，每年增加水費收入約100萬元；減少管理人員30人，按照每人每年1.5萬元工資計算，每年節省人工工資約45萬元；第一時間為紅河川等53處農村飲水工程管理人員提供事故處理預警300余次，保障了工程安全運行。

4 實施“互聯網+”農村飲水工程管理模式的意義

a.“互聯網+”農村飲水工程管理為探索貧困地區如何管理農村飲水工程提供了有效的借鑒。彭陽縣屬于國家級貧困縣，農村飲水工程點多面長線廣，通過實施“互聯網+”農村飲水工程管理模式，增加了水費收入，降低供水成本，減少運行費用，將管網漏失率控制在15%以內，開源節流的收益完全可以支撐農村飲水工程運行管理，為貧困地區管理農村飲水工程探索了有效的途徑。

b.“互聯網+”農村飲水工程管理為農村飲水工程效益的可持續發揮提供了重要的技術支撐。水資源短缺是制約彭陽縣經濟社會發展的主要瓶頸之一，“互聯網+”農村飲水工程管理為水行政主管部門科學化調度水資源提供了決策依據，合理配置生活、生態和工農業用水，提高科學化管理水平，使有限的水資源能夠最大限度發揮效益。

c.“互聯網+”農村飲水工程管理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。彭陽縣建設“互聯網+”農村飲水工程管理模式，重點采用云計算和移動物聯自動控制技術，通過在供水池安裝液位傳感器、泵站安裝自動啟?？刂疲瑢崿F了對水泵自動化啟?？刂?、流量越限報警及停泵保護、水泵電機過流過壓缺相斷路等自動保護，保證了水泵、電機、過濾器安全經濟運行。同時，利用無線局域網、GPRS等通信手段，實現了手機、計算機對供水系統的遠程控制和監測。該項技術在寧夏紅寺堡、鹽池縣、海原縣農村飲水工程運行管理中進行了推廣，加快了水利信息化建設步伐。

[1] 鄭海娟.泵站樞紐中自動化控制系統設計研究[J].水利建設與管理,2016(7).

[2] 丁素媛，宋蘇，林馮平.信息化技術在濟南水文工作中的建設應用[J].水利建設與管理,2015(9).

[3] 鄒明忠.江陰水利信息化建設實踐[J].中國水利，2014(1).

[4] 虎儉銀，杜玉斌.“互聯網+”模式下的彭陽農村供水管理實踐[J].中國水利，2015(20).

Application of ‘Internet+’ in the management of rural drinking water project in Pengyang County

YANG Ling

(NingxiaHuiAutonomousRegionPengyangCountyWaterAuthority,Pengyang756500,China)

Pengyang County is located in southeast of Ningxia. Landform belongs to hilly-gully region of loess plateau. It is a state-level poverty county and suffers from domestic water resources shortage. Solution of water drinking difficulty for people is very important in local water conservancy precise poverty alleviation. In the paper, the author provides beneficial reference for managing rural drinking water project in poverty regions effectivelly through applying ‘Internet+’ in management of rural drinking water project in Pengyang County aiming at how to manage rural drinking water project and ensure long-term benefits of the project.

‘Internet +’; rural drinking water project; management; Pengyang County

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.04.014

TV512

B

1005-4774(2017)04- 0053- 05