農(nóng)村飲水工程信息化建設(shè)探討

趙克潤(rùn)

摘要 “數(shù)字供水”是供水單位服務(wù)理念、管理水平的體現(xiàn)。本文對(duì)武威市涼州區(qū)鄧馬營(yíng)湖農(nóng)村飲水工程信息化建設(shè)的概況、建設(shè)目標(biāo)、建設(shè)方案進(jìn)行了介紹，可以看出，本農(nóng)村飲水工程實(shí)現(xiàn)了“采集自動(dòng)化、傳輸網(wǎng)絡(luò)化、集成標(biāo)準(zhǔn)化、管控一體化、決策智能化”的目標(biāo)，切實(shí)提高了工程運(yùn)行管理水平，為全區(qū)飲水工程信息化建設(shè)積累了經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞 農(nóng)村飲水工程；信息化；建設(shè)

中圖分類號(hào) S277.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）15-0156-01

1 工程概況

鄧馬營(yíng)湖位于騰格里沙漠西南邊緣，距武威市區(qū)60 km，是涼州區(qū)實(shí)施高深山區(qū)農(nóng)牧民“下山入川”移民搬遷安置區(qū)。2014年建成了集中式供水工程，通過(guò)提取深層地下加壓供水到戶，解決了6 861人及8萬(wàn)多牲畜的飲水問(wèn)題。工程設(shè)計(jì)供水規(guī)模為4 856.61 m3/d。主要建設(shè)96 m水源深井4眼，修建機(jī)井管理房4間80 m2，新建1 000 m3清水池4座、管理房326.41 m2、加壓泵房及設(shè)備間130.39 m2，配套250QJ100-54/3型提水泵4臺(tái)、IRC100-160（1）型加壓泵3臺(tái)、安裝200KVA變壓器1臺(tái)、輸電線路0.8 km、25 kW自藕?jiǎn)?dòng)柜4 套、1自動(dòng)變頻裝置1套、次氯酸鈉消毒設(shè)備1套，鋪設(shè)UPVC管道81.527 km。為提升農(nóng)村飲用水供水工程管理水平，實(shí)現(xiàn)供水調(diào)度信息化、數(shù)字化、流程化，結(jié)合供水工程建設(shè)實(shí)際，實(shí)施了鄧馬營(yíng)湖供水工程信息自動(dòng)化，對(duì)工程的運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制。

2 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

一是實(shí)現(xiàn)水源井的遠(yuǎn)程監(jiān)控和啟停，并能讀取水泵工作電流、電壓和泵運(yùn)行狀態(tài)、故障信息；實(shí)現(xiàn)消毒設(shè)備、變頻加壓泵站的自動(dòng)化控制運(yùn)行。二是實(shí)現(xiàn)凈水廠中控室、消毒間、變頻控制室、水泵機(jī)組、清水池、水源井和廠區(qū)的視頻監(jiān)控。三是在供水主管上安裝智能流量計(jì)，計(jì)量水廠供水量；遠(yuǎn)程設(shè)11個(gè)管網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，檢測(cè)流量、壓力，安裝電動(dòng)閥門實(shí)現(xiàn)監(jiān)控點(diǎn)遠(yuǎn)程控制閥門的開啟和關(guān)閉[1]。主要節(jié)點(diǎn)安裝智能計(jì)量設(shè)施，實(shí)現(xiàn)用水戶刷卡交費(fèi)和供水遠(yuǎn)程監(jiān)控。四是設(shè)置自動(dòng)化控制中心，安裝工業(yè)計(jì)算機(jī)、顯示器和視頻監(jiān)控主機(jī)，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)及報(bào)表的記錄、存儲(chǔ)、查詢和打印，并配置用戶刷卡收費(fèi)終端。

3 系統(tǒng)建設(shè)方案

針對(duì)工程建設(shè)的實(shí)際情況，鄧馬營(yíng)湖飲用水供水自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)分2層。一層是水廠供水設(shè)備自動(dòng)化監(jiān)控和遠(yuǎn)程管網(wǎng)監(jiān)控，水廠供水設(shè)備包括4眼水源井、4座清水池、3臺(tái)加壓泵、1臺(tái)次氯酸鈉發(fā)生器、1套變頻控制系統(tǒng)。主要監(jiān)控的數(shù)據(jù)包括水泵電流、電壓、供水壓力、供水流量、出廠水余氯和清水池水位以及管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)壓力、流量監(jiān)控；控制點(diǎn)包括水源井水泵的自動(dòng)啟停控制、消毒設(shè)備的自動(dòng)啟停控制、變頻泵自動(dòng)啟停控制以及遠(yuǎn)程管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)閥門的開啟與關(guān)閉，并能實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)報(bào)警。另一層是視頻監(jiān)控，系統(tǒng)采用數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)電視監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)行大容量錄像、存儲(chǔ)的同時(shí)進(jìn)行畫面分割、切換，攝像機(jī)的旋轉(zhuǎn)、聚焦、拉近、拉遠(yuǎn)，用以實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理。

3.1 自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)置

3.1.1 水源井控制。水源井依據(jù)清水池水位高低控制水泵的啟停，設(shè)置水位上限控制點(diǎn)1個(gè)、下限控制點(diǎn)3個(gè)。在水位達(dá)到上限時(shí)水泵自動(dòng)停止，下限水位時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)其中3 眼水源井、1眼備用。配置軟啟動(dòng)柜、多功能電參數(shù)智能監(jiān)控表和PLC控制柜，用于監(jiān)控水泵工作電壓、電流、用電量及水泵啟停、運(yùn)行狀態(tài)和故障報(bào)警，同時(shí)控制4眼機(jī)井定時(shí)輪換工作。并與中控室串口服務(wù)器通過(guò)光纖連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與指令執(zhí)行[2]。

3.1.2 廠區(qū)控制。廠區(qū)主要監(jiān)控變頻設(shè)備、加壓泵站、次氯酸鈉消毒設(shè)備的運(yùn)行，采集清水池水位、供水流量（瞬時(shí)量、累積量）、供水壓力和出水余氯。在變頻控制室、泵房和消毒間安裝PLC控制柜，通過(guò)光纖與中控室連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、指令執(zhí)行和故障報(bào)警。配置采集擴(kuò)展模塊采集水池水位、供水壓力、供水流量、出廠水余氯和水泵工作時(shí)間。設(shè)定水泵工作時(shí)間，自動(dòng)調(diào)節(jié)輪換工作。根據(jù)清水池的進(jìn)水量和采集的出廠水余氯，實(shí)現(xiàn)次氯酸鈉發(fā)生器自動(dòng)化控制運(yùn)行[3]。

3.1.3 管網(wǎng)遠(yuǎn)程檢控系統(tǒng)。管網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)檢測(cè)點(diǎn)13個(gè)，采用太陽(yáng)能供電方式。每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)根據(jù)需要安裝電動(dòng)蝶閥、壓力傳感器、智能水表等，對(duì)檢測(cè)點(diǎn)壓力、流量（瞬時(shí)量、累積量）采集和閥門進(jìn)行控制。監(jiān)控點(diǎn)各檢測(cè)點(diǎn)測(cè)控終端將現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)通過(guò)組建網(wǎng)采用無(wú)線局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、指令執(zhí)行和故障報(bào)警[4]。

3.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)采用數(shù)字化閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，水源井安裝4臺(tái)，前院安裝1臺(tái)，大門口安裝1臺(tái)智能網(wǎng)絡(luò)高速球機(jī)；中控室、消毒間、泵房、變頻室各安裝1臺(tái)高清紅外夜視半球攝像機(jī)。各點(diǎn)視頻信息通過(guò)光纖傳輸?shù)娇刂浦行模瑢?shí)行24 h全天候監(jiān)控，并能對(duì)異常情況進(jìn)行報(bào)警，保障水廠安全運(yùn)行[5]。

3.3 中心控制室

控制中心主要實(shí)現(xiàn)對(duì)各分站的遠(yuǎn)程監(jiān)控與調(diào)度，主要由工業(yè)計(jì)算機(jī)、顯示器、UPS電源、視頻服務(wù)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、報(bào)警系統(tǒng)、數(shù)字硬盤錄像機(jī)及中控操作臺(tái)組成。中心控制室將各站點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)服務(wù)器，通過(guò)監(jiān)控軟件以數(shù)據(jù)、圖像、圖表和曲線等多種方式顯示出來(lái)，為運(yùn)行管理人員供水調(diào)度、預(yù)警處理提供科學(xué)決策依據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄，以方便調(diào)用和歸檔統(tǒng)計(jì)。客戶端交費(fèi)系統(tǒng)配套完整。

3.4 防雷接地系統(tǒng)

加裝防雷接地網(wǎng)、避雷器、過(guò)壓保護(hù)器、屏蔽電纜等措施，設(shè)置防雷接地系統(tǒng)，防止雷電等因素對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的破壞。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，通過(guò)涼州區(qū)鄧馬營(yíng)湖農(nóng)村飲水工程水廠、管網(wǎng)信息化、自動(dòng)化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了“采集自動(dòng)化、傳輸網(wǎng)絡(luò)化、集成標(biāo)準(zhǔn)化、管控一體化、決策智能化”的目標(biāo)，切實(shí)提高了工程運(yùn)行管理水平，確保了工程的安全運(yùn)行和效益的長(zhǎng)期發(fā)揮，為全區(qū)飲水工程信息化建設(shè)積累了經(jīng)驗(yàn)。

5 參考文獻(xiàn)

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