基于智慧城市理念的住宅小區二次供水設施改造思路研究

摘要：二次供水設施隨著小區使用時間的延長會產生缺陷，更可能引發水質異常，做好住宅小區的二次供水設施改造和管理是當前住宅小區改造面臨的主要問題。智慧城市理念是利用物聯網、云計算和智能電網等技術打造現代的管理。利用智慧城市理念，將現有的傳感器技術+數字化技術+互聯網技術融合，將二次供水設施中的水質監測系統、自動化控制系統、遠程監控系統等整合成高效系統，提高設備管理水平，保障居民安全。

關鍵詞：智慧城市? 二次供水改造? 物聯網? 云計算? 智能電網

Research on the Transformation of Secondary Water Supply Facilities in Residential Quarters Based on the Concept of Smart City

LIU Yanling

（Lishu County Baishan Township Comprehensive Service Center Water Conservancy Service Station， Siping， Jilin Province， 136527 China）

Abstract： The secondary water supply facilities will have defects with the extension of the use time of the community， which is more likely to lead to abnormal water quality. The main problem facing the transformation of the residential community is to do a good job in the transformation and management of the secondary water supply facilities of the residential community. The concept of smart city is to create modern management by using technologies such as Internet of things， cloud computing and smart grid. The concept of smart city is adopted to integrate existing sensor technology， digital technology and Internet technology， and integrate water quality monitoring system， automatic control system and remote monitoring system in secondary water supply facilities into efficient systems， so as to improve equipment management level and ensure residents' safety.

Key Words： Smart city; Secondary water supply transformation; Internet of things; Cloud computing， Smart grid

水是生命之源，飲用水安全是保障居民生產生活的主要民生問題之一[1]。老舊居民住宅小區二次供水設施衛生要求合格率明顯低于新建小區，其二次供水設施缺陷日益凸顯，更會引發水質異常、水衛生安全的突發事件[2]。因此，對老舊居民區進行的二次供水設施改造勢在必行[3]。

當今時代，是智能化的時代。人們對二次供水設施的改造也要采用先進的管理理念，智慧城市理念就是在眾多管理理念中較為突出的代表。智慧城市（Smart City）是以物聯網+為代表，輔以云計算、智能電網，將系統中的各環節利用先進的數字信息化技術進行高度整合，這樣既能降低系統能耗，又能盡早發現并解決問題。本文從二次供水設施存在的主要問題出發，探討智慧城市理念在二次供水設施改造中應用的可能性，為進一步提高供水的管理水平及科學調度水資源提供數據支撐。

1住宅小區二次供水設施存在的問題

城鎮化的不斷擴大導致多層、高層住宅小區大量出現[4]。但城鎮管網的供水設施是多年前設計應用的，其低壓供水模式遠遠不能滿足多層、高層居民的用水需求，頂層水壓低頻頻出現，需要進行住宅小區的二次供水設施改造，設置儲水調節、水泵加壓等。但在二次供水設施改造過程中，出現諸多問題，具體如下。

1.1二次污染風險

傳統的住宅小區，供水管道以鋼管為主，其內壁容易生銹、結垢，助長細菌、微生物的滋生。由水廠凈化后的達標水在經過這些管道進行輸送的過程中就容易產生二次污染風險。另外，經過貯水池、高位水箱或加壓設備之后，涉及的環節眾多，加上設施的老化、設計不合理等問題帶來的潛在放大效應，也容易增加生活用水的二次污染風險。

1.2 二次供水設施漏損

漏損是供水管網發生頻率最高的故障，會引發管網跑水、冒水、滴水、漏水等諸多問題。貯水池、管道、水泵、閥門等部位是發生漏損事件的主要部位，這些位置隱蔽性強，一旦發生漏損現象也不易被發現，急需提高管理水平以加強養護。

1.3 供水方式不科學

目前國內使用的二次供水系統加壓方式主要包括單獨高位水箱供水、低位水池-水泵-高位水箱供水、低位水池-變頻水泵供水及無負壓疊壓供水。這些供水方式均未考慮當前市政管網的承受能力、小區物業對貯水池的管理隨意性強、未設立配套的增壓設備等。

1.4 養護管理不健全

由設施產權人或委托物業管理的二次供水設施在不專業的物業管理人員、未規范化的操作等因素共同作用下，存在運轉不通暢、維護不及時、設備使用周期短等養護問題，嚴重影響居民對水的需求，更增加設備的使用成本。

2智慧城市理念應用潛力分析

2.1智慧城市理念的內涵

智慧城市理念是以物聯網、云計算、大數據等信息通信技術為基礎的系統管理模式，在最初的管理思維中增加民生+、服務+、創新+、智能+等理念，不斷更新管理體系的運行效率，更利于用戶使用的一種模式。其中，智慧意味著能夠靈活、迅速處理事件的能力，實現系統的有效運轉[5]。

2.2智慧城市理念在城市設施改造中的應用案例

智慧城市理念在城市設施改造中已經有所體現，如在紹興市老舊高層住宅小區（越城區盛世名苑）二次供水改造過程中，施工方從供水方案優化、管道設施改造、泵房設備改造以及其他輔助配套設施改造等方面入手，將改造過程涉及的環節作為一個系統加以管理，大大提升了系統運轉的效率;在上海市郊區某鎮居民住宅二次供水改造工程中，也有智慧理念的滲透，利用智能泵站監測居民用水情況，在突發居民用水困難時及時供水，實現智能化管理過程，保障居民用水安全。可見，智慧理念在二次供水設施改造中具有可行性。

3智慧城市理念下的二次供水設施改造思路

智慧城市理念是將城市中的各個系統、子系統或者組織單元設定為一個系統，然后用管理系統的方法進行資源整合，減少能耗又增加效率。城鎮居民住宅的二次供水系統是自來水供應過程的一個環節，其管理水平、管理效率都與百姓的用水安全息息相關。

3.1二次供水設施改造的數據監測與數據分析

利用智慧城市理念可以建立二次供水泵房智能管理系統，通過水質水壓儀等設備采集、傳輸供水過程的指標變化情況，不僅能實時監控二次供水管網、設備的運行狀態和參數，更等實現智能預警、設備的自動控制等操作，二次供水的過程監控力度大大提升，減少運行成本的同時促進供水的科學管理。

對于采集到的數據要經過科學的分析，總結出二次供水過程中的規律，從而在供水設計方面提出改進借施，通過智能系統進行供水過程的合理化、智能化控制。

3.2智慧城市理念下的泵房改造

在二次供水設施改造過程中，將設備的自動化控制系統、遠程控制系統、視頻監控等安防系統、水質保障檢測系統、減噪減震系統、供電報賬系統等進行集成，這就是智慧城市理念的應用，建設成的智慧化泵房系統將成為二次供水智能管理系統的基礎，為二次供水設施改造奠定基礎。

智能城市理念下的泵房可以實現泵房水池液位和泵房進水、防淹排水系統聯動控制，在遠程控制之下還能實現積水報警。這里面包括在低位水池安裝干簧管液位計，在市政進水管上安裝壓力變送器，在泵房出水總管上安裝電磁流量計、濁度分析儀、余氯分析儀、pH分析儀等，這些設施的增加可以使泵房實現對送水壓力、低位水池的液位、市政管網的進水壓力、供水流量、水質情況的監測。這些數據也可以提供給監測平臺，進行大數據整合，結合云數據平臺，實現對供水情況等總體監測分析，同時進行預測預報。

3.3智慧城市理念下的智能化控制和遠程監控改造

智能化控制系統包括用戶供水管網前端的壓力傳感器、泵房控制柜內的可編程控制器PLC接收壓力傳感器、變頻器等幾部分組成，其中核心是變頻器。通過用戶終端的壓力傳感器實時監測用戶端的壓力信號，反饋給可編程控制器，通過電腦控制，產生實時的調控數據給變頻器，從而實現水泵的調節和恒壓變頻供水的自動控制。

此外，將供水設施進行自動化控制之后，人機交互界面可以實時顯示設備的運行狀態、系統壓力等參數，實現電壓異常情況下的自動切換，各種設施的自動保護，降低如遇暴雨聯電等突發事件的發生頻率，保護人民的生產生活安全[6]。

4結語

二次供水設施的老化陳舊、管理水平低嚴重限制行業發展，二次供水設施改造已是當務之急。更新改造理念是在改造之前就需要做的事情。智慧城市理念用系統的思想將二次供水設施改造朝著管理專業化、智能化方向發展，是提升改造質量和改造水平的重要突破。利用物聯網、云計算和智能電網等現代技術打造的現代化管理，在提高設施運行狀態和水平的同時，能夠切實保障居民用水安全。

參考文獻

[1]由衛.智慧水務理念下的住宅小區二次供水設施改造探索與實踐[J].智能城市，2020，6（3）：11-13.

[2]陳曉茜.基于有機更新理論的新型城鎮化路徑研究——以溫州市周壤鎮為例[D].上海： 上海師范大學，2020.

[3]谷甜甜.老舊小區海綿化改造的居民參與治理研究[D].南京：東南大學，2019.

[4]貝文馨.“智慧城市”核心內涵研究[D].上海：上海師范大學，2017.

[5]武新新.基于數據挖掘技術的智慧社區建設現狀及影響因素分析[D].石家莊：河北經貿大學，2021.

[6]高佳坤.《智慧城市發展的戰略原則：歐洲經典案例研究分析》英漢翻譯實踐報告[D].天津：天津理工大學，2021.

中圖分類號：TU821 DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2109-5640-4398

作者簡介：劉艷玲（1979—），女，中專，工程師，研究方向為水利管理。

快遞至：吉林省四平市梨樹縣梨樹鎮酒精廠家屬樓東二樓口? ? ?劉艷玲? 15004458176