濰坊市高崖水廠智慧供水建設現狀與發(fā)展前景

董振禮

濰坊市水利事業(yè)發(fā)展中心 山東 濰坊 261061

高崖水庫總庫容1.6億立方米，是一座以防洪、供水、生態(tài)保護為主的大(2)型水庫，是農村集中供水工程的主要水源地，水質一直位居全市前列。高崖水廠以高崖水庫為原水水源建設而成并投入使用，承擔著昌樂縣南部5個鎮(zhèn)575個村莊32萬人的供水任務。自投入運行以來，水廠不斷加強供水規(guī)范化管理，完善管理制度體系，提升水質管理和供水服務水平，2020年度被水利部評為全國農村供水規(guī)范化水廠。

一、高崖水廠建設現狀

1.加強硬件建設。高崖水廠有凈水廠1處、2000立方米清水池2座、日處理能力5000噸的一體化凈水設備4臺、先進的信息化管理系統(tǒng)和自動變頻系統(tǒng)各1套、具備106項水質全分析能力的水質檢測中心1處，現已具備生活飲用水、地表水、地下水、農田灌溉水、漁業(yè)水、實驗室分析用水等9類產品523項的第三方檢測機構，通過了CMA資質認證。覆蓋昌樂縣境內濰臨路以南的紅河、喬官等4個鎮(zhèn)和高崖庫區(qū)共436個村26萬人。以高崖水庫為水源，鋪設村以上供水管網456公里。高崖水廠按照“用最先進的設備、建最安全的水廠、流最干凈水”的要求，實現了電腦全自動控制、最短時間最高效達到凈水效果。

2.加強規(guī)范化管理。為更好地將更優(yōu)質的水源送到每家每戶，高崖水廠建立了專業(yè)化運營體系，建立健全了維修養(yǎng)護、水費計收、績效考核等管理制度，強化水質檢測、加氯加藥工、電工等崗位人員管理，對水質、水量、水壓進行24小時實時監(jiān)測、不間斷供水，定期定點對管網水、末梢水進行抽檢，及時公開上報檢測數據。實行精細化管理，加強水質監(jiān)測，嚴把水廠出廠水質，確保全年水質達標率保持在較高水平。

二、智慧供水提升項目建設思路及建設內容

實施了高崖水廠智慧供水提升項目，建設升級了水廠信息化系統(tǒng)，建成喬官供水管理所信息自動化系統(tǒng)，進行了供水管網監(jiān)測站點加密建設，開展了信息化系統(tǒng)定期運行維護，實現對水廠、喬官供水管理所、供水管網壓力、流量及供水水質的實時監(jiān)測及遠程控制，提升了高崖水廠的安全防護能力，達到了供水管理所“無人值守或少人值守”的目標。

1.系統(tǒng)總體設計

(1)系統(tǒng)分級結構。基礎設施層包括水廠、管理所、管網監(jiān)測站點，采集供水壓力、瞬時流量、累計流量、水質數據等關鍵數據，工藝設備的狀態(tài)信息等。數據層為濰坊IoT聯(lián)接管理平臺，接收各水廠、管理所、管網數據信息，對數據信息進行解析、處理，同時轉發(fā)至濰坊市級農村飲水安全信息化系統(tǒng)。應用層為濰坊市級農村飲水安全信息化平臺，匯總濰坊IoT聯(lián)接管理平臺發(fā)送的各種數據，對數據進行處理、分析、分類存放，依據各縣級、水廠業(yè)務管理要求進行數據轉存、分發(fā)，為管理人員提供清晰、直觀的人機界面。各流量、壓力、水質監(jiān)測站點通過NB―IoT無線網絡傳輸至濰坊IoT管理平臺再至濰坊市級農村飲水安全信息化平臺，在高崖水廠可查看相應管網的運行數據，實現對管網的遠程控制。

(2)系統(tǒng)框架結構。從整體上規(guī)定了系統(tǒng)建設的層次和內容，水利信息化保障環(huán)境包括法規(guī)政策、標準規(guī)范、建設機制、運行機制、投資機制和人才隊伍等，農村飲水安全系統(tǒng)運行環(huán)境由機房設施、信息網絡、硬件設備和基礎軟件組成，農村飲水安全信息采集與工程監(jiān)控定位于工程基礎信息、現場端的測站系統(tǒng)、水利工程監(jiān)控系統(tǒng)和管理端的數據接收系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)，農村飲水安全資源共享服務實現信息資源的安全存儲、高效共享、綜合服務和主題服務等，農村飲水安全綜合業(yè)務應用包括業(yè)務應用和門戶兩部分內容。

2.項目建設內容

(1)建設升級高崖水廠信息化系統(tǒng)。高崖水廠數據接入建設，新增管網測控站點和壓力監(jiān)測站點數據采集部分實現壓力、流量、濁度、余二氧化氯和供水管網壓力數據的實時采集及遠程閥門控制功能。建設高崖水廠周界防范系統(tǒng)和大門入侵探測報警系統(tǒng)，搭建覆蓋水廠圍墻的脈沖電子圍欄系統(tǒng)，安裝防護欄、紅外探測設備，經智能分析及時發(fā)現入侵事件并報警通知值班員。建設自流線加壓控制系統(tǒng)，購置水泵、變頻器、控制柜等設備并進行安裝調試，對中控室軟件升級及一體化進水及反沖洗自控系統(tǒng)進行升級建設。建設水廠農村飲水安全信息化網絡系統(tǒng)，在濰坊市水利局建設100M帶寬VPN專網，在各水廠、管理所建設20M帶寬VPN專網，實現市、縣、工程三地數據傳輸，各管網監(jiān)測點利用NB―IoT無線網絡進行數據采集與傳輸。

(2)建設喬官供水管理所信息自動化系統(tǒng)。在管理所辦公樓二樓建設完善調度中心，配置安裝投影儀、服務器及網絡設備。建設軟硬件平臺，包括計算機工作站等設備和上位機監(jiān)控軟件。改造現有南清水池、大山清水池、喬東線加壓控制系統(tǒng)，在取水、制水、加藥、供水等環(huán)節(jié)配置PLC及前端采集儀表，實時采集各工藝流程設備狀態(tài)，如清水池液位、供水壓力、流量、水質等數據信息，水泵的電壓、電流、電量等運行參數及運行狀態(tài)，實現全過程自動化管理及控制。

(3)建設加密供水管網監(jiān)測站點。新建4處供水管網水質測控站點，改造現有6處管網監(jiān)測站點，安裝水質監(jiān)測儀表、壓力、流量儀表、數據采集終端、閥門及測控PLC，在主管網最遠端或最不利點建設完成90處壓力監(jiān)測點，安裝壓力變送器及數據采集終端，收集并傳輸管網水質數據和壓力數據至高崖水廠農村飲水安全信息化平臺。

(4)定期對信息化系統(tǒng)進行運行維護。專人負責對高崖水廠、喬官供水管理所自動化系統(tǒng)和信息化系統(tǒng)定期進行維護，包括水源、水廠、管網的定期維護、日常巡檢、故障搶修、設備配件更換等，確保各水源、水廠、管網自動化設備及信息化監(jiān)測設備正常運行。

三、遠期構想

從前期水利部開展的《農村供水中長期發(fā)展戰(zhàn)略》研究來看，我國農村供水的發(fā)展與國家現代化進程是協(xié)調統(tǒng)一的，到2035年基本實現城鄉(xiāng)供水均等化目標，2050年全面實現城鄉(xiāng)供水一體化和農村供水現代化。未來幾年，隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展速度的持續(xù)加快，城鄉(xiāng)及邊遠地區(qū)的供水需求將日益增強，對供水企業(yè)管理的標準要求也在不斷提高。物聯(lián)網、區(qū)塊鏈、人工智能、5G等現代信息技術的快速發(fā)展和應用，為我們運用信息化進一步提升智慧供水水平提供了新的思路和模式。筆者認為，未來的供水企業(yè)應更多基于智慧水務理念，充分考慮水務智慧化管理可能面臨的系列挑戰(zhàn)，從客戶的實際需求出發(fā)，切實解決客戶從設計、制造到后期運維面臨的技術難題，真正實現智能遠程管控、可視化管理、少人或無人值守，為用戶提供優(yōu)質服務，保障用水安全。