自動化技術在農村飲用水中的應用研究

喻文濤

湖北省利川市水利局 湖北 恩施 445400

1 利川市各鄉鎮村管飲水安全工程現狀

①管理現狀。各村管工程總的來說分布比較分散，沒有統一的自動化調度管理和監控平臺，沒有統一的自動調度管理和監控平臺，主要由村委會指派專人進行運行維護和收費管理。有些村莊管理項目直接由村莊自己管理，供水費用由村莊承擔，村民獲得免費用水。②網絡現狀。管理單位網絡化現狀：絕大多數鄉鎮管理單位和村委會實現了互聯網寬帶；監測點無線網絡狀態：大多數水源地至少有移動2G 信號，不會影響無線GPRS數據的采集和傳輸。管網沿線大部分地方也基本具備無線網絡條件[1]。③信息化建設現狀。監測感知系統單一，覆蓋范圍不廣。人飲工程點多面廣，自動化監控手段薄弱，管理難度大。信息化思維薄弱，信息化應用范圍狹窄，供水服務水平有待提高。④工程管理現狀。運維資金不足，項目帶病運行，供水保證率低，表現為問題發生后應急維護不夠及時，農戶停水時間較長；自動化監測手段薄弱，管理難度大；農村飲用水質量監測能力建設不足；測量不準確，水費收取率低； 運行管理人員技術水平程度低，與現代化管理不相適應；缺少長效運行機制。

2 利川市農村飲水安全工程信息化建設的必要性

以利川市現有供水工程為基礎，針對利川市群眾飲水工程存在的問題，構建了利川市農村飲水安全工程信息系統項目。該項目建設是加強農村飲水安全行政監督的需要，是新形勢下信息化建設的重要組成部分。它是深入貫徹精準扶貧和脫貧銷號政策的需要，有效降低運營管理成本，提高管理效率，提高水費費率，確保項目的長遠效益的需要，也是提高農村居民的飲水安全的需要。提高水資源利用效率，可以緩解飲水供需矛盾，也需要響應國家和地方各級政策，在農村建立“互聯網+人民飲水”的典型示范。提高城鄉居民的飲水安全水平，提高水資源利用效率、有效緩解飲水供需矛盾[2]。

3 自動化技術的具體應用

（1）收費管理模式信息化。通過更換安裝智能水表，徹底改變原有的計量收費管理模式，變被動繳費為主動繳費，變被動管理為主動管理，通過預付費管理模式和線上線下同步繳費、數據實時監控可查詢，農戶用水明明白白，管理單位管理透明高效。自動化和信息化人飲工程采用自動化和信息化系統后，水費收繳率爭取從目前的35% 提高到90% 以上。隨著智能水表進村入戶，大山深處的貧困農戶可通過手機微信掃碼繳費，隨時查看用水信息，喝上放心水，繳納明白錢。

（2）水質檢測中的自動化技術應用。水質檢測工作的意義在于保證飲用水的安全性，確保供水網管中流通飲用水的水質達標。以往的水質檢測工作存在一定的滯后性特點，且無法實現對于飲用水水質的實時監督，往往當飲用水在出現大面積的污染和散播之后才能得到發現。自動化技術的應用改變了水質檢測工作長期存在的弊端和問題，其能夠定期檢測水質信息，并能夠在短時間內處理分析水污染問題。當自動化檢測系統發現水質存在污染問題時，會向工作人員發出預警，并對供水網絡中的污染源進行實時監測，自動分析水質污染的影響范圍，從而為解決水質污染問題提供強有力的數據支撐。

（3）監控系統信息化。視頻監控系統的監控對象一般為供水工程的關鍵設備，其不僅可以提供影像視頻資料，更能夠在互聯網技術的基礎上為水廠提供實時的監控影像。視頻監控系統在水廠、水庫以及關鍵的供水網點中得到了廣泛的使用。該技術能夠自動抓取取像范圍內的異常現象，并對異常情況進行自動化分析。同時，其監控資料最終通過互聯網上傳至當地的水務管理部門，是保證供水工程的關鍵技術。

（4）供水系統信息化。在自動化供水控制系統當中，各個組成部分的運行控制均有恒壓變頻控制柜完成，該控制設備具有手動模式和自動化模式2 種，2種模式可以自由進行切換。一般情況下，當供水網絡運行正常時使用自動化控制模式，只有在供水網絡中的某一環節或設備出現故障時才使用手動控制模式。自動控制系統能夠根據時段不同，對水壓、水流量進行自動化的調節和控制，同時還能自動化供水、停水; 自動控制系統具有水位控制功能，當調節池的水位達到預定的高度時，其能夠自動停止潛水泵的運轉。在自動運行狀態下，其能夠通過PID 實現對于加壓泵的調節，從而實現恒壓供水。這一過程當中，所有的加壓泵處于一種循環變頻的狀態，其由自動化變頻器進行直接控制，加壓泵的流量和轉速均在控制范圍之內，從而實現恒壓供水。當變頻器出現問題時，系統會將自動控制調整為手動控制，并對工作人員發出警示，工作人員即可通過手動控制模式對加壓泵的水壓進行調整，從而保證供水的持續性。自動化供水控制系統還具備休眠功能，當系統進入休眠狀態時，水壓和偏差容量均能夠調整至預期的范圍之內。自動化供水系統的保護措施是保證系統運行可靠性的基礎，如過載保護、水位保護等。

4 農村飲水信息化建設的效益

將提高水務部門的工作效率和管理水平；提高政務公開和公眾參與水平；方便群眾，提高供水水質，應急處理水質突發事件；資源共享，避免重復建設；充分提高自來水利用效率及生產率，為全市經濟建設服務。

通過信息化平臺系統建設，以信息化手段提高農村水利管理水平，提高廣大用水戶的節水意識，降低自來水供水管網的漏失率，降低能耗，提高供水保障率，使有限的水資源為全市經濟的發展提供更高效的服務。提高工作效率，降低項目管理成本，為資源節約型社會建設服務。利川市農村飲水安全工程信息化管理系統項目建成后，對于利川人飲水源、供水管網的監測，必然減少了水源污染、管網漏水和沖壞田地等事件的發生，故在一定程度上也為利川農村供水范圍內的環境和水土保持工作起到了間接的促進作用。另外，通過信息化的管理手段對農村飲水進行管理以后，保證了各用水戶的安全可靠用水，改變了農村用水管理混亂、小型水源過多、用水安全無法保證、對環境造成破壞的問題。