武山縣農村飲水安全項目智慧化運行管護

韓文琴

（甘肅省武山縣水務局，甘肅 武山 741300）

1 武山縣農村飲水安全運行管護問題仍然突出

由于武山縣集中大型水資源缺乏，供水多以零星小水源為主，形成了零星分散、難以管護的水源地集群；武山縣地形地貌復雜，大部分農戶居住在半山、高半山一帶，人為服務難以及時到位；用水戶智能水表沒有普及，水費收繳工作費時，難度大，收繳率低；目前人工全面管護的工作量大，效率低下、用工成本高，巡回管護工作開展的異常艱難。水利系統信息化工作人員及鄉、村級水管員對水利新技術、新知識的學習掌握程度不高。武山縣農村飲水安全項目建設在武山縣委、縣政府積極籌措資金，加快推進農村安全飲水項目基礎設施建設，縣水務局把農村飲水安全工作作為脫貧攻堅核心任務、水利工作第一要務，舉行業之力推進落實，取得較好成效。但武山縣農村飲水安全項目的運行管護面臨的地形地貌復雜、水源地零星分散、管線線路長、工作量太大、運行成本高，現有收費基礎設施支撐無力等問題仍然很突出，各方面因素使花大力氣建成的武山縣農村飲水安全項目供水穩定性無法確保。

2 武山縣農村飲水安全運行管護問題解決方案

2.1 智慧化系統平臺建設

武山縣農村飲水安全項目智慧化運行計劃改造建設17個供水站，55個水廠，其中包括，東順供水站、龍泉供水站、馬力供水站、四門供水站、南河供水站、西南部供水站、山丹供水站、西梁供水站、龍臺供水站、西北部供水站、北順供水站、灘歌供水站、鴛鴦供水站、咀頭供水站、南部供水站、東梁供水站、榆盤供水站。涉及40.76萬農村群眾的生產、生活用水。全縣農村飲水安全涉及農戶約9.12萬戶。

將針對全縣域農村飲水安全工程項目根據“無人值班（少人值守）”的原則，武山縣農村飲水安全項目信息化平臺由平臺軟件、視頻處理軟件、手機App、售水管理平臺軟件等，服務器、不間斷電源、大屏幕顯示系統、視頻會議、會商室設備、工程師計算機、視頻接入裝置以及防靜電機房等硬件設備，以及固定IP接入等組成。對所有水源、泵站、水處理設施、供水設備、管網滲漏監測、蓄水設施自動監控等均實現遠程綜合自動化與現地控制相結合的運行管理功能。根據管護需求，綜合考慮管轄規模、地理位置等因素，在適當的位置建立縣轄管理分站，管理分站建設包括，工程師計算機、硬盤錄像機、圖像大屏幕顯示裝置、視頻會議、售水管理軟件和辦公家具等。針對武山縣以分散的零星小供水點為主，人工管護工作量大、用工成本高、效率低下和水費收繳難度大的管理現狀，以及供水穩定性無法確保等諸多問題，利用微電子和自動控制技術在各供水水源處安裝在線式遠程測控裝置，在縣水務部門建設農村飲水安全工程縣級信息化調度指揮中心，開發管控平臺軟件。以縣為節點建設縣級農村飲水安全工程信息化調度指揮中心，中心和遠程測控裝置通過由自建網絡和公用互聯網相結合的混合傳輸通道完成信息交換，數據接入設立在武山縣的全縣農村飲水安全工程信息化平臺。信息化平臺主要通過軟件模塊實現用戶的信息交流互動、設施自動運行管控、水費收繳、視頻監控等功能，實現供水設施的全面監測與控制，從而達到穩定供水的目的。同時在需要監控或證據留存的工程地點安裝視頻采集終端，在保證飲水安全的同時，為值班人員實時巡查提供翔實的實時遠程圖像，實現縣域農村飲水安全工程智慧化運行。

2.2 智慧化系統平臺的主要功能

通過對支撐平臺、業務應用組件、業務應用運行管控、應用數據集成適配、業務應用服務組件、應用組件注冊發布等軟件模塊的開發，結合市級通信網絡改造、縣區通信鏈路升級等，最終實現智能感知、智能化監控視聯、網絡安全防御等監視軟件模塊的設計功能。即達到實時監測包括液位、壓力、流量、水泵狀態、水泵電流、管線狀態、終端用水情況、水質狀態等，及各個設備的故障狀態數據。如，在高位水池中安裝液位控制器、專用型潛水泵來控制機泵自動運行，可實現人工手動操作與自動控制的自由切換，操作簡單。主機泵和備機泵的自動切換、定時切換功能，使運行穩定可靠。專用型潛水泵除具普通液位控制器全部特性外，還具有漏水保護、電機繞組過熱保護等功能，具有過電流、過電壓、過載、缺相、短路、過熱等多種保護功能。必要時，通過串行接口與計算機連接，實現計算機聯網直接監控。自動功能：①當蓄水池水位達到上限時，液位控制柜控制水泵停止運行。②當蓄水池水位達到設定的下限時，液位控制柜控制水泵自動運行。③系統設手動、自動兩種操作模式，可自由切換。村級調蓄池安全監測裝置與輸水干管計量與監測裝置監控點建設主要包括，太陽能電源裝置、通信裝置、單片機智能終端、控制箱、各型傳感器及桿件等。在供水主管網安裝流量監測點、壓力監測點及水質監測點，全天24小時對城區供水管網流量、壓力及水質進行實時監測分析控制，降低管網漏損率、能耗，水質進一步達標，達到安全供水、優質服務、節能降耗的目的。通過對實時監測數據的分析實現對險情的預判和防止，當外在因素已造成突發險情時，系統自動進入險情處理模塊，執行特定指令把險情控制到最小范圍，并產生報警信息。也可人為通過手機或電腦遠程終端實現對設備運行的控制，如開關閥門、啟停水泵等操作，從而達到從水源到供水終端的自動化運行、信息化管控。

關聯信息交流互動模塊中歸集的數據倉庫資源，以批準的供水價格為依據開發安全的水費收繳管理軟件。集IC卡刷卡取水、用水計量、費用結算、防盜報警、遠程監測、IC卡充值、手機充值、可疑用戶分析等功能于一體，實時統計農戶、區域等的用水、售水與賬戶資金情況。

通過對4G、5G和有線網絡技術的綜合使用，克服武山縣山大溝深的復雜地形對有線網絡建設的限制，傳輸質量穩定，降低網絡建設成本，大大增強了監控系統的便攜性、靈活性，也可擴充出科學優化監控布局，達到“點—線—面”三維全覆蓋，從而建立起遠距離全局把控區域就近感知和近距離深入觀測的立體防控體系。管理人員可通過手機或電腦查看當前視頻或調取視頻歷史數據，對系統進行7×24小時遠程監測，可根據管理人員需要選擇任意顯示模式，按需要控制攝像機的鏡頭角度，調整顯示畫面的視頻、音頻效果，極大方便視頻監控者對遠程監控視頻的集中查看。