楊 玲

(寧夏回族自治區(qū)彭陽縣水務(wù)局， 寧夏 彭陽 756500 )

“互聯(lián)網(wǎng)+”在彭陽縣農(nóng)村飲水工程管理中的應(yīng)用

楊 玲

(寧夏回族自治區(qū)彭陽縣水務(wù)局， 寧夏 彭陽 756500 )

彭陽縣位于寧夏東南部，地形地貌屬于黃土高原丘陵溝壑區(qū)，是國家級貧困縣，境內(nèi)水資源短缺，解決群眾飲水困難是當(dāng)?shù)厮珳?zhǔn)扶貧的重點(diǎn)。如何管理好農(nóng)村飲水工程，確保工程長期發(fā)揮效益，本文作者通過“互聯(lián)網(wǎng)+”在彭陽縣農(nóng)村飲水工程管理中的應(yīng)用，為貧困地區(qū)有效管理農(nóng)村飲水工程提供了借鑒。

“互聯(lián)網(wǎng)+”； 農(nóng)村飲水工程； 管理； 彭陽縣

彭陽縣位于寧夏回族自治區(qū)東南部，六盤山東麓，1983年10月建縣，全縣總面積2528.65km2，轄4鎮(zhèn)8鄉(xiāng)，156個(gè)行政村，總?cè)丝?6.65萬人，屬于國家級貧困縣?？h境內(nèi)屬溫帶半干旱氣候區(qū)，為典型的大陸性季風(fēng)氣候，多年平均降水量450mm，全縣水資源總量為8921萬m3，其中多年平均地表水資源量8921萬m3，地下水資源量3810萬m3，人均水資源量339m3，畝均水資源量89m3，干旱少雨、水資源短缺是制約縣域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的主要瓶頸之一。建縣以來，彭陽縣始終堅(jiān)持以人為本的科學(xué)發(fā)展觀，時(shí)刻關(guān)注廣大農(nóng)村群眾的生產(chǎn)生活，不斷搶抓機(jī)遇，積極爭取項(xiàng)目資金，科學(xué)規(guī)劃，精心實(shí)施，強(qiáng)化管理，建設(shè)民生水利工程，解決農(nóng)村群眾飲水困難和飲水不安全問題。先后建成農(nóng)村集中飲水工程53處，年供水總量103.47萬m3，解決了14.81萬農(nóng)村群眾飲水困難和不安全問題，2015年年末，農(nóng)村飲水安全覆蓋率達(dá)到90%，自來水入戶率達(dá)到67%。

1 農(nóng)村飲水工程管理存在的主要問題

農(nóng)村飲水工程在保障民生、服務(wù)民生、改善民生方面發(fā)揮了不可替代的基礎(chǔ)支撐作用。彭陽縣積極探索工程運(yùn)行管理方式，在農(nóng)村飲水工程管理中先后走過群眾自管、委托鄉(xiāng)村管理、水務(wù)局專管的路子，發(fā)展到現(xiàn)在的“個(gè)人承包”“縣農(nóng)村供水管理總站+水利工作站+農(nóng)民用水者協(xié)會管理”的運(yùn)行管理模式，但在長期的工程運(yùn)行中，由于管理手段落后，缺乏現(xiàn)代化管理手段，致使農(nóng)村飲水工程供水保證率低，管網(wǎng)漏失率高，運(yùn)行費(fèi)用高，信息化服務(wù)不到位，群眾意見大。

a.工程管理粗放，供水保證率低。大部分工程沒有實(shí)施主管網(wǎng)流量、壓力的實(shí)時(shí)監(jiān)測以及泵站蓄水池的自動化控制。泵站、機(jī)電設(shè)備運(yùn)行依然依靠人員憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行管理，供水保證率低。

b.監(jiān)測手段落后，供水成本高。由于缺乏自動化的監(jiān)測和運(yùn)行記錄，無法統(tǒng)計(jì)管網(wǎng)漏損和實(shí)現(xiàn)收費(fèi)到戶，水務(wù)局無法監(jiān)督供水管理單位或者承包者個(gè)人工程運(yùn)行和收費(fèi)情況。收支不平衡、供水成本高，農(nóng)村飲水工程難以維持良性運(yùn)行。

c.管理不透明，群眾意見大。缺乏科學(xué)的監(jiān)測手段，管理不透明，用水戶意見大，水費(fèi)征收困難，偷水漏水現(xiàn)象普遍存在。現(xiàn)代化管理手段的缺失，對于偷水及破壞供水設(shè)施的違法行為打擊力度有限，群眾意見較大。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”農(nóng)村飲水工程管理的技術(shù)路線

為從根本上解決農(nóng)村飲水工程監(jiān)測管理手段落后的問題，從2013年開始，彭陽縣積極探索在農(nóng)村飲水工程管理中引進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”的模式，建設(shè)全縣農(nóng)村飲水工程監(jiān)控中心1處，監(jiān)控全縣25處農(nóng)村飲水工程，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村飲水工程管理自動化、信息化。

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

彭陽縣農(nóng)村飲水工程自動化監(jiān)控管理系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)、監(jiān)控中心平臺、供水管理信息系統(tǒng)等組成。圖1為彭陽農(nóng)村飲水自動化監(jiān)控管理系統(tǒng)工程總體框架圖。

信息采集傳輸系統(tǒng)由監(jiān)測點(diǎn)、監(jiān)控中心以及監(jiān)測點(diǎn)與監(jiān)控中心的信息傳輸信道構(gòu)成。監(jiān)測點(diǎn)主要功能是自動采集泵站運(yùn)行參數(shù)，包括機(jī)電設(shè)備電壓、電流、功率，水泵流量、壓力，蓄水池上下限水位，出水閥流量控制，供水干支管道流量、壓力；監(jiān)控中心主要功能是接收監(jiān)測點(diǎn)報(bào)送的數(shù)據(jù)，經(jīng)過初步處理進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，并對自動測報(bào)的信息進(jìn)行匯總。監(jiān)控中心的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫隨時(shí)接收由各站點(diǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)，同時(shí)將收到數(shù)據(jù)的時(shí)間及合理性判別的結(jié)果存入指定文件，可按用戶指定的時(shí)段間隔整理、存儲、打?。粋鬏斝诺啦捎肎PRS為主要通訊信道，多種技術(shù)手段建立信息監(jiān)測點(diǎn)與監(jiān)控中心之間信息傳輸通道。正常情況下自動監(jiān)測站點(diǎn)監(jiān)測頻次按照國家及水利行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行，同時(shí)對每個(gè)信息自動化采集站點(diǎn)設(shè)置異常情況下根據(jù)需要設(shè)定自動觸發(fā)式信息報(bào)送，實(shí)現(xiàn)人與服務(wù)的交流。

2.2 監(jiān)測工程典型設(shè)計(jì)

中部飲水是彭陽縣“十一五”期間建設(shè)規(guī)模最大、受益范圍最廣的農(nóng)村飲水安全工程，建成供水主管道加壓泵站4座，支管道加壓泵站3座，蓄水池14座，鋪設(shè)供水主干管49.23km，支管245.37km，入巷管道157.63km，解決了白陽、草廟、孟塬、城陽4鄉(xiāng)(鎮(zhèn))28個(gè)行政村131個(gè)自然村3.69萬人飲水困難。以該工程為例進(jìn)行自動化控制典型設(shè)計(jì)，供水管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見圖2。

根據(jù)以上拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，中部飲水工程單座泵站自動化設(shè)備配置清單見下頁表。

2.3 信息傳輸

“互聯(lián)網(wǎng)+”是以大眾消費(fèi)群體為主要用戶對象，以移動智能終端為信息載體，以無線寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)為接入通道，以海量數(shù)據(jù)處理中心為信息加工場所的互聯(lián)網(wǎng)信息消費(fèi)及應(yīng)用服務(wù)形態(tài)。主要包括4個(gè)基本要素：移動智能終端、移動寬帶網(wǎng)絡(luò)、大規(guī)模數(shù)據(jù)中心和應(yīng)用服務(wù)。以移動通信方式為信息傳輸主要通道。信息采集傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖3。

2.4 通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

農(nóng)村飲水工程如何實(shí)現(xiàn)供給側(cè)高效協(xié)同運(yùn)轉(zhuǎn)，信息采集、處理、存儲及傳輸是關(guān)鍵。彭陽縣農(nóng)村飲水工程通過“互聯(lián)網(wǎng)+”，探索農(nóng)村飲水工程“端—管—云—臺”信息服務(wù)供給格局，推動農(nóng)村飲水工程借助移動互聯(lián)網(wǎng)提升供水服務(wù)發(fā)展。首先，接入端是用戶輸入和輸出信息的直接入口。一方面是管理人員移動智能終端和智能互聯(lián)產(chǎn)品如PDA巡查；另一方面是運(yùn)行在監(jiān)控中心硬件終端里的操作系統(tǒng)和各類APP軟件。其次，數(shù)據(jù)和信息傳遞的通道是以無線GPRS為傳輸介質(zhì)的無線寬帶網(wǎng)絡(luò)及附屬設(shè)施。再次，平臺是指模塊化架構(gòu)的軟件組件，主要包括支撐信息生產(chǎn)、聚合與分發(fā)的內(nèi)容型平臺和支撐計(jì)費(fèi)、支付、位置、大數(shù)據(jù)分析和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等商業(yè)交易運(yùn)營的能力型平臺。最后，云端是指應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)的大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，對海量、異構(gòu)、多源的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的存儲和處理。彭陽縣農(nóng)村飲水工程自動化監(jiān)測中心網(wǎng)絡(luò)平臺系統(tǒng)見圖4 。

2.5 實(shí)現(xiàn)的主要功能

“互聯(lián)網(wǎng)+”在彭陽縣農(nóng)村飲水工程管理中主要實(shí)現(xiàn)了4個(gè)方面的功能。一是實(shí)時(shí)監(jiān)測功能。利用“互聯(lián)網(wǎng)+”產(chǎn)品內(nèi)嵌的傳感器模塊，不僅可以采集農(nóng)村飲水工程泵站物理產(chǎn)品運(yùn)行的狀態(tài)數(shù)據(jù)，還可以獲取產(chǎn)品所處環(huán)境變動、用戶使用行為等數(shù)據(jù)，然后通過智能互聯(lián)產(chǎn)品內(nèi)嵌的無線模塊將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞給后臺進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。二是實(shí)時(shí)控制功能?；趯?shí)時(shí)檢測的數(shù)據(jù)，智能互聯(lián)產(chǎn)品內(nèi)置的存儲和處理模塊既可以按預(yù)先設(shè)定的算法，也可以按遠(yuǎn)程加載指令的方式讓農(nóng)村飲水泵站機(jī)

電設(shè)備、管道電磁控制閥等做出相應(yīng)的動作，達(dá)到實(shí)時(shí)控制的目的。三是供水產(chǎn)品優(yōu)化服務(wù)功能。在實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制的過程中，智能互聯(lián)產(chǎn)品產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，包括對農(nóng)村飲水工程供水水質(zhì)、水量、用戶、使用環(huán)境等的詳細(xì)記錄，供水單位可據(jù)此構(gòu)建數(shù)據(jù)模型，對供水服務(wù)、水質(zhì)、水量等做出改進(jìn)和優(yōu)化，更好地服務(wù)用水戶需求。四是移動PDA巡查功能。通過PDA查詢水廠基礎(chǔ)信息、用水戶信息、水廠自動化運(yùn)行信息、實(shí)時(shí)視頻瀏覽。

3 “互聯(lián)網(wǎng)+”農(nóng)村飲水工程管理取得的成效

在彭陽縣農(nóng)村供水管理站建設(shè)了全縣農(nóng)村飲水工程監(jiān)控中心1處，監(jiān)控彭陽縣25處農(nóng)村飲水工程運(yùn)行情況。在彭陽縣中部等25處農(nóng)村供水工程的泵站、蓄水池安裝了水自動啟?？刂破?、液位傳感器、流量越限報(bào)警、停泵保護(hù)、水泵電機(jī)過流過壓缺相斷路等保護(hù)設(shè)備。利用無線局域網(wǎng)、GPRS等通信手段，實(shí)現(xiàn)了手機(jī)、計(jì)算機(jī)對供水系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測。推行“互聯(lián)網(wǎng)+”農(nóng)村飲水工程管理模式后，工程節(jié)水增效顯著。根據(jù)近3年(2013—2015年)運(yùn)行監(jiān)測的資料分析，實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+”后，農(nóng)村供水支管道供水保證率提高了30%～40%，主干工程供水保證率達(dá)到了95%，能夠?qū)崿F(xiàn)對工程漏失率80%跑冒滴漏的水量進(jìn)行有效控制，年節(jié)約水量約30萬m3，若按3元/m3測算，可以節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用90萬元；水費(fèi)征收率達(dá)到80%，按水費(fèi)5元/m3計(jì)算，水費(fèi)征收比例提高了20%，每立方米增加1元，年供水100萬m3，每年增加水費(fèi)收入約100萬元；減少管理人員30人，按照每人每年1.5萬元工資計(jì)算，每年節(jié)省人工工資約45萬元；第一時(shí)間為紅河川等53處農(nóng)村飲水工程管理人員提供事故處理預(yù)警300余次，保障了工程安全運(yùn)行。

4 實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+”農(nóng)村飲水工程管理模式的意義

a.“互聯(lián)網(wǎng)+”農(nóng)村飲水工程管理為探索貧困地區(qū)如何管理農(nóng)村飲水工程提供了有效的借鑒。彭陽縣屬于國家級貧困縣，農(nóng)村飲水工程點(diǎn)多面長線廣，通過實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+”農(nóng)村飲水工程管理模式，增加了水費(fèi)收入，降低供水成本，減少運(yùn)行費(fèi)用，將管網(wǎng)漏失率控制在15%以內(nèi)，開源節(jié)流的收益完全可以支撐農(nóng)村飲水工程運(yùn)行管理，為貧困地區(qū)管理農(nóng)村飲水工程探索了有效的途徑。

b.“互聯(lián)網(wǎng)+”農(nóng)村飲水工程管理為農(nóng)村飲水工程效益的可持續(xù)發(fā)揮提供了重要的技術(shù)支撐。水資源短缺是制約彭陽縣經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的主要瓶頸之一，“互聯(lián)網(wǎng)+”農(nóng)村飲水工程管理為水行政主管部門科學(xué)化調(diào)度水資源提供了決策依據(jù)，合理配置生活、生態(tài)和工農(nóng)業(yè)用水，提高科學(xué)化管理水平，使有限的水資源能夠最大限度發(fā)揮效益。

c.“互聯(lián)網(wǎng)+”農(nóng)村飲水工程管理搭建了水利工程管理的信息平臺，加快了水利信息化建設(shè)步伐。彭陽縣建設(shè)“互聯(lián)網(wǎng)+”農(nóng)村飲水工程管理模式，重點(diǎn)采用云計(jì)算和移動物聯(lián)自動控制技術(shù)，通過在供水池安裝液位傳感器、泵站安裝自動啟停控制，實(shí)現(xiàn)了對水泵自動化啟?？刂?、流量越限報(bào)警及停泵保護(hù)、水泵電機(jī)過流過壓缺相斷路等自動保護(hù)，保證了水泵、電機(jī)、過濾器安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。同時(shí)，利用無線局域網(wǎng)、GPRS等通信手段，實(shí)現(xiàn)了手機(jī)、計(jì)算機(jī)對供水系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測。該項(xiàng)技術(shù)在寧夏紅寺堡、鹽池縣、海原縣農(nóng)村飲水工程運(yùn)行管理中進(jìn)行了推廣，加快了水利信息化建設(shè)步伐。

[1] 鄭海娟.泵站樞紐中自動化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].水利建設(shè)與管理,2016(7).

[2] 丁素媛，宋蘇，林馮平.信息化技術(shù)在濟(jì)南水文工作中的建設(shè)應(yīng)用[J].水利建設(shè)與管理,2015(9).

[3] 鄒明忠.江陰水利信息化建設(shè)實(shí)踐[J].中國水利，2014(1).

[4] 虎儉銀，杜玉斌.“互聯(lián)網(wǎng)+”模式下的彭陽農(nóng)村供水管理實(shí)踐[J].中國水利，2015(20).

Application of ‘Internet+’ in the management of rural drinking water project in Pengyang County

YANG Ling

(NingxiaHuiAutonomousRegionPengyangCountyWaterAuthority,Pengyang756500,China)

Pengyang County is located in southeast of Ningxia. Landform belongs to hilly-gully region of loess plateau. It is a state-level poverty county and suffers from domestic water resources shortage. Solution of water drinking difficulty for people is very important in local water conservancy precise poverty alleviation. In the paper, the author provides beneficial reference for managing rural drinking water project in poverty regions effectivelly through applying ‘Internet+’ in management of rural drinking water project in Pengyang County aiming at how to manage rural drinking water project and ensure long-term benefits of the project.

‘Internet +’; rural drinking water project; management; Pengyang County

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.04.014

TV512

B

1005-4774(2017)04- 0053- 05