李建軍

[摘要]“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)村供水”是智慧水利在甘肅省涼州區(qū)脫貧攻堅(jiān)農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程和農(nóng)村供水工程運(yùn)行管理領(lǐng)域的重要應(yīng)用，本文以西營灌區(qū)為例，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，著力破解灌區(qū)農(nóng)村飲水安全工程中的短板、弱項(xiàng)，解決農(nóng)村供水“最后一公里”的難點(diǎn)問題，使灌區(qū)飲水安全工程供水量、水質(zhì)、用水方便程度、供水保證率等4項(xiàng)指標(biāo)全部達(dá)到《脫貧攻堅(jiān)農(nóng)村飲水安全驗(yàn)收評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》。

[關(guān)鍵詞]“互聯(lián)網(wǎng)+”;智能水表;運(yùn)行管理;實(shí)時(shí)監(jiān)測

[中圖分類號]

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

1 西營灌區(qū)農(nóng)村飲水安全工程運(yùn)行現(xiàn)狀

農(nóng)村飲水安全工程作為農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施，具有較強(qiáng)的基礎(chǔ)性和公益性，由于農(nóng)村居民的分散性，決定了農(nóng)村飲水安全工程運(yùn)行管理是一項(xiàng)投人多、見效慢、管理繁雜、經(jīng)濟(jì)效益不明顯的工作，需要大量的維修、養(yǎng)護(hù)、巡查技術(shù)力量。

甘肅省武威市西營灌區(qū)農(nóng)村飲水安全工程于2006年開始建設(shè)，現(xiàn)已建成西營、宏祥2座供水廠及金山供水站1座，工程日供水能力3.02萬立方米，鋪設(shè)供水管網(wǎng)約1780公里，供水管網(wǎng)覆蓋灌區(qū)西營、松樹、懷安、永豐、豐樂、五和、康寧、金山等8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，72個(gè)行政村，解決了10.07萬人的飲水安全問題，自來水普及率達(dá)94%。由于工程建設(shè)初期受投資限制，工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，加之農(nóng)村群眾居住分散，供水管網(wǎng)分布零散且管線較長，管網(wǎng)巡查維護(hù)工作量大。

從灌區(qū)現(xiàn)狀來看，各基層管理單位普遍感到人員不足，管網(wǎng)的維護(hù)巡查工作粗放，管道出現(xiàn)破損漏水不能及時(shí)處理解決，供水設(shè)施維修養(yǎng)護(hù)、管網(wǎng)巡查、偷水稽查、水表查抄、水費(fèi)收繳等管理措施不到位，運(yùn)行管理長期處于被動(dòng)管理模式，供水壓力不足、私自旁通偷水、水量損失大、水費(fèi)收繳難等問題得不到有效解決，運(yùn)行管理工作費(fèi)時(shí)費(fèi)力且工作效率低，長期處于“救火式”的被動(dòng)管理，不能滿足當(dāng)前農(nóng)村飲水安全工程的運(yùn)行管理需要。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”在西營農(nóng)村飲水安全運(yùn)行管理中的應(yīng)用

2.1 超聲波智能水表的應(yīng)用

超聲波智能水表是由流量傳感器、壓力傳感器（可選功能）、微處理器等組成，采用超聲波測量技術(shù)，用于計(jì)量流經(jīng)管道中水流量。該智能水表配合采集器、集中器等設(shè)備可組成無線遠(yuǎn)傳抄表管理系統(tǒng)，智能水表每2分鐘定時(shí)將表計(jì)信息傳送給無線遠(yuǎn)傳抄表管理系統(tǒng)，管理人員通過無線遠(yuǎn)傳管理軟件就可以遠(yuǎn)程抄取智能水表累積用量、瞬時(shí)流量、工作狀態(tài)、供水壓力等信息。便于管理人員全面掌握和管理該管道的用水情況。

目前，該智能水表主要安裝在西營灌區(qū)人飲供水主支管道上，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測供水管道的瞬時(shí)流量，并形成歷史記錄、流量曲線等數(shù)據(jù)，使我們詳細(xì)地掌握該管道什么時(shí)段流量最大人歷史最大流量值、累計(jì)供水量等數(shù)據(jù);若出現(xiàn)超歷史最大流量過水，可確定該管道下游發(fā)生破損漏水，指導(dǎo)人們及時(shí)停水進(jìn)行搶修。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)智能水表的應(yīng)用

由于農(nóng)村居民地處偏遠(yuǎn)地區(qū)，且居住較為分散，普遍存在上門抄表路途遠(yuǎn)、工作人員收費(fèi)成本高，有時(shí)出現(xiàn)個(gè)別用水戶不交水費(fèi)，工作人員需要多次到用水戶家中催繳水費(fèi)，工作人員支出的交通費(fèi)甚至高于所收繳的水費(fèi)，收費(fèi)難的問題較為突出。

物聯(lián)網(wǎng)智慧水表改變了傳統(tǒng)的人工抄表-計(jì)費(fèi)-收費(fèi)-催費(fèi)管理模式，降低了管理費(fèi)用，減少了漏抄、估抄、誤抄等弊端，降低了社會(huì)生產(chǎn)成本的使用，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程抄表收費(fèi)，也為用水戶繳費(fèi)帶來了便利。后臺服務(wù)通過遠(yuǎn)程操作將水表信息導(dǎo)人云平臺系統(tǒng)，供水單位工作人員無需安裝任何軟件即可通過Web瀏覽器登錄收費(fèi)系統(tǒng)，操作后臺軟件就可以抄取物聯(lián)網(wǎng)智能水表數(shù)據(jù)以及遠(yuǎn)程控制閥門，實(shí)時(shí)掌握每戶水表的當(dāng)前數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)，出現(xiàn)用水異常情況，可遠(yuǎn)程關(guān)閉閥門，實(shí)現(xiàn)對用水戶的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

近年來，西營灌區(qū)通過涼州區(qū)脫貧攻堅(jiān)農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程，采購安裝物聯(lián)網(wǎng)智能水表200多套。該水表采用無線LoRa通訊和CPRS通訊方式，無需鋪設(shè)通訊線路;產(chǎn)品集成度高，能實(shí)時(shí)采集水表的數(shù)據(jù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)水表累積用量、瞬時(shí)流量、管網(wǎng)壓力、用戶使用費(fèi)用、閥門控制、水表在線狀態(tài)、設(shè)備電池電量等數(shù)據(jù)的監(jiān)測;通過CPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)置參數(shù)、遠(yuǎn)程控制閥門開關(guān)、遠(yuǎn)程充值等。用戶刷卡開閥、關(guān)閥時(shí)，控制器會(huì)上報(bào)數(shù)據(jù);控制器開閥期間，每隔10分鐘上報(bào)數(shù)據(jù);不論是否開闊用水，控制器每天定時(shí)上報(bào)水表數(shù)據(jù)。人們通過無線遠(yuǎn)傳管理軟件，實(shí)現(xiàn)對用水戶智能水表累積用量、瞬時(shí)流量、剩余水費(fèi)、累積繳費(fèi)次數(shù)和金額、水表工作狀態(tài)、電池狀態(tài)等信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測，方便對用水戶的管理。若水表出現(xiàn)不在線狀態(tài)、長時(shí)間（一般為一周）用水量為零等情況，能及時(shí)安排工作人員對該用水戶進(jìn)行核查，確保用水戶處于有效管理狀態(tài)下。

2.3 智能水表的功能與效益

（1）通過無線LoRa方式采集水表的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并通過CPRS通訊方式遠(yuǎn)程傳輸?shù)绞召M(fèi)系統(tǒng)，降低了管理費(fèi)用，減少了漏抄、估抄、誤抄等弊端，提高了抄表和收費(fèi)效率。

（2）支持刷卡和遠(yuǎn)程控制閥門，可遠(yuǎn)程控制閥門開關(guān)、遠(yuǎn)程充值，便于對用水戶進(jìn)行有效管理。

（3）實(shí)時(shí)接收控制器定時(shí)上傳的數(shù)據(jù)，并計(jì)算用水量數(shù)據(jù)、核減用戶剩余水量，對用水戶進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)供水中的異常情況。

（4）出現(xiàn)欠費(fèi)，自動(dòng)關(guān)閉閥門，提高了水費(fèi)收繳率，促進(jìn)了節(jié)水型社會(huì)建設(shè)。

2.4 信息管理系統(tǒng)的構(gòu)建

農(nóng)村飲用水安全管理信息平臺可以合理劃分為飲水安全、責(zé)任體系，以及風(fēng)險(xiǎn)評估、文件整理等模塊。且每個(gè)模塊都要具備數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、查詢等功能，也只有這樣才能夠更高效、有序地落實(shí)農(nóng)村飲水安全相關(guān)信息的修改、查詢等一系列基本操作，為各地市管理人員的銜接管理提供一定便捷。該系統(tǒng)除了要具備上述功能之外，為了全面適應(yīng)信息收集、交換、管理方面提出的各項(xiàng)要求，還要具備以下幾項(xiàng)功能：

（1）信息支撐。數(shù)據(jù)是落實(shí)各項(xiàng)管理工作的重要基礎(chǔ)，農(nóng)村飲水安全管理工作在具體開展之前，通常都要對工程現(xiàn)狀、運(yùn)行信息做出綜合分析。且在實(shí)際落實(shí)各項(xiàng)安全運(yùn)行管理工作中，不論是農(nóng)村的水源類型、專業(yè)化管護(hù)，還是工程規(guī)模等一系列信息的收集都是不可忽視的，能夠?yàn)橐院蟮母黜?xiàng)規(guī)劃提供有力的數(shù)據(jù)參考。

（2）風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控。為了不斷提升農(nóng)村飲水安全分區(qū)分級管理水平，基于其信息管理系統(tǒng)中，西營灌區(qū)農(nóng)村工程類型、水源條件等相關(guān)信息的綜合分析，可以進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級評價(jià)系統(tǒng)的開發(fā)完善?？梢越Y(jié)合風(fēng)險(xiǎn)等級來指導(dǎo)存在高、中風(fēng)險(xiǎn)的縣適當(dāng)加強(qiáng)對專業(yè)化管護(hù)的推廣。

（3）決策支持。農(nóng)村飲水安全工程通常都會(huì)涉及到區(qū)域地下水，以及地表水水資源的管護(hù)。除了水量方面的考慮，水質(zhì)也是需要密切關(guān)注的。而基于其信息管理系統(tǒng)的有效運(yùn)行，結(jié)合水源地水類型，以及水質(zhì)檢測報(bào)告便可以為決策者提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，也只有這樣，對以后的農(nóng)村飲水安全規(guī)劃工作才能夠更科學(xué)、合理且高效地進(jìn)行。

（4）強(qiáng)化系統(tǒng)管理人員培訓(xùn)。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代高速發(fā)展背景下，要確?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”具有的優(yōu)勢特點(diǎn)能夠在西營灌區(qū)農(nóng)村飲水安全工程運(yùn)行管理中得到充分發(fā)揮，往往都離不開高素質(zhì)管理人員的有力支持。所以，為了確保日常管理、運(yùn)行、維護(hù)工作可以高效、有序的落實(shí)，系統(tǒng)管理人員除了要對當(dāng)?shù)鼗厩闆r作出全面了解，還要具備較高的信息素養(yǎng)，要盡快建立起一支高水平的復(fù)合型人才隊(duì)伍。也只有這樣才能夠確保各項(xiàng)管理工作在具體落實(shí)中可以取得理想成果，從整體上提升農(nóng)村飲水安全運(yùn)行管理水平。

3 “互聯(lián)網(wǎng)+”在農(nóng)村飲水安全運(yùn)行管理中的發(fā)展前景

如今，“互聯(lián)網(wǎng)+”正在悄悄改變著鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村的用水方式，在“十四五”規(guī)劃中，西營灌區(qū)將進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)村飲水安全信息系統(tǒng)建設(shè)，在水廠建立自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，對水廠的進(jìn)出廠流量、出廠水水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控;在各供水支管、村組供水分支管上繼續(xù)安裝超聲波智能水表及濁度儀、余氯檢測儀等，實(shí)時(shí)監(jiān)測各支管、分支管的流量、壓力、濁度、余氯含量等數(shù)據(jù)。通過建立灌區(qū)農(nóng)村飲水安全信息化管理平臺，實(shí)現(xiàn)對灌區(qū)農(nóng)村供水各環(huán)節(jié)從取水、制水、輸水、用水的全過程監(jiān)控與管理，通過引入“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)科技，強(qiáng)化農(nóng)村飲水安全工程運(yùn)行管理，促進(jìn)供水設(shè)施高效配置合理使用，提升農(nóng)村供水監(jiān)管水平，確保用水方便程度、供水水量、供水保證率和水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

4 結(jié)語

農(nóng)村飲水安全工程的可持續(xù)發(fā)展，是關(guān)系到農(nóng)村千家萬戶民生福祉的大事，也是決勝脫貧攻堅(jiān)全面建成小康社會(huì)的需要，全面提升農(nóng)村飲水安全運(yùn)行管理水平和行業(yè)科技水平，積極探索新技術(shù)、新方法、新設(shè)備，全面推進(jìn)農(nóng)村供水向智能化、信息化、自動(dòng)化方向邁進(jìn)，這也是令后農(nóng)村飲水安全運(yùn)行管理的發(fā)展道路。

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