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(nóng)村集中供水工程的主要水源地，水質(zhì)一直位居全市前列。高崖水廠以高崖水庫為原水水源建設(shè)而成并投入使用，承擔(dān)著昌樂縣南部5個鎮(zhèn)575個村莊32萬人的供水任務(wù)。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(zhì)管理和供水服務(wù)水平，2020年度被水利部評為全國農(nóng)村供水規(guī)范化水廠。

一、高崖水廠建設(shè)現(xiàn)狀

1.加強硬件建設(shè)。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(shè)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(zhì)全分析能力的水質(zhì)檢測中心1處，現(xiàn)已具備生活飲用水、地表水、地下水、農(nóng)田灌溉水、漁業(yè)水、實驗室分析用水等9類產(chǎn)品523項的第三方檢測機構(gòu)，通過了CMA資質(zhì)認(rèn)證。覆蓋昌樂縣境內(nèi)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(shè)村以上供水管網(wǎng)456公里。高崖水廠按照“用最先進的設(shè)備、建最安全的水廠、流最干凈水”的要求，實現(xiàn)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(zhì)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(zhì)檢測、加氯加藥工、電工等崗位人員管理，對水質(zhì)、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(wǎng)水、末梢水進行抽檢，及時公開上報檢測數(shù)據(jù)。實行精細化管理，加強水質(zhì)監(jiān)測，嚴(yán)把水廠出廠水質(zhì)，確保全年水質(zhì)達標(biāo)率保持在較高水平。

二、智慧供水提升項目建設(shè)思路及建設(shè)內(nèi)容

實施了高崖水廠智慧供水提升項目，建設(shè)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(wǎng)監(jiān)測站點加密建設(shè)，開展了信息化系統(tǒng)定期運行維護，實現(xiàn)對水廠、喬官供水管理所、供水管網(wǎng)壓力、流量及供水水質(zhì)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(biāo)。

1.系統(tǒng)總體設(shè)計

(1)系統(tǒng)分級結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)設(shè)施層包括水廠、管理所、管網(wǎng)監(jiān)測站點，采集供水壓力、瞬時流量、累計流量、水質(zhì)數(shù)據(jù)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，工藝設(shè)備的狀態(tài)信息等。數(shù)據(jù)層為濰坊IoT聯(lián)接管理平臺，接收各水廠、管理所、管網(wǎng)數(shù)據(jù)信息，對數(shù)據(jù)信息進行解析、處理，同時轉(zhuǎn)發(fā)至濰坊市級農(nóng)村飲水安全信息化系統(tǒng)。應(yīng)用層為濰坊市級農(nóng)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(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行處理、分析、分類存放，依據(jù)各縣級、水廠業(yè)務(wù)管理要求進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)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(zhì)監(jiān)測站點通過NB―IoT無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至濰坊IoT管理平臺再至濰坊市級農(nóng)村飲水安全信息化平臺，在高崖水廠可查看相應(yīng)管網(wǎng)的運行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對管網(wǎng)的遠程控制。

(2)系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)。從整體上規(guī)定了系統(tǒng)建設(shè)的層次和內(nèi)容，水利信息化保障環(huán)境包括法規(guī)政策、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、建設(shè)機制、運行機制、投資機制和人才隊伍等，農(nóng)村飲水安全系統(tǒng)運行環(huán)境由機房設(shè)施、信息網(wǎng)絡(luò)、硬件設(shè)備和基礎(chǔ)軟件組成，農(nóng)村飲水安全信息采集與工程監(jiān)控定位于工程基礎(chǔ)信息、現(xiàn)場端的測站系統(tǒng)、水利工程監(jiān)控系統(tǒng)和管理端的數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)，農(nóng)村飲水安全資源共享服務(wù)實現(xiàn)信息資源的安全存儲、高效共享、綜合服務(wù)和主題服務(wù)等，農(nóng)村飲水安全綜合業(yè)務(wù)應(yīng)用包括業(yè)務(wù)應(yīng)用和門戶兩部分內(nèi)容。

2.項目建設(shè)內(nèi)容

(1)建設(shè)升級高崖水廠信息化系統(tǒng)。高崖水廠數(shù)據(jù)接入建設(shè)，新增管網(wǎng)測控站點和壓力監(jiān)測站點數(shù)據(jù)采集部分實現(xiàn)壓力、流量、濁度、余二氧化氯和供水管網(wǎng)壓力數(shù)據(jù)的實時采集及遠程閥門控制功能。建設(shè)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(shè)備，經(jīng)智能分析及時發(fā)現(xiàn)入侵事件并報警通知值班員。建設(shè)自流線加壓控制系統(tǒng)，購置水泵、變頻器、控制柜等設(shè)備并進行安裝調(diào)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(shè)。建設(shè)水廠農(nóng)村飲水安全信息化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在濰坊市水利局建設(shè)100M帶寬VPN專網(wǎng)，在各水廠、管理所建設(shè)20M帶寬VPN專網(wǎng)，實現(xiàn)市、縣、工程三地數(shù)據(jù)傳輸，各管網(wǎng)監(jiān)測點利用NB―IoT無線網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)采集與傳輸。

(2)建設(shè)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(shè)完善調(diào)度中心，配置安裝投影儀、服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。建設(shè)軟硬件平臺，包括計算機工作站等設(shè)備和上位機監(jiān)控軟件。改造現(xiàn)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(shè)備狀態(tài)，如清水池液位、供水壓力、流量、水質(zhì)等數(shù)據(jù)信息，水泵的電壓、電流、電量等運行參數(shù)及運行狀態(tài)，實現(xiàn)全過程自動化管理及控制。

(3)建設(shè)加密供水管網(wǎng)監(jiān)測站點。新建4處供水管網(wǎng)水質(zhì)測控站點，改造現(xiàn)有6處管網(wǎng)監(jiān)測站點，安裝水質(zhì)監(jiān)測儀表、壓力、流量儀表、數(shù)據(jù)采集終端、閥門及測控PLC，在主管網(wǎng)最遠端或最不利點建設(shè)完成90處壓力監(jiān)測點，安裝壓力變送器及數(shù)據(jù)采集終端，收集并傳輸管網(wǎng)水質(zhì)數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)至高崖水廠農(nóng)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(fù)責(zé)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(wǎng)的定期維護、日常巡檢、故障搶修、設(shè)備配件更換等，確保各水源、水廠、管網(wǎng)自動化設(shè)備及信息化監(jiān)測設(shè)備正常運行。

三、遠期構(gòu)想

從前期水利部開展的《農(nóng)村供水中長期發(fā)展戰(zhàn)略》研究來看，我國農(nóng)村供水的發(fā)展與國家現(xiàn)代化進程是協(xié)調(diào)統(tǒng)一的，到2035年基本實現(xiàn)城鄉(xiāng)供水均等化目標(biāo)，2050年全面實現(xiàn)城鄉(xiāng)供水一體化和農(nóng)村供水現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)要求也在不斷提高。物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、人工智能、5G等現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)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(rèn)為，未來的供水企業(yè)應(yīng)更多基于智慧水務(wù)理念，充分考慮水務(wù)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(shè)計、制造到后期運維面臨的技術(shù)難題，真正實現(xiàn)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(zhì)服務(wù)，保障用水安全。