李文浩

（甘肅省平?jīng)鍪星f浪縣水務(wù)局，甘肅 莊浪 744600）

隨著我國現(xiàn)代化農(nóng)村建設(shè)的發(fā)展，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)以及農(nóng)民的生活水平正在提高，于此同時(shí)，農(nóng)村居民對(duì)農(nóng)村飲水提出更高的要求，對(duì)飲水的安全性，可靠性，經(jīng)濟(jì)性，高效性提出更高標(biāo)準(zhǔn)，并且隨著農(nóng)村供水建設(shè)的不斷增加，農(nóng)村飲水工程數(shù)也在不斷增加，施工難度也在增加。傳統(tǒng)的管理模式已經(jīng)難以適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，及時(shí)加強(qiáng)對(duì)行業(yè)內(nèi)部監(jiān)督管理工作，及時(shí)掌握農(nóng)村地區(qū)供水的信息，充分利用自動(dòng)化和信息化的方式進(jìn)行供水安全監(jiān)督工作，同時(shí)根據(jù)不同的飲水層次，建立有效的安全監(jiān)控系統(tǒng)，由此可見，農(nóng)村飲水安全自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)是未來農(nóng)村供水工程發(fā)展的趨勢(shì)，也是維護(hù)供水工程的重視方式之一。

1 農(nóng)村飲水自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)研究以及應(yīng)用的意義

自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)不僅能夠?qū)r(nóng)村飲水工程進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)，也能夠提升農(nóng)村飲水的質(zhì)量，有效解決農(nóng)村飲水問題，其意義主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，實(shí)施自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)能夠有效保障農(nóng)村飲水的安全問題，也是解決農(nóng)村供水安全問題，通過安全過濾裝置、消毒劑余量監(jiān)控設(shè)備、PH值監(jiān)測(cè)裝置、電導(dǎo)率裝置、流量裝置等其他傳感裝置，對(duì)農(nóng)村供水水源中相關(guān)的供水環(huán)節(jié)和設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)供水的變化，及時(shí)掌握供水情況，消除安全問題，防止事故的發(fā)生，提高農(nóng)村供水能力，確保農(nóng)村居民的應(yīng)用水安全。

第二，能夠有效提升農(nóng)村供水的運(yùn)行效益途徑，在農(nóng)村飲水工程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng)，能夠有效對(duì)飲水工程的水泵系統(tǒng)進(jìn)行啟動(dòng)和停止，及時(shí)監(jiān)督管理水泵運(yùn)行狀態(tài)，能夠確保飲用水的數(shù)量、水位變化、水質(zhì)情況等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，從而將農(nóng)村飲水供水控制由手動(dòng)變成自動(dòng)化，從而促使數(shù)據(jù)變得網(wǎng)絡(luò)化、管理方式變的科學(xué)化，降低供水廠的工作的數(shù)量和工作難度，降低成本的管理，提高供水廠的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，對(duì)供水水源和蓄水池水位的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)水泵運(yùn)行和停止的自動(dòng)化，從而實(shí)現(xiàn)無人看守的狀態(tài)，優(yōu)化調(diào)節(jié)調(diào)度的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源消耗。

第三，能夠有效實(shí)現(xiàn)農(nóng)村供水的有效監(jiān)督管理措施，由于我國農(nóng)村供水工程數(shù)量較多，面積較大，發(fā)展的速度較快。截止到目前為止，我國農(nóng)村集中供水工程已經(jīng)達(dá)到六十多萬處，并且還在計(jì)劃內(nèi)額外建設(shè)二十余萬處的供水設(shè)施，龐大的工程數(shù)量給傳統(tǒng)的管理方式帶來大量壓力，而利用信息化、自動(dòng)化的方式，將自主研發(fā)的軟件融入到供水管理系統(tǒng)，能夠利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)隨時(shí)監(jiān)督控制供水系統(tǒng)，詳細(xì)了解當(dāng)?shù)毓┧臄?shù)據(jù)參數(shù)，方便農(nóng)村供水管理人員及時(shí)對(duì)供水系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督管理，促進(jìn)精細(xì)化管理的模式。

第四，實(shí)現(xiàn)供水自動(dòng)化監(jiān)管技術(shù)，是體現(xiàn)農(nóng)村供水高科技發(fā)展的直觀表現(xiàn)，監(jiān)管系統(tǒng)的有效實(shí)施，管理人員能夠通過衛(wèi)星系統(tǒng)對(duì)供水系統(tǒng)進(jìn)行管理，直觀的對(duì)地區(qū)范圍內(nèi)的農(nóng)村供水工程信息進(jìn)行展示，例如，該地區(qū)的供水范圍、系統(tǒng)組成部分、管理分布封，并且更具相關(guān)的數(shù)據(jù)地圖，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、查詢、編輯等功能。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，我國城市水廠已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)，但在農(nóng)村范圍內(nèi)，由于地區(qū)條件不同和經(jīng)濟(jì)環(huán)境的不同，對(duì)自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)提出更高的要求，并且對(duì)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)提出更高的需求，因此，需要相關(guān)部門進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)研發(fā)工作，提供其創(chuàng)新的技術(shù)能力，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。

2 自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

自從十多年前實(shí)行的水利資源部門提出的“農(nóng)村飲用水自動(dòng)監(jiān)控管理技術(shù)”推廣和應(yīng)用，根據(jù)不同的地區(qū)環(huán)境，推出三種新型的自動(dòng)監(jiān)控管理技術(shù)，分別為一種縣級(jí)和兩種水廠級(jí)別的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)不同層次的可靠性對(duì)接，而農(nóng)村飲水安全自動(dòng)化系統(tǒng)一般分為區(qū)域級(jí)別和水廠級(jí)別兩種類型，其中區(qū)域級(jí)別系統(tǒng)也可以分別縣級(jí)、省級(jí)和中央級(jí)別的。為了充分實(shí)用性和包容性，區(qū)域級(jí)系統(tǒng)能夠需要目前相關(guān)的農(nóng)村飲水安全信息管理進(jìn)行融合。

2.1 水廠級(jí)別的監(jiān)管系統(tǒng)

通常水廠級(jí)別的監(jiān)管系統(tǒng)包含自動(dòng)化監(jiān)控和視頻安全防護(hù)系統(tǒng)等兩個(gè)部分，而自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，需要結(jié)合地區(qū)地理特點(diǎn)以及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，選擇合適的相關(guān)通信方式，并且根據(jù)使用傳感器和控制器實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)農(nóng)村供水設(shè)備和設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)管，并且根據(jù)分散的數(shù)據(jù)的情況進(jìn)行控制，集中傳輸水廠的監(jiān)控系統(tǒng)。視頻安防系統(tǒng)，是指在農(nóng)村供水廠關(guān)鍵位置安裝攝像設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等，在供水區(qū)域內(nèi)安裝安防系統(tǒng)，從將視頻的內(nèi)容傳輸?shù)剿畯S的監(jiān)控部門，確保水廠的運(yùn)行安全。

水廠自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)主要由于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)部分組成。而電話自動(dòng)控制系統(tǒng)又包括：電源配電柜、取水泵控制柜、變頻控制柜、供水泵等，這些能夠有效通過特定通信的方式與監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通信，通過專用的供水關(guān)鍵數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行控制。

安防視頻系統(tǒng)是指在室外監(jiān)控、傳輸電纜和視頻監(jiān)控中心組成。而室外監(jiān)控同時(shí)包含攝像設(shè)備、相應(yīng)的解碼器等，完成對(duì)圖像信息搜集工程，而控制中心能夠通過控制云臺(tái)，調(diào)節(jié)攝像頭的方向和角度，增加視頻監(jiān)控的范圍。視頻信號(hào)能夠通過專用的線纜與控制中心相連接；視頻監(jiān)控中心則包含了硬盤錄像機(jī)、顯示器等，通過這些室外監(jiān)控的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)化成為數(shù)字信號(hào)。

2.2 區(qū)域級(jí)別監(jiān)管系統(tǒng)

區(qū)域級(jí)別的監(jiān)管系統(tǒng)包括對(duì)水廠自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)和農(nóng)村飲用水安全信息管理系統(tǒng)兩個(gè)部分。同時(shí)以現(xiàn)有的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，在農(nóng)村區(qū)域內(nèi)對(duì)供水設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，及時(shí)掌握水廠的數(shù)據(jù)變化，實(shí)現(xiàn)信息化管理。而區(qū)域級(jí)別的管理系統(tǒng)通常會(huì)安裝在規(guī)模適度的中控室、縣級(jí)甚至更高級(jí)別的中控室，該區(qū)域監(jiān)控軟和計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備組成。

3 農(nóng)村飲水安全自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，

目前，農(nóng)村飲用水自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效根據(jù)農(nóng)村供水特點(diǎn)，應(yīng)用相關(guān)的數(shù)據(jù)標(biāo)注根據(jù)管理人員進(jìn)行開發(fā)和利用，具有以下的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)：

第一，區(qū)域級(jí)別的監(jiān)管系統(tǒng)能夠有效形成多種自動(dòng)化監(jiān)控模式，從而對(duì)不同水源類型、供水規(guī)模、外在的環(huán)境、地區(qū)經(jīng)濟(jì)、供水廠的管理能夠，當(dāng)?shù)赜盟用竦男枨蟮?。從而形式有效控制，其中包括?duì)水廠級(jí)別系統(tǒng)控制、區(qū)域級(jí)別系統(tǒng)控制等多種控制模式。而區(qū)域級(jí)別系統(tǒng)能夠?qū)ο嚓P(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，并且對(duì)這些信息記性管理；在水廠級(jí)別系統(tǒng)中需要對(duì)供水環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行控制，通過多種渠道和數(shù)據(jù)模式建立同喜的方式，從而提高自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)范性和穩(wěn)定性。

第二，能夠有效進(jìn)行自主研發(fā)區(qū)域級(jí)水廠技術(shù)，利用自主研發(fā)的方式WEB等軟件，對(duì)區(qū)域級(jí)別的水廠系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)通過模擬的方式對(duì)水廠現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，分析，儲(chǔ)存等，并且能夠通過網(wǎng)絡(luò)游覽的方式進(jìn)行在線可視化，能夠?qū)^(qū)域內(nèi)的水廠進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)異地控制，降低維護(hù)成本和人工費(fèi)用。在自我控制方向，農(nóng)村供水組態(tài)軟件能力已經(jīng)超過某些商業(yè)用水組態(tài)軟件的能力，從而為更大區(qū)域范圍的農(nóng)村飲水安全自動(dòng)化監(jiān)控提供基礎(chǔ)。

第三，研發(fā)區(qū)域級(jí)別地圖管理和編輯技術(shù)，通過自主研發(fā)的地圖技術(shù)，從而對(duì)農(nóng)村區(qū)域地區(qū)進(jìn)行繪圖，進(jìn)行編輯，實(shí)現(xiàn)土層區(qū)域的管理，利用這種技術(shù)能夠有效繪制區(qū)域的水路管道網(wǎng)絡(luò)，供水設(shè)施圖形、相關(guān)的區(qū)域覆蓋等，能夠方便農(nóng)村供水管理人員對(duì)供水范圍，管路情況進(jìn)行了解，同時(shí)也能夠時(shí)刻掌握供水系統(tǒng)的運(yùn)行情況，從而達(dá)到對(duì)供水系統(tǒng)監(jiān)督目的。

第四，進(jìn)行智能移動(dòng)終端技術(shù)的研發(fā)工作，農(nóng)村供水系統(tǒng)進(jìn)行自主研發(fā)，能夠?qū)⒐┧O(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用到移動(dòng)設(shè)備中，相關(guān)的管理人員通過下載設(shè)備軟件，就能夠在手機(jī)、筆記本電腦等移動(dòng)設(shè)備中對(duì)其監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行訪問，從而進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)控，降低人工成本的費(fèi)用。

4 農(nóng)村飲水安全自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用前景展望

目前，我國城市中供水系統(tǒng)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展快速的農(nóng)村供水系統(tǒng)中都相應(yīng)安裝自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)，由于2020年以來頒布“解決農(nóng)村飲用水計(jì)劃”來看，大部分農(nóng)村地區(qū)將有效解決供水安全問題，由此可見，未來的農(nóng)村供水工作重點(diǎn)，將會(huì)從建設(shè)供水工程轉(zhuǎn)變?yōu)楣┧O(jiān)督管理方向，而傳統(tǒng)的人工監(jiān)督管理，已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代供水系統(tǒng)的需求。因此，需要改善傳統(tǒng)的供水監(jiān)督管理模式，將自動(dòng)化監(jiān)督管理技術(shù)應(yīng)用到供水系統(tǒng)中，從而能夠確保農(nóng)村供水系統(tǒng)能夠平穩(wěn)發(fā)展，在信息化、科學(xué)化環(huán)境為農(nóng)村居民提供安全的供水環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水資源的最大利用效率。

5 結(jié)語

綜上所述，由我國相關(guān)的水利科學(xué)部門進(jìn)行自主研發(fā)的農(nóng)村飲水安全自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，能夠根據(jù)地區(qū)環(huán)境的不同、地區(qū)經(jīng)濟(jì)的情況、農(nóng)村區(qū)域水資源的管理的能力等方面全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)，能夠有效滿足農(nóng)村用水用戶的需求，提升農(nóng)村飲水的安全效果。自主研發(fā)的區(qū)域級(jí)別水廠動(dòng)態(tài)技術(shù)，能夠有效制定相關(guān)的監(jiān)督管理界面，降低其管理的成本，能夠?yàn)槿珖蠓秶霓r(nóng)村飲用自動(dòng)監(jiān)督管理提供技術(shù)支持：自主研發(fā)的區(qū)域地圖管理和編輯技術(shù)，能夠?qū)r(nóng)村地區(qū)的進(jìn)行供水管道圖形的繪制，方便管理人員進(jìn)行監(jiān)督不同區(qū)域內(nèi)的供水管道：而自主研發(fā)的移動(dòng)設(shè)備軟件，能夠確保農(nóng)村供水管理人員利用技術(shù)軟件隨時(shí)了解供水系統(tǒng)的情況，提高農(nóng)村區(qū)域供水管理的安全性。