浅谈城市供水调度系统的建设与维护

黄东才

摘 要：从供水调度系统工程的建设入手，阐述了该系统的各种应用功能，重点介绍了供水调度系统的组成，并探讨了供水调度系统的日常管理和维护，以期为调度系统的建设及投运后的维护管理工作提供借鉴。

关键词：供水调度系统；公用设施；运行控制；可编程逻辑控制器

中图分类号：TU991.64 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.10.128

作为城市公用设施中极为重要的组成部分之一，城市供水系统对人们的生活有着巨大的影响，其不仅保障着城市的日常用水和矿企的生产用水，还具备城市的消防、绿化等供水职能。为了实现城市供水系统的平稳、安全运行，从而保证社会生产的顺利进行，必须加强对城市供水系统的管理。而城市供水调度系统具有调整和管控功能的中心系统，运用该系统可及时了解整个城市的供水情况，进而实现有效的供水调控。

1 城市供水调度系统的相关特征

供水调度系统是指在信息时代下，将城市供水的监测、采集和控制等融为一体，可实现自动化管控的系统。该系统是对当前计算机网络技术、通讯技术等的整合，包含了专业的空间分析功能等，可实现对城市供水系统运行状况的动态监测和数据分析，最终实现对城市供水调度过程中各个环节的科学配置，保证城市供水系统的稳定、安全运行。该系统中的部分调度系统能通过指令实现对监测点的遥控，从而使城市供水更加科学、合理。此外，该系统还充分利用了现代先进的互联网信息技术，并与一些硬件设备相结合，促进了城市供水调度系统功能的有效发挥。这不仅能实现水厂对管网的动态监控，还能提高安全维护、项目抢修等工作的效率。因此，该系统是城市供水实现经济、安全的必要基础保障。

2 城市供水调度系统的组成

2.1 泵房自动化系统

目前，我国的水厂工程已逐步向自动化、智能化的方向发展。传统的水厂工程受到经济条件和科技水平的限制，自动化水平普遍偏低，仅具备常规的运行控制功能，无法满足时代发展的需求。因此，必须采用先进的自动化控制技术对其改造。近年来，我国建设的水厂站充分满足了自动化发展的需求，利用可编程逻辑控制器终端安装了通讯装备，实现了与城市供水调度中心的数据远程传送和信息共享。水厂站泵房运行的数据采集是通过可编程逻辑控制器终端集成来实现的，它能有效收集电缆信号，并传输至各个水泵机组、在线仪表等，以便于相关人员调整运行参数。经过改造后的水厂站泵房的整个控制流程和运行模式都发生了一系列的改变，具备了更强大的设计功能：①能通过可编程逻辑控制器终端触摸屏在泵房现场对机组进行相关操作。②授权后，公司的供水调度人员可直接对水泵机房进行远程控制，公司调度中心的调度人员与技术控制人员能同时在线查看水厂站泵房系统的运行参数，包括余氯、pH和耗电量等。而系统可以图表、曲线和动图等形式显示这些参数，从而使相关人员更快地掌握系统运行的基本情况。这种模式已经打破了时间和空间的限制，只要具备网络条件，相关工作人员便能随时随地掌握水厂站的运行情况。③水厂站泵房自动化系统不仅功能齐全，还具有相应的安全保护措施，在防雷、防电等方面的维护措施相当到位，完全按照规范设计，消除了潜在的安全隐患，且在系统终端配备了专门的备用电源，可避免测控系统紊乱的情况发生。

2.2 供水管网压力监控终端

应根据城市的地形和管网分布情况确定合适的监测点和科学的水管网数量。在主城区，可在各水厂的分界处建立监控终端；在居民生活区及闭塞、偏僻的区域，可通过压力监测装置监控。此外，还应充分利用GPRS数据传输技术，将所采集到的数据上传至城市供水调度服务中器，调度人员可通过对比服务器中的数据，全面了解配水管网的压力情况进，从而进行科学、有效的分析，实现对供水设施的优化和科学调度。目前，我国大部分城市已建立了完善的管网监测终端，平均每2万人配备有1处管网测压点，监测数据非常精准。需要注意的是，在建设管网监测终端时，要充分考虑公司的实际供水情况，结合公司未来的建设和发展思路，并从长远利益的角度考虑。

在管网终端的建设中，还需要考虑建成后的水质和流量。监控终端的数据传输主要采用无线服务技术，可实现监控系统与调度中心的有效连接和数据的实时传输。在实际应用过程中，可根据工作需求添加程序更新等功能。配水管压力监控终端主要通过大容量蓄电池、单晶硅太阳能电池板、太阳能控制器等供电，它能24 h为监测设备供电，白天对胶体电池充电，晚上或在阴雨天气为监测设备供电，运行机制安全、有效，效果较好。

2.3 视频远程监控系统

在城市的供水调度系统中，大部分水厂站分布在市郊水源地或城市周边地区，位置偏远且比较分散，不利于集中管理。因此，视频远程监控系统成为了水厂站管理的重中之重。在供水系统中的某些位置，比如泵房、值班室和水源取水口等处安装了视频监控设备，对这些区域进行24 h的动态监控，以便管理人员及时掌握供水站的运行情况。视频监控系统具有良好的兼容性，不仅能支持以太网络控制，还能接入各种模拟信号，避免出现不同系统设备之间不兼容的情况，且还能对已有的监控资源进行整合应用。具有访问和查询功能，只需通过IE浏览器和客户端软件便能了解供水站的运行情况并实现有效控制，管理人员可随时调取和查看视频资料。具有强大的软件功能，能同时满足管理人员的多项工作需求，可实现多级用户权限的管理。在供水调度系统中，每名管理人员负责的项目不同，工作内容也不同。对这些管理人员或技术人员实行权限开放能促进按需要开放权限工作的开展，从而避免权限的过度开放和视频监控管理混乱等现象。视频监控系统所涉及的范围较广，且终端设置点较多，如果人力有限，则无法同时对这些视频资料进行全面监控。因此，视频远程监控系统还具备按需回放视频的功能，工作人员可根据实际工作情况调取所需的视频信息。此外，该视频远程监控系统设备的性能较好，不仅能实现24 h的监控运作，还能在一些无光或光线较弱的场所应用，不存在监控盲区，可实现对水源地、泵房及供水系统其他部位的全方位监控。

2.4 终端数据的有效采集

2.4.1 数据查看方式多样化

供水调度系统的数据类型多种多样，数据的查看方式也有很多种。以地图监控为例，其主要包括百度地图和卫星地图两种。其中，在百度地图中能对管网测压点、泵房终端等位置进行标注，通过点选能弹出相应的参数菜单，从而实时查看和分析这些数据。这种方式比较直观，且能及时更新数据，便于管理人员调整调度方案，且在遇到突发状况时，管理人员能依据这些参数对事件进行科学分析，从而找到相应的解决办法。此外，也可采用参数总览查看方式。该方式具有一定的优越性——水厂站与泵站等运行参数能在同一个页面显示，有利于调度人员对水厂站的运行情况进行全面了解。

2.4.2 数据的有效分析

数据分析中的数据主要包括实时数据和历史数据两种，主要通过报表、柱形图和曲线图等形式显示这些数据。该系统能根据实际需要对数据的时间、测点和参数进行分析，并生产不同类型的数据图。比如，要想了解某地的压力变化指标，只需要选取相应的测点并确定时间段即可获得这些指标。不同的查询方式的显示形式也有所不同，如果选取曲线查询，则系统会自动生成曲线图，显示这一时间区域内各测点的压力变化情况。这具有一定的直观性，且能使管理人员有效判断、分析这些参数指标，从而进行科学的调整。

2.4.3 系统管理功能的多样化

数据的采集和分析系统能满足不同用户的多样化需求，使城市供水调度系统的管理更具科学性和有效性，避免交叉管理现象的发生。该系统的管理功能主要有以下几项：①能对各种运行参数进行有效调整，比如，某些仪表的数据出现偏差后，可通过后台修正这些数据；②能发布相关的公告和生产指标等信息，以便于管理人员或技术人员参考；③管理人员或技术人员能通过分系统浏览数据，且系统中的工作人员能实现实时沟通，从而共享信息，这大大地提升了管理效率；④该系统的用户能实时查看视频资料，但需要针对不同的用户给予不同的权限，且禁止随意回放视频，。

3 城市供水调度系统的日常维护

3.1 系统测控终端硬件的维护

城市供水调度系统的正常运行需要日常维护和管理奠定基础，从而保证检测数据的准确性。对于系统测控终端硬件的维护，维护人员需要考虑多方面的因素，并根据终端的特点采取具有针对性的维护措施。一般情况下，系统测控终端安装于环境相对较好的泵房或配电室，其维护工作比较简单，做好清扫除尘工作和定期检查即可。对于强电路部分，应加强对控制信号线路和电源供电线路的维护，避免出现短路现象。此外，在供水站的泵房内包含了大量的排水设备、管道和电缆等，维护人员应明确这些线路的走线和安装位置，避免出现渗水问题，且应对相关的电气安全设备进行有效检查，消除潜在的安全隐患。

3.2 管网测压终端的维护

通常情况下，管网测压终端多安装在城市道路路边及郊区，易受到尘土等环境因素的影响，因此，其维护工作的主要内容为防尘——但我国夏季的雨水量较大，经过雨水的冲刷后，一般不需要对太阳能电池板除尘；在冬季，尤其是降雪后，为了避免积雪对终端造成影响，应及时开展除雪工作。采取上述措施后，部分灰尘仍能通过百叶窗或门缝进入设备内部，进而影响了电子设备功能的发挥。因此，应定期清灰，保证设备的稳定运行，从而降低设备的故障率。此外，还应维护管网测压终端的防水设备，这是因为一些在线仪表等设备多安装于地下阀门处，在实际运行过程中此处易出现渗水的情况，因此，相关维护人员应定时巡查，及时解决此类问题，保证在线仪表的有效运行。

3.3 仪表设备的故障管理

在线仪表在供水调度系统中起着极为重要的作用，因此，在选择仪表的过程中，相关人员就应尽量选择厂家信誉度高、运行性能好的品牌。在实际应用中，维护人员应积极观察仪表的运行状况，推广应用运行状态良好的仪表；关注仪表的运行环境，避免其处于潮湿、电磁等环境中，进而影响仪表参数的准确性，尤其是在冬季，仪表易受到天气现象的干扰，进而导致数据出现偏差，因此，维护人员要对其进行定时检测，及时发现问题，并采取有效的措施解决这些问题；积极开展仪表的日常维护工作，观察仪表数据是否存在较大的偏差、仪表的运行状态是否良好，并有效解决存在的问题，保证仪表功能的有效发挥。如果仪表长期处于数据偏差大、运行状态差的情况，则其提供的测量数据无参考价值，仪表设备也会失去应用价值。

4 结束语

城市供水调度系统具有一定的技术含量，包含了自动化技术、监控技术、数据采集和分析技术等多种现代化技术。因此，相关工作人员应充分了解该系统的运行知识，并加强对该系统的管理和维护，从而促进城市供水调度系统功能的有效发挥。

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〔编辑：张思楠〕