自动化技术在农村饮用水中的应用研究

喻文涛

湖北省利川市水利局 湖北 恩施 445400

1 利川市各乡镇村管饮水安全工程现状

①管理现状。各村管工程总的来说分布比较分散，没有统一的自动化调度管理和监控平台，没有统一的自动调度管理和监控平台，主要由村委会指派专人进行运行维护和收费管理。有些村庄管理项目直接由村庄自己管理，供水费用由村庄承担，村民获得免费用水。②网络现状。管理单位网络化现状：绝大多数乡镇管理单位和村委会实现了互联网宽带；监测点无线网络状态：大多数水源地至少有移动2G 信号，不会影响无线GPRS数据的采集和传输。管网沿线大部分地方也基本具备无线网络条件[1]。③信息化建设现状。监测感知系统单一，覆盖范围不广。人饮工程点多面广，自动化监控手段薄弱，管理难度大。信息化思维薄弱，信息化应用范围狭窄，供水服务水平有待提高。④工程管理现状。运维资金不足，项目带病运行，供水保证率低，表现为问题发生后应急维护不够及时，农户停水时间较长；自动化监测手段薄弱，管理难度大；农村饮用水质量监测能力建设不足；测量不准确，水费收取率低； 运行管理人员技术水平程度低，与现代化管理不相适应；缺少长效运行机制。

2 利川市农村饮水安全工程信息化建设的必要性

以利川市现有供水工程为基础，针对利川市群众饮水工程存在的问题，构建了利川市农村饮水安全工程信息系统项目。该项目建设是加强农村饮水安全行政监督的需要，是新形势下信息化建设的重要组成部分。它是深入贯彻精准扶贫和脱贫销号政策的需要，有效降低运营管理成本，提高管理效率，提高水费费率，确保项目的长远效益的需要，也是提高农村居民的饮水安全的需要。提高水资源利用效率，可以缓解饮水供需矛盾，也需要响应国家和地方各级政策，在农村建立“互联网+人民饮水”的典型示范。提高城乡居民的饮水安全水平，提高水资源利用效率、有效缓解饮水供需矛盾[2]。

3 自动化技术的具体应用

（1）收费管理模式信息化。通过更换安装智能水表，彻底改变原有的计量收费管理模式，变被动缴费为主动缴费，变被动管理为主动管理，通过预付费管理模式和线上线下同步缴费、数据实时监控可查询，农户用水明明白白，管理单位管理透明高效。自动化和信息化人饮工程采用自动化和信息化系统后，水费收缴率争取从目前的35% 提高到90% 以上。随着智能水表进村入户，大山深处的贫困农户可通过手机微信扫码缴费，随时查看用水信息，喝上放心水，缴纳明白钱。

（2）水质检测中的自动化技术应用。水质检测工作的意义在于保证饮用水的安全性，确保供水网管中流通饮用水的水质达标。以往的水质检测工作存在一定的滞后性特点，且无法实现对于饮用水水质的实时监督，往往当饮用水在出现大面积的污染和散播之后才能得到发现。自动化技术的应用改变了水质检测工作长期存在的弊端和问题，其能够定期检测水质信息，并能够在短时间内处理分析水污染问题。当自动化检测系统发现水质存在污染问题时，会向工作人员发出预警，并对供水网络中的污染源进行实时监测，自动分析水质污染的影响范围，从而为解决水质污染问题提供强有力的数据支撑。

（3）监控系统信息化。视频监控系统的监控对象一般为供水工程的关键设备，其不仅可以提供影像视频资料，更能够在互联网技术的基础上为水厂提供实时的监控影像。视频监控系统在水厂、水库以及关键的供水网点中得到了广泛的使用。该技术能够自动抓取取像范围内的异常现象，并对异常情况进行自动化分析。同时，其监控资料最终通过互联网上传至当地的水务管理部门，是保证供水工程的关键技术。

（4）供水系统信息化。在自动化供水控制系统当中，各个组成部分的运行控制均有恒压变频控制柜完成，该控制设备具有手动模式和自动化模式2 种，2种模式可以自由进行切换。一般情况下，当供水网络运行正常时使用自动化控制模式，只有在供水网络中的某一环节或设备出现故障时才使用手动控制模式。自动控制系统能够根据时段不同，对水压、水流量进行自动化的调节和控制，同时还能自动化供水、停水; 自动控制系统具有水位控制功能，当调节池的水位达到预定的高度时，其能够自动停止潜水泵的运转。在自动运行状态下，其能够通过PID 实现对于加压泵的调节，从而实现恒压供水。这一过程当中，所有的加压泵处于一种循环变频的状态，其由自动化变频器进行直接控制，加压泵的流量和转速均在控制范围之内，从而实现恒压供水。当变频器出现问题时，系统会将自动控制调整为手动控制，并对工作人员发出警示，工作人员即可通过手动控制模式对加压泵的水压进行调整，从而保证供水的持续性。自动化供水控制系统还具备休眠功能，当系统进入休眠状态时，水压和偏差容量均能够调整至预期的范围之内。自动化供水系统的保护措施是保证系统运行可靠性的基础，如过载保护、水位保护等。

4 农村饮水信息化建设的效益

将提高水务部门的工作效率和管理水平；提高政务公开和公众参与水平；方便群众，提高供水水质，应急处理水质突发事件；资源共享，避免重复建设；充分提高自来水利用效率及生产率，为全市经济建设服务。

通过信息化平台系统建设，以信息化手段提高农村水利管理水平，提高广大用水户的节水意识，降低自来水供水管网的漏失率，降低能耗，提高供水保障率，使有限的水资源为全市经济的发展提供更高效的服务。提高工作效率，降低项目管理成本，为资源节约型社会建设服务。利川市农村饮水安全工程信息化管理系统项目建成后，对于利川人饮水源、供水管网的监测，必然减少了水源污染、管网漏水和冲坏田地等事件的发生，故在一定程度上也为利川农村供水范围内的环境和水土保持工作起到了间接的促进作用。另外，通过信息化的管理手段对农村饮水进行管理以后，保证了各用水户的安全可靠用水，改变了农村用水管理混乱、小型水源过多、用水安全无法保证、对环境造成破坏的问题。