農(nóng)村飲水工程信息化建設探討

趙克潤

摘要 “數(shù)字供水”是供水單位服務理念、管理水平的體現(xiàn)。本文對武威市涼州區(qū)鄧馬營湖農(nóng)村飲水工程信息化建設的概況、建設目標、建設方案進行了介紹，可以看出，本農(nóng)村飲水工程實現(xiàn)了“采集自動化、傳輸網(wǎng)絡化、集成標準化、管控一體化、決策智能化”的目標，切實提高了工程運行管理水平，為全區(qū)飲水工程信息化建設積累了經(jīng)驗。

關鍵詞 農(nóng)村飲水工程；信息化；建設

中圖分類號 S277.7 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）15-0156-01

1 工程概況

鄧馬營湖位于騰格里沙漠西南邊緣，距武威市區(qū)60 km，是涼州區(qū)實施高深山區(qū)農(nóng)牧民“下山入川”移民搬遷安置區(qū)。2014年建成了集中式供水工程，通過提取深層地下加壓供水到戶，解決了6 861人及8萬多牲畜的飲水問題。工程設計供水規(guī)模為4 856.61 m3/d。主要建設96 m水源深井4眼，修建機井管理房4間80 m2，新建1 000 m3清水池4座、管理房326.41 m2、加壓泵房及設備間130.39 m2，配套250QJ100-54/3型提水泵4臺、IRC100-160（1）型加壓泵3臺、安裝200KVA變壓器1臺、輸電線路0.8 km、25 kW自藕啟動柜4 套、1自動變頻裝置1套、次氯酸鈉消毒設備1套，鋪設UPVC管道81.527 km。為提升農(nóng)村飲用水供水工程管理水平，實現(xiàn)供水調(diào)度信息化、數(shù)字化、流程化，結合供水工程建設實際，實施了鄧馬營湖供水工程信息自動化，對工程的運行狀況實時進行遠程監(jiān)測和控制。

2 系統(tǒng)建設目標

一是實現(xiàn)水源井的遠程監(jiān)控和啟停，并能讀取水泵工作電流、電壓和泵運行狀態(tài)、故障信息；實現(xiàn)消毒設備、變頻加壓泵站的自動化控制運行。二是實現(xiàn)凈水廠中控室、消毒間、變頻控制室、水泵機組、清水池、水源井和廠區(qū)的視頻監(jiān)控。三是在供水主管上安裝智能流量計，計量水廠供水量；遠程設11個管網(wǎng)監(jiān)測點，檢測流量、壓力，安裝電動閥門實現(xiàn)監(jiān)控點遠程控制閥門的開啟和關閉[1]。主要節(jié)點安裝智能計量設施，實現(xiàn)用水戶刷卡交費和供水遠程監(jiān)控。四是設置自動化控制中心，安裝工業(yè)計算機、顯示器和視頻監(jiān)控主機，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)及報表的記錄、存儲、查詢和打印，并配置用戶刷卡收費終端。

3 系統(tǒng)建設方案

針對工程建設的實際情況，鄧馬營湖飲用水供水自動化系統(tǒng)建設分2層。一層是水廠供水設備自動化監(jiān)控和遠程管網(wǎng)監(jiān)控，水廠供水設備包括4眼水源井、4座清水池、3臺加壓泵、1臺次氯酸鈉發(fā)生器、1套變頻控制系統(tǒng)。主要監(jiān)控的數(shù)據(jù)包括水泵電流、電壓、供水壓力、供水流量、出廠水余氯和清水池水位以及管網(wǎng)監(jiān)控點壓力、流量監(jiān)控；控制點包括水源井水泵的自動啟停控制、消毒設備的自動啟停控制、變頻泵自動啟?？刂埔约斑h程管網(wǎng)監(jiān)控點閥門的開啟與關閉，并能實現(xiàn)故障自動報警。另一層是視頻監(jiān)控，系統(tǒng)采用數(shù)字化網(wǎng)絡電視監(jiān)控系統(tǒng)，進行大容量錄像、存儲的同時進行畫面分割、切換，攝像機的旋轉(zhuǎn)、聚焦、拉近、拉遠，用以實現(xiàn)科學化管理。

3.1 自動化控制系統(tǒng)設置

3.1.1 水源井控制。水源井依據(jù)清水池水位高低控制水泵的啟停，設置水位上限控制點1個、下限控制點3個。在水位達到上限時水泵自動停止，下限水位時自動啟動其中3 眼水源井、1眼備用。配置軟啟動柜、多功能電參數(shù)智能監(jiān)控表和PLC控制柜，用于監(jiān)控水泵工作電壓、電流、用電量及水泵啟停、運行狀態(tài)和故障報警，同時控制4眼機井定時輪換工作。并與中控室串口服務器通過光纖連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與指令執(zhí)行[2]。

3.1.2 廠區(qū)控制。廠區(qū)主要監(jiān)控變頻設備、加壓泵站、次氯酸鈉消毒設備的運行，采集清水池水位、供水流量（瞬時量、累積量）、供水壓力和出水余氯。在變頻控制室、泵房和消毒間安裝PLC控制柜，通過光纖與中控室連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、指令執(zhí)行和故障報警。配置采集擴展模塊采集水池水位、供水壓力、供水流量、出廠水余氯和水泵工作時間。設定水泵工作時間，自動調(diào)節(jié)輪換工作。根據(jù)清水池的進水量和采集的出廠水余氯，實現(xiàn)次氯酸鈉發(fā)生器自動化控制運行[3]。

3.1.3 管網(wǎng)遠程檢控系統(tǒng)。管網(wǎng)遠程監(jiān)控設檢測點13個，采用太陽能供電方式。每個檢測點根據(jù)需要安裝電動蝶閥、壓力傳感器、智能水表等，對檢測點壓力、流量（瞬時量、累積量）采集和閥門進行控制。監(jiān)控點各檢測點測控終端將現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)通過組建網(wǎng)采用無線局域網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、指令執(zhí)行和故障報警[4]。

3.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)采用數(shù)字化閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，水源井安裝4臺，前院安裝1臺，大門口安裝1臺智能網(wǎng)絡高速球機；中控室、消毒間、泵房、變頻室各安裝1臺高清紅外夜視半球攝像機。各點視頻信息通過光纖傳輸?shù)娇刂浦行模瑢嵭?4 h全天候監(jiān)控，并能對異常情況進行報警，保障水廠安全運行[5]。

3.3 中心控制室

控制中心主要實現(xiàn)對各分站的遠程監(jiān)控與調(diào)度，主要由工業(yè)計算機、顯示器、UPS電源、視頻服務設備、網(wǎng)絡交換設備、報警系統(tǒng)、數(shù)字硬盤錄像機及中控操作臺組成。中心控制室將各站點發(fā)送的數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)服務器，通過監(jiān)控軟件以數(shù)據(jù)、圖像、圖表和曲線等多種方式顯示出來，為運行管理人員供水調(diào)度、預警處理提供科學決策依據(jù)，并對數(shù)據(jù)存儲記錄，以方便調(diào)用和歸檔統(tǒng)計?？蛻舳私毁M系統(tǒng)配套完整。

3.4 防雷接地系統(tǒng)

加裝防雷接地網(wǎng)、避雷器、過壓保護器、屏蔽電纜等措施，設置防雷接地系統(tǒng)，防止雷電等因素對監(jiān)控系統(tǒng)的破壞。

4 結語

總之，通過涼州區(qū)鄧馬營湖農(nóng)村飲水工程水廠、管網(wǎng)信息化、自動化建設，實現(xiàn)了“采集自動化、傳輸網(wǎng)絡化、集成標準化、管控一體化、決策智能化”的目標，切實提高了工程運行管理水平，確保了工程的安全運行和效益的長期發(fā)揮，為全區(qū)飲水工程信息化建設積累了經(jīng)驗。

5 參考文獻

[1] 張海軍.淺談臨夏州農(nóng)村飲水安全工程中信息化管理措施[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2017（12）：26.

[2] 孫紅星.桓臺縣農(nóng)村飲水安全信息化系統(tǒng)開發(fā)與應用[D].濟南：山東大學，2015.

[3] 白焱，陸圣女，巴勇強.淺談農(nóng)村飲水安全工程信息化系統(tǒng)的設計[J].內(nèi)蒙古水利，2014（5）：74-75.

[4] 郭明萍.雞傳染性支氣管炎幾種弱毒疫苗的免疫保護作用比較[D].雅安：四川農(nóng)業(yè)大學，2013.

[5] 王志明.新疆農(nóng)村飲水安全工程信息化建設探索[J].中國水利，2010（13）：58-59.endprint