沈陽市二次供水加壓泵站信息化建設探索

張樹冬 陳學志 辛璐

摘要：本文分析了沈陽市二次供水加壓泵站管理現狀，指出了信息化建設將有效解決二次加泵站信息管理不統一、運維成本高等主要問題，同時提出了信息化建設方案，對泵站信息化建設具有一定的參考意義。

關鍵詞：二次供水;加壓泵站;信息化;智慧水務

一、緒論

二次供水系統主要包括小區加壓泵站與小區供水管網，其作為城鎮居民供水的最后一個環節，在保障供水安全方面具有重要作用。其中，小區加壓泵站作為供水控制終端，在決定居民水量供給的同時，其管理狀況更是直接反映了水質安全保障水平。

2012年以來智慧城市建設迅速發展，智慧水務建設作為其重要組成部分，是體現城市管理水平的重要標志之一，是促進水務行業技術進步和管理轉型，實現運營與服務精細化、智慧化的重要支撐和保障[1]。在此背景下，作為管理超過2000座居民二次供水泵站的沈陽水司，對二次加壓泵站信息化建設的需求尤為突出。

二、沈陽市二次加壓泵站管理現狀

沈陽市政供水采用的是低壓供水，居民生活用水均需二次加壓泵站提供所需的服務水壓，沈陽市水司從1997年開始接收居民二次加壓泵站，截止2019年底，水務集團接收運行管理的居民加壓泵站有2000余處。分析近幾年管理狀況，發現泵站管理主要存在如下問題：

1、缺乏統一規劃，沒有規范性文件標準。由于缺乏系統的規劃，造成二次供水系統泵站多而散、小而亂，不僅增加了管理運行成本，也使得泵站機組運行效率低下，能耗浪費較大;同時，各個管理區域信息化建設程度不一，造成信息零散、使用價值低。

2、管理成本高，運行維護不及時。目前，大部分泵站依然采取人工巡視制度，2000余座泵站需要管理、運維人員合計近700人，人力成本巨大，同時存在人員結構老化、補充不及時，面臨嚴重巡檢人員短缺問題;此外，由于現有人工巡視制度存在監管漏洞，敷衍了事時有發生，因巡檢不到位，經常出現設備故障不能發現進而導致停水事故。

三、信息化建設方案

為解決上述管理問題，提升水司泵站管理水平，計劃開展二次加壓供水管理系統信息化建設。此次建設的總體目標是確保安全優質供水，提供高效快速的服務[2]，同時兼顧解決現狀管理問題。

1、建設思路

泵站管理系統建設思路確定為：通過建立標準的二供數據采集終端、規范統一市區內所有二次供水泵房設備運行參數、泵房環境數據、安防數據的上報標準，為水司提供統一二供運營管理系統。

2、建設原則

基礎設施建設和軟件工程開發應遵循以下原則：①整體設計與分期實施相統一;②新建擴建與改造完善相結合;③先進性和實用性相兼顧;④兼容性和可擴展性相協調;⑤信息系統安全作為重點。

3、建設方案

二次加壓泵站遠程監控系統是依據加壓泵站信息化建設和實現泵站無人值守的需求進行設計的，由監控中心及若干分布在市區的二次加壓泵站數據采集終端構成。監控中心實時動態顯示各泵站的運行狀況，實現對泵站安全運行的遠程管理;并通過數據分析、挖掘與利用，完成泵站科學管理、優化調度，為泵站節能、區域降差提供數據支撐。

4、系統功能要求

在水司泵站數據中心部署分布式數據服務器組，建立二次加壓泵站綜合管控平臺，負責所有二次加壓泵站的數據采集監控和分析管理。所有二次加壓泵站數據上傳至水司泵站數據服務器組，各管理層可通過客戶端PC以及移動端APP按不同權限訪問水司管控平臺數據。

二次加壓泵站綜合管控平臺主要包括以下六大子系統：泵站調度系統;安防監控系統;數據分析與挖掘系統;自動巡檢系統;巡檢運維系統;設備全生命周期管理系統。

1）泵站調度系統。水司員工通過泵站調度系統，能夠實時地了解泵站運行狀況及相關指標，系統各種指標信息支持大屏顯示、手機移動端、web客戶端等多種的展示訪問方式，并且支持視頻監實時監控。系統提供主要功能：數據監測、曲線分析、地理信息、動態工藝、遠程控制、視頻監控、報警提示、圖表展示、手機APP、權限管理，數據疊加、視頻聯動。

2）安防監控系統。通過門禁系統、視頻監控系統、入侵防范系統等，記錄出入人員信息，及時上傳至平臺;當現場設備出現報警時，攝像頭自動聚焦該設備，即時報警;當發生紅外入侵報警時，觸發泵房內聲光報警設備。

3）KPI管理系統。KPI系統是一體化平臺的核心，由數據獲取、數據管理、數據應用、數據發布等四部分構成。可實現通過夜間最小流量曲線變化趨勢分析、判斷泵站漏失變化情況，確定重點漏損監測區域;對用電效率及單耗進行分析;進行設備故障次數趨勢、分布情況統計、故障原因分析及對策支持等。

4）自動巡檢系統。人工智能巡檢系統通過視覺識別技術自動識別模擬儀表（指針和Led數碼）、裝置信號燈指示、空開位置等信息，結合SCADA生產運行數據和日常巡檢計劃，實現24小時不間斷巡檢。

5）巡檢運維系統。該系統可實現對巡檢人員在巡檢過程中的全程動態管理，實時上傳巡檢過程中發生的隱患、事故等事件信息，減少事故隱患，實現事故提前控制。同時也實現長線巡檢管理的電子化、智能化和信息化，提高線路巡檢管理水平。

6）設備全生命周期管理系統。將現有設備的型號、規格、廠家、更換時間、工作負責人等信息記錄在二維碼內貼到設備上。當設備出問題時，我們可以使用手機查看二維碼的內容，很快的查找到相關資料，進行設備使用壽命的分析。

5、系統開發原則

本次二次加壓泵站管理系統開發主要滿足幾個原則：充分利用信息化建設現有資源;把技術先進性與實用性相結合;功能多樣性的一體化;標準化和規范化;技術實現的安全性;開放性和可擴展性;易操作和易維護。

四、結論及建議

經過總結小區域泵站建設運行效果，上述泵站管理系統基本實現了建設目標，可以得出：

1、泵站信息化建設是解決目前管理成本高企、人員短缺的有效途徑，是全面提高水司管理水平的重要環節。

2、二次加壓泵站信息化，可以優化供水調度曲線，節能降耗，同時提高設施搶修速率，增加供水安全保障能力。

3、建議當地水司會同當地行業主管部門，盡快出臺二次泵站建設的標準文件，從制度上規范泵站建設，解決建設標準不一、各自為政的混亂局面，擺脫信息孤島困境。

[1]中國水協.《2017 中國智慧水務發展白皮書》[M].2017，11：2

[2]莊仲輝.二次供水管理系統建設需求探析[J].給水排水，2016，42（8）：131-134