有關城市二次供水智能監測系統的探究

廣州市自來水有限公司 廣東 廣州 510100

當前，隨著我國的日益發展與繁榮，人們對于衣食住行方面的要求也逐漸變高，對于城市用戶而言，飲用水的安全問題就變得至關重要了。因為說到城市用水，就不得不提及二次供水系統，然而有關二次供水智能檢測系統的應用和管理僅僅是在一些大城市得到實現，在大部分的中小城市，對于二次供水智能檢測系統并沒有進行相關的了解與普及，以至于許多城市的老舊社區很少甚至從不對蓄水池進行清洗消毒，這對人們的生活質量和身體健康都產生了極大的影響[1]。

一、國內外關于二次供水的研究現狀

《關于加強和改進城鎮居民二次供水設施建設與管理確保水質安全的通知》在2015年2月17日由國家四部委聯合下發，為城市居民飲用水安全提供了制度保障。同時，該通知也對政府、供水企業等有關部門在管理與服務方面提出了一些要求，在一定程度上增強了人們的安全飲用水意識，對保障城鎮居民生活飲用水衛生安全起到一定的作用。

國外對于城市二次供水系統的研究也還在探索階段，尚未完全普及。面對房地產行業的興起，高樓林立的現狀，城市二次供水的有效應用在國內外都是至關重要的。尤其我國又是缺水國家，因此，如何為城市居民量身定做，合理進行二次供水改造，是目前城市發展問題的重中之重。

目前，由于人們越來越注重生活質量的提高，較多的居民選擇在家里安裝凈水器，然而家庭凈水器的作用無非就是改善居民用水的水質。現如今，相關部門大力研究改善并推行的二次供水智能系統恰好能有效改善水質，這在節約了居民資金投入的同時，也能增強居民用水的安全感。

二、水質檢測系統研究現狀

我國的第一個二次供水智能監測系統在上海浦東建立，并于2017年7月30日正式運行；與此同時，我國的第一個關于蓄水池的二次供水檢測系統也在西安開始運行。這兩所城市引領著我國二次供水系統的發展，也為其他城市提供了借鑒與指導[2]。

三、二次供水管理模式現狀

1.現狀。當前，我國的二次供水管理模式可分為四種。第一種是“深圳模式”，其是在二次供水工作的實施中由公共供水企業進行統一管理，第二種是“天津模式”，它的二次供水工作由公共供水企業管理，然后再將二次供水的相關養護等工作外包給專業的公司，這種管理模式被稱為“管理和維護相分離模式”，第三種是“沈陽模式”，是由物業管理部門和公共供水企業共同運營，這種管理模式被稱為“雙軌制模式”，第四種是“重慶模式”，其是委托專業的公司進行一體化的管理，這種管理模式被稱為“市場導向模式”。

2.常見問題和目前解決方法

(1)二次供水常見問題。二次供水管理部門責任不清，未能進行有效管理。由于二次供水管道和市政供水管網相互連通，當居民水質和水壓出現問題時，供水企業和管理二次供水的物業公司等單位便不能立即找出原因，進行解決，而是容易造成互相推卸責任的狀況，影響居民的用水質量和用水體驗。

管網腐蝕結垢和沉積物對水質的污染。水廠輸出的自來水畢竟不是純凈的水，它含有某些無機物、有機物以及微生物。水在管網中流動時，有些物質會分解，水和水中的分解物與管內壁材質會發生化學作用，水中殘存的細菌還可以再繁殖，加上管網受到外來的二次污染，管網水質會發生變化，往往形成管內腐蝕、沉淀及結構的現象。這種結垢層容易滋生大量的細菌，影響居民飲用水的安全[3]。

(2)針對二次供水存在問題提出的解決方法。明確相關部門責任，加強部門間的溝通與合作。建設部門負責二次供水管理，衛生部門負責衛生監督，房地產物業或其委托的單位負責管理。各司其職，提高工作效率，確保居民用水的安全保障問題。

對二次供水蓄水池進行定期清洗、消毒。國家規定高層建筑生活水箱至少應半年清洗消毒一次，確保二次供水水質符合飲用衛生標準。應響應國家制度，物業公司要對自身嚴格要求，建立清洗制度和檔案。

加強衛生宣傳和對蓄水池管理人員的業務培訓。利用電視、報紙、社區板報等形式開展對飲水衛生知識和衛生法規的宣傳，提升居民的自我保健意識，主動配合有關部門做好對二次供水的監督管理[4]。與此同時，加強對二次供水單位管理人員和從業人員的法規、業務知識培訓，提高相關工作人員的法治意識和業務技術，使其能夠更好地勝任其崗位。

四、二次供水智能檢測系統的結構

本文中的檢測系統由采集層、用戶層、數據應用層、傳輸層四層組成，結構圖如下圖所示。

1.用戶層：二次供水系統的使用者，可以接受監控中心傳輸的水質信息以及用水通知等消息；

2.數據應用層：指數據管理系統，統一管理傳感器所傳輸的數據；

3.傳輸層：指ADSL有限虛擬專用通訊，接受采集層采集的數據并將其發送至監測控制中心；

4.采集層：由壓力傳感器、余氯傳感器、PH值傳感器、溫度傳感器、濁度傳感器、電導率傳感器組成，負責采集數據。

五、二次供水智能檢測系統的實現

1.基于模糊綜合評價法的水質分級方法。二次供水智能檢測系統可以通過模糊綜合評價法對水質進行簡單的分級，運用這一方法可以得出監測點的水質屬于哪類等級的水，具有高度的概括性、科學性，能夠解決二次供水中各種不確定的問題[5]。其是基于模糊數學的隸屬度理論，評價方法分為三步：首先要根據濁度的三級評價標準可以做出三個級別的隸屬函 數；其次是根據隸屬函數可以計算得出檢測值的隸屬度矩陣；最后根據各參數超標情況進行加權，超標越多，加權越大，水質污染越嚴重。

2.監測點水質在線采集。監測點的傳感器對蓄水池中水質數據的檢測內容包括：壓力、余氯、PH值、溫度、濁度、電導率。

(1)余氯傳感器：通過余氯傳感器可以檢測蓄水池中的余氯殘留；

(2)濁度傳感器：通過濁度傳感器可以檢測蓄水池中的濁度殘留；

(3)PH值傳感器：通過PH值傳感器可以檢測蓄水池中的酸堿度；

(4)溫度傳感器：通過溫度傳感器可以檢測蓄水池中的溫度；

(5)電導率傳感器：通過電導率傳感器可以檢測蓄水池中的電導率；

3.網絡通信。網絡通信設備檢測端采用的是一種有限虛擬專用通訊方式，即ADSL，網絡接入設備采用的是Prestige662 H系列安全網關。Prestige662 H系列安全網關是一個多功能的ADSL路由器[6]。該安全網關集成了高速的ADSL+2端口，Prestige662 H系列安全網關擁有強大的防火墻和防病毒的功能，在高效防止網絡攻擊的同時，進一步增強了網絡的安全性、可靠性。并且，該安全網關維護成本比較低，能夠在一定程度上緩解資金問題。

4.監測中心?；贚inux系統開發的軟件被稱之為檢測中心，其擁有安全、簡單易上手、可操作性強等特點，并擁有SQL數據庫，便于操作人員的使用和管理，為工作人員高效完成工作提供了保障。具體可分為以下四個功能：

(1)直觀圖顯示功能：系統可用曲線圖、柱狀圖等圖形直觀的實時顯示數據情況，方便操作人員對實時數據進行分析。

(2)趨勢圖顯示功能：監控過程中對各類傳感器實時采集上來的數據，可以自動繪制出變化曲線圖，直觀反映當前的水質情況，方便操作人員對未來的水質情況作出分析。

(3)水質評級功能：根據模糊綜合評價法得出的水質分級可以讓操作人員更加直觀、清晰地了解當前第二次供水蓄水池中的水質信息。

(4)故障報警功能：操作人員可以任意設定檢測器數據的閾值。如果各個傳感器的監測數據超過了給定的閾值，那么紅燈報警，并且給出文字提示，以方便操作人員全面了解系統運行狀況并可以對報警紀律進行查詢[7]。

5.用戶端。首先，用戶端可以建立一個微信工作號，主要功能是傳達與通知。具體方式是通過該微信公眾號把當前水質信息和水質等級實時推送給用戶，方便用戶實時了解水質情況。并且，監控中心以及當地的公共供水公司如果有緊急的通知也可以通過該公眾號告知用戶，可以達到高效便捷的效果。

其次，該微信公眾號擁有評價功能，用戶在關注該公眾號或，不僅可以實時接受和了解水質信息，也可以對二次供水平臺提供反饋意見，而供水平臺可以依照這些反饋意見不斷完善工作內容。

六、成效與總結

有關城市二次供水管理系統的應用已在一定程度上取得相應的成效，但仍處在起步階段，還需要進行不斷的發展和研究，進一步完善其功能和作用，使其更好地為城市發展服務。

結語

本文主要概述了關于居民二次供水智能監測系統的現狀與運行流程，并針對當前二次供水智能檢測系統所遇到的問題提出了相應的解決方法，具有一定的借鑒性，但關于監測系統還需進一步的優化與完善，值得繼續研究。