自動化技術在農村飲水安全集中供水工程中的作用

張延濤

（甘肅省景泰川電力提灌管理局，甘肅 景泰 730499）

農村飲水安全脫貧攻堅是水利扶貧的頭號工程，目前在我國眾多地區飲水工程的不斷完善讓當地人終于過上了打開水龍頭就有水喝、有水用的安心日子。當前從“找水喝”到“自來水”農村供水已形成了長效機制，通過融合自動化技術對保障農村飲水安全、穩定供應水資源具有一定的推動作用。使農村飲水安全集中供水工程逐步向信息化方向發展，促進實現城鄉供水一體化的目標。

1 自動化技術在農村飲水安全集中供水工程中的重要性

1.1 自動化技術的簡要解析

自動化有很多定義，從直觀的角度來講自動化就是機器代替人的過程，機器代替人有兩個方面，一個是體力上的代替、一個是腦力上的代替，最典型的從體力上代替人的例子就是全自動的流水線、生產線，以前的工人在流水線上每個工人都有特定的任務，運用自動化技術之后通過無人工廠就能生產產品。其次是腦力上的代替，過去一些跟蹤管理需要人眼去篩選識別，不僅浪費大量的人力物力、而且效率較低，通過自動化技術能夠在短時間內鎖定目標，進行跟蹤管理，不僅減少了大量的人工成本，而且提升了效率。現如今全球的社會發展都已離不開自動化技術。

1.2 自動化技術在農村飲水安全集中供水工程中的重要性

水是生命之源，在城市中人們用的都是自來水，用起來既方便又放心，但是在一些農村地區，村民的生活用水仍然還是地下水，用起來既費時又費力，而且水質的好壞難以得到保障。當前農村飲水安全工作是直接關系人民群眾切身利益的大事，關系著群眾的生活質量和生命健康，是實施鄉村振興戰略和打贏脫貧攻堅戰的重要內容。近年來伴隨著科學技術的不斷發展進步，自動化技術在農村飲水安全集中供水工程中凸顯了其重要作用，通過智能化的管理不僅減少了人力投入成本，而且提升了管理效率，獲得了廣大人民群眾的認可。

（1）實現了智能化管理：通過自動化技術的智能分析能夠對水廠的設備進行自動控制，實時監測水廠的運行參數，優化配置水資源，與此同時通過智能化分析能夠為有關部門提供有效的科學數據，減少了人工成本的同時還能夠提高農村飲水質量，隨之也會促進水廠經濟效益的提升。

（2）提升了管理效率：農村飲水安全集中供水工程具有供水需求量較大、覆蓋面積較廣的特點，而通過自動化技術能夠滿足農村居民對于飲用水的大量需求。實現了在任何時間或地點只要通過智能終端設備就能夠對集中供水工程進行監管，有效確保了管理工作的有效性。

（3）有助于工程的宏觀調控：通過自動化管理系統可以向上級管理者提供全面的數據信息，比如供水的范圍、水質的情況等等[1]。而且相關人員還可以對數據進行及時調整，有助于工程的宏觀調控，現如今自動化技術已經在農村飲水安全集中供水工程中得到了廣泛運用。

2 自動化技術在農村飲水安全集中供水工程中的作用

（1）自動變頻恒壓供水控制系統：恒壓供水控制是供水系統的重要環節，傳統的恒壓供水采用的是PI調節器控制電磁閥的方式來實現的，控制設備成本較高、浪費電能。隨著變頻技術的發展，變頻恒壓供水從根本上解決了這些問題，使得操作更加便捷、提升了運行的可靠性、能夠有效節約電能、而且自動化程度較高，在供水工程中得到了廣泛應用。自動變頻恒壓供水控制系統只需一個壓力傳感器給到變頻器，通過變頻器內部的PID來實現調節控制輸出，控制電機的轉速和泵的流量及壓力來實現恒壓控制[2]。在恒壓供水系統中只需在用戶管理中配備一個壓力傳感器或壓力變送器就可以構成一個壓力的閉環控制系統，在變頻器恒壓供水系統中安裝在供水管網中的壓力傳感器，可以連續采集管網的壓力，并將其壓力轉化成符合標準的電流信號，然后給到變頻器，PID調節器將接收到的信號、測量值與一些設定的給定值進行邏輯運算，并將運算結果轉換為頻率調節信號，控制調節水泵的轉速，保持管網壓力的基本恒定。圖1是自動變頻恒壓供水設備工作示意圖：

圖1 自動變頻恒壓供水設備工作示意圖

（2）三維管理系統：通過自動化技術建立三維信息管理系統平臺，該平臺能夠結合集中供水工程的實際數據創建3D虛擬場景，將各項數據信息通過虛擬場景直觀的展現出來，為工程提供科學有效的信息。與此同時通過三維信息管理系統還能夠為相關水利部門提供決策依據。

（3）信息管理系統：采用最新的物聯網技術實現信息數據實時傳輸，用水群眾可通過大眾廣泛使用的支付手段繳費取水，比如從手機上可以直接掃描二維碼，掃碼之后用多少水收多少錢，用不完的錢可以自動退回，方便了周邊的農民群眾高效節能取水用水。此外通過信息管理控制系統能夠對水廠的整個運行過程進行實時監管，及時掌握水質、水壓、水量的情況。

（4）消毒控制系統：當前農村飲水安全集中供水工程已經逐步建立消毒控制系統、配備了消毒設施，通過消毒控制系統可實施裝置的清洗工作，確保設備的安全性，此外消毒設備可連接互聯網監控，能夠遠程實時監測設備的運行狀態。

（5）視頻監控系統：通過安裝高清攝像頭連接互聯網可以實現遠程視頻監控，相關工作人員可以發出控制指令，隨時調取監控錄像，有效解決了農村偏遠地區監督不便的問題[3]。除此之外還有GSM報警系統，通過智能感應異常，及時將信息傳輸到相關人員的手機中，與此同時配合遠程視頻監控，能夠及時查看水廠運行異常并采取相應措施。

3 自動化技術在農村飲水安全集中供水工程應用中存在的問題

3.1 存在的問題分析

以上所述可知自動化技術在農村飲水安全集中供水工程中發揮著至關重要的作用，但現階段自動化技術的應用仍存在諸多問題需待解決，具體從以下幾方面進行說明：

（1）缺乏專業的技術人員：目前來看大部分農村地區在集中供水工程中都已經建立了較為完善的組織機構，但是相關工作人員的專業技能還有待提升，自動化技術管理水平較低，導致了不能根據用戶的用水需求及時調整技術參數，水廠在運行過程中一旦電壓或電流出現異常，相關人員無法做到及時處理等。

（2）資金投入較小：農村飲水安全集中供水工程主要依靠國家政府的資金支持，現如今我國雖加大了對農村飲水安全的重視，但在部分農村地區的集中供水工程中仍存在資金缺口。在工程建設中大部分的資金使用在土建和管網建設上，使自動化技術的投資資金比例偏低，難以充分發揮出自動化技術的作用。

3.2 相關措施

（1）提升相關人員的專業技能：要想充分發揮自動化技術的作用，就必須配備專業技能較強的人才，管理人員要加強技術培訓，提高管理水平，增強工作人員的專業技能，打造出優秀的人才隊伍。確保每位相關人員都能夠熟練掌握運用自動化技術，使農村飲水安全集中供水工程成為真正的自動化發展的惠民工程。

（2）加大資金的投入：除人員以外，相關政府部門要加大資金的投入，彌補自動化技術的資金缺口，加強對自動化技術應用的重視程度，全面推動農村集中供水工程中自動化技術的發展。

4 自動化技術在農村飲水安全集中供水工程中的發展前景

我國在十二五期間提出了要建設20余萬處農村集中供水工程，面對龐大的工程數量對其監管也提出了更高的要求，與此同時在集中供水工程中應用自動化技術也成為了必然趨勢。要想滿足農村居民的用水需求、保障其用水安全，就要加強后期管理，而面對如此龐大的工程數量通過人工的現場管理難以適應新形勢的要求，因此自動化技術必將成為集中供水工程中的核心技術。通過本文所述的多項自動化系統于一體，即可滿足農村集中供水工程向自動化方向發展的要求。當前我國大部分農村地區的集中供水工程應用自動化技術的優勢顯而易見，不僅能夠降低人工成本，而且能夠全面提升管理效率，自動化技術的良好發展和運用證明了其未來具有廣闊的發展空間。

5 結語

農村飲水安全是打贏脫貧攻堅戰的底線任務之一，也是水利扶貧的頭號工程，是最基本的民生問題。當下大部分農村地區通過集中供水確保了用戶的用水需求和飲水安全，而在此過程中自動化技術的運用占據著不可或缺的地位。本文首要論述了自動化技術在農村飲水安全集中供水工程中的重要性，并對其發揮的作用進行了詳細分析，提出了目前自動化技術應用存在的兩個問題及對策，并對自動化技術在農村集中供水工程中的未來發展做了淺顯的分析。