农村饮水工程信息化建设探讨

赵克润

摘要 “数字供水”是供水单位服务理念、管理水平的体现。本文对武威市凉州区邓马营湖农村饮水工程信息化建设的概况、建设目标、建设方案进行了介绍，可以看出，本农村饮水工程实现了“采集自动化、传输网络化、集成标准化、管控一体化、决策智能化”的目标，切实提高了工程运行管理水平，为全区饮水工程信息化建设积累了经验。

关键词 农村饮水工程；信息化；建设

中图分类号 S277.7 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）15-0156-01

1 工程概况

邓马营湖位于腾格里沙漠西南边缘，距武威市区60 km，是凉州区实施高深山区农牧民“下山入川”移民搬迁安置区。2014年建成了集中式供水工程，通过提取深层地下加压供水到户，解决了6 861人及8万多牲畜的饮水问题。工程设计供水规模为4 856.61 m3/d。主要建设96 m水源深井4眼，修建机井管理房4间80 m2，新建1 000 m3清水池4座、管理房326.41 m2、加压泵房及设备间130.39 m2，配套250QJ100-54/3型提水泵4台、IRC100-160（1）型加压泵3台、安装200KVA变压器1台、输电线路0.8 km、25 kW自藕启动柜4 套、1自动变频装置1套、次氯酸钠消毒设备1套，铺设UPVC管道81.527 km。为提升农村饮用水供水工程管理水平，实现供水调度信息化、数字化、流程化，结合供水工程建设实际，实施了邓马营湖供水工程信息自动化，对工程的运行状况实时进行远程监测和控制。

2 系统建设目标

一是实现水源井的远程监控和启停，并能读取水泵工作电流、电压和泵运行状态、故障信息；实现消毒设备、变频加压泵站的自动化控制运行。二是实现净水厂中控室、消毒间、变频控制室、水泵机组、清水池、水源井和厂区的视频监控。三是在供水主管上安装智能流量计，计量水厂供水量；远程设11个管网监测点，檢测流量、压力，安装电动阀门实现监控点远程控制阀门的开启和关闭[1]。主要节点安装智能计量设施，实现用水户刷卡交费和供水远程监控。四是设置自动化控制中心，安装工业计算机、显示器和视频监控主机，能实现数据及报表的记录、存储、查询和打印，并配置用户刷卡收费终端。

3 系统建设方案

针对工程建设的实际情况，邓马营湖饮用水供水自动化系统建设分2层。一层是水厂供水设备自动化监控和远程管网监控，水厂供水设备包括4眼水源井、4座清水池、3台加压泵、1台次氯酸钠发生器、1套变频控制系统。主要监控的数据包括水泵电流、电压、供水压力、供水流量、出厂水余氯和清水池水位以及管网监控点压力、流量监控；控制点包括水源井水泵的自动启停控制、消毒设备的自动启停控制、变频泵自动启停控制以及远程管网监控点阀门的开启与关闭，并能实现故障自动报警。另一层是视频监控，系统采用数字化网络电视监控系统，进行大容量录像、存储的同时进行画面分割、切换，摄像机的旋转、聚焦、拉近、拉远，用以实现科学化管理。

3.1 自动化控制系统设置

3.1.1 水源井控制。水源井依据清水池水位高低控制水泵的启停，设置水位上限控制点1个、下限控制点3个。在水位达到上限时水泵自动停止，下限水位时自动启动其中3 眼水源井、1眼备用。配置软启动柜、多功能电参数智能监控表和PLC控制柜，用于监控水泵工作电压、电流、用电量及水泵启停、运行状态和故障报警，同时控制4眼机井定时轮换工作。并与中控室串口服务器通过光纤连接实现数据传输与指令执行[2]。

3.1.2 厂区控制。厂区主要监控变频设备、加压泵站、次氯酸钠消毒设备的运行，采集清水池水位、供水流量（瞬时量、累积量）、供水压力和出水余氯。在变频控制室、泵房和消毒间安装PLC控制柜，通过光纤与中控室连接，实现数据传输、指令执行和故障报警。配置采集扩展模块采集水池水位、供水压力、供水流量、出厂水余氯和水泵工作时间。设定水泵工作时间，自动调节轮换工作。根据清水池的进水量和采集的出厂水余氯，实现次氯酸钠发生器自动化控制运行[3]。

3.1.3 管网远程检控系统。管网远程监控设检测点13个，采用太阳能供电方式。每个检测点根据需要安装电动蝶阀、压力传感器、智能水表等，对检测点压力、流量（瞬时量、累积量）采集和阀门进行控制。监控点各检测点测控终端将现场采集数据通过组建网采用无线局域网，实现数据传输、指令执行和故障报警[4]。

3.2 视频监控系统

系统采用数字化闭路电视监控系统，水源井安装4台，前院安装1台，大门口安装1台智能网络高速球机；中控室、消毒间、泵房、变频室各安装1台高清红外夜视半球摄像机。各点视频信息通过光纤传输到控制中心，实行24 h全天候监控，并能对异常情况进行报警，保障水厂安全运行[5]。

3.3 中心控制室

控制中心主要实现对各分站的远程监控与调度，主要由工业计算机、显示器、UPS电源、视频服务设备、网络交换设备、报警系统、数字硬盘录像机及中控操作台组成。中心控制室将各站点发送的数据采集到数据服务器，通过监控软件以数据、图像、图表和曲线等多种方式显示出来，为运行管理人员供水调度、预警处理提供科学决策依据，并对数据存储记录，以方便调用和归档统计。客户端交费系统配套完整。

3.4 防雷接地系统

加装防雷接地网、避雷器、过压保护器、屏蔽电缆等措施，设置防雷接地系统，防止雷电等因素对监控系统的破坏。

4 结语

总之，通过凉州区邓马营湖农村饮水工程水厂、管网信息化、自动化建设，实现了“采集自动化、传输网络化、集成标准化、管控一体化、决策智能化”的目标，切实提高了工程运行管理水平，确保了工程的安全运行和效益的长期发挥，为全区饮水工程信息化建设积累了经验。

5 参考文献

[1] 张海军.浅谈临夏州农村饮水安全工程中信息化管理措施[J].农业科技与信息，2017（12）：26.

[2] 孙红星.桓台县农村饮水安全信息化系统开发与应用[D].济南：山东大学，2015.

[3] 白焱，陆圣女，巴勇强.浅谈农村饮水安全工程信息化系统的设计[J].内蒙古水利，2014（5）：74-75.

[4] 郭明萍.鸡传染性支气管炎几种弱毒疫苗的免疫保护作用比较[D].雅安：四川农业大学，2013.

[5] 王志明.新疆农村饮水安全工程信息化建设探索[J].中国水利，2010（13）：58-59.endprint