基于智慧城市理念的住宅小区二次供水设施改造思路研究

摘要：二次供水设施随着小区使用时间的延长会产生缺陷，更可能引发水质异常，做好住宅小区的二次供水设施改造和管理是当前住宅小区改造面临的主要问题。智慧城市理念是利用物联网、云计算和智能电网等技术打造现代的管理。利用智慧城市理念，将现有的传感器技术+数字化技术+互联网技术融合，将二次供水设施中的水质监测系统、自动化控制系统、远程监控系统等整合成高效系统，提高设备管理水平，保障居民安全。

关键词：智慧城市  二次供水改造  物联网  云计算  智能电网

Research on the Transformation of Secondary Water Supply Facilities in Residential Quarters Based on the Concept of Smart City

LIU Yanling

（Lishu County Baishan Township Comprehensive Service Center Water Conservancy Service Station， Siping， Jilin Province， 136527 China）

Abstract： The secondary water supply facilities will have defects with the extension of the use time of the community， which is more likely to lead to abnormal water quality. The main problem facing the transformation of the residential community is to do a good job in the transformation and management of the secondary water supply facilities of the residential community. The concept of smart city is to create modern management by using technologies such as Internet of things， cloud computing and smart grid. The concept of smart city is adopted to integrate existing sensor technology， digital technology and Internet technology， and integrate water quality monitoring system， automatic control system and remote monitoring system in secondary water supply facilities into efficient systems， so as to improve equipment management level and ensure residents' safety.

Key Words： Smart city; Secondary water supply transformation; Internet of things; Cloud computing， Smart grid

水是生命之源，饮用水安全是保障居民生产生活的主要民生问题之一[1]。老旧居民住宅小区二次供水设施卫生要求合格率明显低于新建小区，其二次供水设施缺陷日益凸显，更会引发水质异常、水卫生安全的突发事件[2]。因此，对老旧居民区进行的二次供水设施改造势在必行[3]。

当今时代，是智能化的时代。人们对二次供水设施的改造也要采用先进的管理理念，智慧城市理念就是在众多管理理念中较为突出的代表。智慧城市（Smart City）是以物联网+为代表，辅以云计算、智能电网，将系统中的各环节利用先进的数字信息化技術进行高度整合，这样既能降低系统能耗，又能尽早发现并解决问题。本文从二次供水设施存在的主要问题出发，探讨智慧城市理念在二次供水设施改造中应用的可能性，为进一步提高供水的管理水平及科学调度水资源提供数据支撑。

1住宅小区二次供水设施存在的问题

城镇化的不断扩大导致多层、高层住宅小区大量出现[4]。但城镇管网的供水设施是多年前设计应用的，其低压供水模式远远不能满足多层、高层居民的用水需求，顶层水压低频频出现，需要进行住宅小区的二次供水设施改造，设置储水调节、水泵加压等。但在二次供水设施改造过程中，出现诸多问题，具体如下。

1.1二次污染风险

传统的住宅小区，供水管道以钢管为主，其内壁容易生锈、结垢，助长细菌、微生物的滋生。由水厂净化后的达标水在经过这些管道进行输送的过程中就容易产生二次污染风险。另外，经过贮水池、高位水箱或加压设备之后，涉及的环节众多，加上设施的老化、设计不合理等问题带来的潜在放大效应，也容易增加生活用水的二次污染风险。

1.2 二次供水设施漏损

漏损是供水管网发生频率最高的故障，会引发管网跑水、冒水、滴水、漏水等诸多问题。贮水池、管道、水泵、阀门等部位是发生漏损事件的主要部位，这些位置隐蔽性强，一旦发生漏损现象也不易被发现，急需提高管理水平以加强养护。

1.3 供水方式不科学

目前国内使用的二次供水系统加压方式主要包括单独高位水箱供水、低位水池-水泵-高位水箱供水、低位水池-变频水泵供水及无负压叠压供水。这些供水方式均未考虑当前市政管网的承受能力、小区物业对贮水池的管理随意性强、未设立配套的增压设备等。

1.4 养护管理不健全

由设施产权人或委托物业管理的二次供水设施在不专业的物业管理人员、未规范化的操作等因素共同作用下，存在运转不通畅、维护不及时、设备使用周期短等养护问题，严重影响居民对水的需求，更增加设备的使用成本。

2智慧城市理念应用潜力分析

2.1智慧城市理念的内涵

智慧城市理念是以物联网、云计算、大数据等信息通信技术为基础的系统管理模式，在最初的管理思维中增加民生+、服务+、创新+、智能+等理念，不断更新管理体系的运行效率，更利于用户使用的一种模式。其中，智慧意味着能够灵活、迅速处理事件的能力，实现系统的有效运转[5]。

2.2智慧城市理念在城市设施改造中的应用案例

智慧城市理念在城市设施改造中已经有所体现，如在绍兴市老旧高层住宅小区（越城区盛世名苑）二次供水改造过程中，施工方从供水方案优化、管道设施改造、泵房设备改造以及其他辅助配套设施改造等方面入手，将改造过程涉及的环节作为一个系统加以管理，大大提升了系统运转的效率;在上海市郊区某镇居民住宅二次供水改造工程中，也有智慧理念的渗透，利用智能泵站监测居民用水情况，在突发居民用水困难时及时供水，实现智能化管理过程，保障居民用水安全。可见，智慧理念在二次供水设施改造中具有可行性。

3智慧城市理念下的二次供水设施改造思路

智慧城市理念是将城市中的各个系统、子系统或者组织单元设定为一个系统，然后用管理系统的方法进行资源整合，减少能耗又增加效率。城镇居民住宅的二次供水系统是自来水供应过程的一个环节，其管理水平、管理效率都与百姓的用水安全息息相关。

3.1二次供水设施改造的数据监测与数据分析

利用智慧城市理念可以建立二次供水泵房智能管理系统，通过水质水压仪等设备采集、传输供水过程的指标变化情况，不仅能实时监控二次供水管网、设备的运行状态和参数，更等实现智能预警、设备的自动控制等操作，二次供水的过程监控力度大大提升，减少运行成本的同时促进供水的科学管理。

对于采集到的数据要经过科学的分析，总结出二次供水过程中的规律，从而在供水设计方面提出改进借施，通过智能系统进行供水过程的合理化、智能化控制。

3.2智慧城市理念下的泵房改造

在二次供水设施改造过程中，将设备的自动化控制系统、远程控制系统、视频监控等安防系统、水质保障检测系统、减噪减震系统、供电报账系统等进行集成，这就是智慧城市理念的应用，建设成的智慧化泵房系统将成为二次供水智能管理系统的基础，为二次供水设施改造奠定基础。

智能城市理念下的泵房可以实现泵房水池液位和泵房进水、防淹排水系统联动控制，在远程控制之下还能实现积水报警。这里面包括在低位水池安装干簧管液位计，在市政进水管上安装压力变送器，在泵房出水总管上安装电磁流量计、浊度分析仪、余氯分析仪、pH分析仪等，这些设施的增加可以使泵房实现对送水压力、低位水池的液位、市政管网的进水压力、供水流量、水质情况的监测。这些数据也可以提供给监测平台，进行大数据整合，结合云数据平台，实现对供水情况等总体监测分析，同时进行预测预报。

3.3智慧城市理念下的智能化控制和远程监控改造

智能化控制系统包括用户供水管网前端的压力传感器、泵房控制柜内的可编程控制器PLC接收压力传感器、变频器等几部分组成，其中核心是变频器。通过用户终端的压力传感器实时监测用户端的压力信号，反馈给可编程控制器，通过电脑控制，产生实时的调控数据给变频器，从而实现水泵的调节和恒压变频供水的自动控制。

此外，将供水设施进行自动化控制之后，人机交互界面可以实时显示设备的运行状态、系统压力等参数，实现电压异常情况下的自动切换，各种设施的自动保护，降低如遇暴雨联电等突发事件的发生频率，保护人民的生产生活安全[6]。

4结语

二次供水设施的老化陈旧、管理水平低严重限制行业发展，二次供水設施改造已是当务之急。更新改造理念是在改造之前就需要做的事情。智慧城市理念用系统的思想将二次供水设施改造朝着管理专业化、智能化方向发展，是提升改造质量和改造水平的重要突破。利用物联网、云计算和智能电网等现代技术打造的现代化管理，在提高设施运行状态和水平的同时，能够切实保障居民用水安全。

参考文献

[1]由卫.智慧水务理念下的住宅小区二次供水设施改造探索与实践[J].智能城市，2020，6（3）：11-13.

[2]陈晓茜.基于有机更新理论的新型城镇化路径研究——以温州市周壤镇为例[D].上海： 上海师范大学，2020.

[3]谷甜甜.老旧小区海绵化改造的居民参与治理研究[D].南京：东南大学，2019.

[4]贝文馨.“智慧城市”核心内涵研究[D].上海：上海师范大学，2017.

[5]武新新.基于数据挖掘技术的智慧社区建设现状及影响因素分析[D].石家庄：河北经贸大学，2021.

[6]高佳坤.《智慧城市发展的战略原则：欧洲经典案例研究分析》英汉翻译实践报告[D].天津：天津理工大学，2021.

中图分类号：TU821 DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2109-5640-4398

作者简介：刘艳玲（1979—），女，中专，工程师，研究方向为水利管理。

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