自动化技术在农村饮水安全集中供水工程中的作用

张延涛

（甘肃省景泰川电力提灌管理局，甘肃 景泰 730499）

农村饮水安全脱贫攻坚是水利扶贫的头号工程，目前在我国众多地区饮水工程的不断完善让当地人终于过上了打开水龙头就有水喝、有水用的安心日子。当前从“找水喝”到“自来水”农村供水已形成了长效机制，通过融合自动化技术对保障农村饮水安全、稳定供应水资源具有一定的推动作用。使农村饮水安全集中供水工程逐步向信息化方向发展，促进实现城乡供水一体化的目标。

1 自动化技术在农村饮水安全集中供水工程中的重要性

1.1 自动化技术的简要解析

自动化有很多定义，从直观的角度来讲自动化就是机器代替人的过程，机器代替人有两个方面，一个是体力上的代替、一个是脑力上的代替，最典型的从体力上代替人的例子就是全自动的流水线、生产线，以前的工人在流水线上每个工人都有特定的任务，运用自动化技术之后通过无人工厂就能生产产品。其次是脑力上的代替，过去一些跟踪管理需要人眼去筛选识别，不仅浪费大量的人力物力、而且效率较低，通过自动化技术能够在短时间内锁定目标，进行跟踪管理，不仅减少了大量的人工成本，而且提升了效率。现如今全球的社会发展都已离不开自动化技术。

1.2 自动化技术在农村饮水安全集中供水工程中的重要性

水是生命之源，在城市中人们用的都是自来水，用起来既方便又放心，但是在一些农村地区，村民的生活用水仍然还是地下水，用起来既费时又费力，而且水质的好坏难以得到保障。当前农村饮水安全工作是直接关系人民群众切身利益的大事，关系着群众的生活质量和生命健康，是实施乡村振兴战略和打赢脱贫攻坚战的重要内容。近年来伴随着科学技术的不断发展进步，自动化技术在农村饮水安全集中供水工程中凸显了其重要作用，通过智能化的管理不仅减少了人力投入成本，而且提升了管理效率，获得了广大人民群众的认可。

（1）实现了智能化管理：通过自动化技术的智能分析能够对水厂的设备进行自动控制，实时监测水厂的运行参数，优化配置水资源，与此同时通过智能化分析能够为有关部门提供有效的科学数据，减少了人工成本的同时还能够提高农村饮水质量，随之也会促进水厂经济效益的提升。

（2）提升了管理效率：农村饮水安全集中供水工程具有供水需求量较大、覆盖面积较广的特点，而通过自动化技术能够满足农村居民对于饮用水的大量需求。实现了在任何时间或地点只要通过智能终端设备就能够对集中供水工程进行监管，有效确保了管理工作的有效性。

（3）有助于工程的宏观调控：通过自动化管理系统可以向上级管理者提供全面的数据信息，比如供水的范围、水质的情况等等[1]。而且相关人员还可以对数据进行及时调整，有助于工程的宏观调控，现如今自动化技术已经在农村饮水安全集中供水工程中得到了广泛运用。

2 自动化技术在农村饮水安全集中供水工程中的作用

（1）自动变频恒压供水控制系统：恒压供水控制是供水系统的重要环节，传统的恒压供水采用的是PI调节器控制电磁阀的方式来实现的，控制设备成本较高、浪费电能。随着变频技术的发展，变频恒压供水从根本上解决了这些问题，使得操作更加便捷、提升了运行的可靠性、能够有效节约电能、而且自动化程度较高，在供水工程中得到了广泛应用。自动变频恒压供水控制系统只需一个压力传感器给到变频器，通过变频器内部的PID来实现调节控制输出，控制电机的转速和泵的流量及压力来实现恒压控制[2]。在恒压供水系统中只需在用户管理中配备一个压力传感器或压力变送器就可以构成一个压力的闭环控制系统，在变频器恒压供水系统中安装在供水管网中的压力传感器，可以连续采集管网的压力，并将其压力转化成符合标准的电流信号，然后给到变频器，PID调节器将接收到的信号、测量值与一些设定的给定值进行逻辑运算，并将运算结果转换为频率调节信号，控制调节水泵的转速，保持管网压力的基本恒定。图1是自动变频恒压供水设备工作示意图：

图1 自动变频恒压供水设备工作示意图

（2）三维管理系统：通过自动化技术建立三维信息管理系统平台，该平台能够结合集中供水工程的实际数据创建3D虚拟场景，将各项数据信息通过虚拟场景直观的展现出来，为工程提供科学有效的信息。与此同时通过三维信息管理系统还能够为相关水利部门提供决策依据。

（3）信息管理系统：采用最新的物联网技术实现信息数据实时传输，用水群众可通过大众广泛使用的支付手段缴费取水，比如从手机上可以直接扫描二维码，扫码之后用多少水收多少钱，用不完的钱可以自动退回，方便了周边的农民群众高效节能取水用水。此外通过信息管理控制系统能够对水厂的整个运行过程进行实时监管，及时掌握水质、水压、水量的情况。

（4）消毒控制系统：当前农村饮水安全集中供水工程已经逐步建立消毒控制系统、配备了消毒设施，通过消毒控制系统可实施装置的清洗工作，确保设备的安全性，此外消毒设备可连接互联网监控，能够远程实时监测设备的运行状态。

（5）视频监控系统：通过安装高清摄像头连接互联网可以实现远程视频监控，相关工作人员可以发出控制指令，随时调取监控录像，有效解决了农村偏远地区监督不便的问题[3]。除此之外还有GSM报警系统，通过智能感应异常，及时将信息传输到相关人员的手机中，与此同时配合远程视频监控，能够及时查看水厂运行异常并采取相应措施。

3 自动化技术在农村饮水安全集中供水工程应用中存在的问题

3.1 存在的问题分析

以上所述可知自动化技术在农村饮水安全集中供水工程中发挥着至关重要的作用，但现阶段自动化技术的应用仍存在诸多问题需待解决，具体从以下几方面进行说明：

（1）缺乏专业的技术人员：目前来看大部分农村地区在集中供水工程中都已经建立了较为完善的组织机构，但是相关工作人员的专业技能还有待提升，自动化技术管理水平较低，导致了不能根据用户的用水需求及时调整技术参数，水厂在运行过程中一旦电压或电流出现异常，相关人员无法做到及时处理等。

（2）资金投入较小：农村饮水安全集中供水工程主要依靠国家政府的资金支持，现如今我国虽加大了对农村饮水安全的重视，但在部分农村地区的集中供水工程中仍存在资金缺口。在工程建设中大部分的资金使用在土建和管网建设上，使自动化技术的投资资金比例偏低，难以充分发挥出自动化技术的作用。

3.2 相关措施

（1）提升相关人员的专业技能：要想充分发挥自动化技术的作用，就必须配备专业技能较强的人才，管理人员要加强技术培训，提高管理水平，增强工作人员的专业技能，打造出优秀的人才队伍。确保每位相关人员都能够熟练掌握运用自动化技术，使农村饮水安全集中供水工程成为真正的自动化发展的惠民工程。

（2）加大资金的投入：除人员以外，相关政府部门要加大资金的投入，弥补自动化技术的资金缺口，加强对自动化技术应用的重视程度，全面推动农村集中供水工程中自动化技术的发展。

4 自动化技术在农村饮水安全集中供水工程中的发展前景

我国在十二五期间提出了要建设20余万处农村集中供水工程，面对庞大的工程数量对其监管也提出了更高的要求，与此同时在集中供水工程中应用自动化技术也成为了必然趋势。要想满足农村居民的用水需求、保障其用水安全，就要加强后期管理，而面对如此庞大的工程数量通过人工的现场管理难以适应新形势的要求，因此自动化技术必将成为集中供水工程中的核心技术。通过本文所述的多项自动化系统于一体，即可满足农村集中供水工程向自动化方向发展的要求。当前我国大部分农村地区的集中供水工程应用自动化技术的优势显而易见，不仅能够降低人工成本，而且能够全面提升管理效率，自动化技术的良好发展和运用证明了其未来具有广阔的发展空间。

5 结语

农村饮水安全是打赢脱贫攻坚战的底线任务之一，也是水利扶贫的头号工程，是最基本的民生问题。当下大部分农村地区通过集中供水确保了用户的用水需求和饮水安全，而在此过程中自动化技术的运用占据着不可或缺的地位。本文首要论述了自动化技术在农村饮水安全集中供水工程中的重要性，并对其发挥的作用进行了详细分析，提出了目前自动化技术应用存在的两个问题及对策，并对自动化技术在农村集中供水工程中的未来发展做了浅显的分析。