农村饮水安全自动化监控技术研究及应用前景分析

李文浩

（甘肃省平凉市庄浪县水务局，甘肃 庄浪 744600）

随着我国现代化农村建设的发展，农村经济社会以及农民的生活水平正在提高，于此同时，农村居民对农村饮水提出更高的要求，对饮水的安全性，可靠性，经济性，高效性提出更高标准，并且随着农村供水建设的不断增加，农村饮水工程数也在不断增加，施工难度也在增加。传统的管理模式已经难以适应现代农村经济的发展，及时加强对行业内部监督管理工作，及时掌握农村地区供水的信息，充分利用自动化和信息化的方式进行供水安全监督工作，同时根据不同的饮水层次，建立有效的安全监控系统，由此可见，农村饮水安全自动化监控技术是未来农村供水工程发展的趋势，也是维护供水工程的重视方式之一。

1 农村饮水自动化监控技术研究以及应用的意义

自动化监控技术不仅能够对农村饮水工程进行规划和设计，也能够提升农村饮水的质量，有效解决农村饮水问题，其意义主要表现在以下几个方面：

第一，实施自动化监控技术能够有效保障农村饮水的安全问题，也是解决农村供水安全问题，通过安全过滤装置、消毒剂余量监控设备、PH值监测装置、电导率装置、流量装置等其他传感装置，对农村供水水源中相关的供水环节和设备进行监控，及时发现供水的变化，及时掌握供水情况，消除安全问题，防止事故的发生，提高农村供水能力，确保农村居民的应用水安全。

第二，能够有效提升农村供水的运行效益途径，在农村饮水工程中实现自动化监控技术系统，能够有效对饮水工程的水泵系统进行启动和停止，及时监督管理水泵运行状态，能够确保饮用水的数量、水位变化、水质情况等相关数据进行收集，从而将农村饮水供水控制由手动变成自动化，从而促使数据变得网络化、管理方式变的科学化，降低供水厂的工作的数量和工作难度，降低成本的管理，提高供水厂的经济效益。同时，对供水水源和蓄水池水位的监控，实现水泵运行和停止的自动化，从而实现无人看守的状态，优化调节调度的内容，实现节约能源消耗。

第三，能够有效实现农村供水的有效监督管理措施，由于我国农村供水工程数量较多，面积较大，发展的速度较快。截止到目前为止，我国农村集中供水工程已经达到六十多万处，并且还在计划内额外建设二十余万处的供水设施，庞大的工程数量给传统的管理方式带来大量压力，而利用信息化、自动化的方式，将自主研发的软件融入到供水管理系统，能够利用网络技术实现随时监督控制供水系统，详细了解当地供水的数据参数，方便农村供水管理人员及时对供水系统进行监督管理，促进精细化管理的模式。

第四，实现供水自动化监管技术，是体现农村供水高科技发展的直观表现，监管系统的有效实施，管理人员能够通过卫星系统对供水系统进行管理，直观的对地区范围内的农村供水工程信息进行展示，例如，该地区的供水范围、系统组成部分、管理分布封，并且更具相关的数据地图，进行统计、查询、编辑等功能。根据相关的调查结果可以发现，我国城市水厂已经基本实现自动化监控技术，但在农村范围内，由于地区条件不同和经济环境的不同，对自动化监控技术提出更高的要求，并且对自动化监控系统提出更高的需求，因此，需要相关部门进行监控系统研发工作，提供其创新的技术能力，从而实现自动化监控系统的广泛应用。

2 自动化监控系统的总体结构

自从十多年前实行的水利资源部门提出的“农村饮用水自动监控管理技术”推广和应用，根据不同的地区环境，推出三种新型的自动监控管理技术，分别为一种县级和两种水厂级别的自动化监控系统，从而实现不同层次的可靠性对接，而农村饮水安全自动化系统一般分为区域级别和水厂级别两种类型，其中区域级别系统也可以分别县级、省级和中央级别的。为了充分实用性和包容性，区域级系统能够需要目前相关的农村饮水安全信息管理进行融合。

2.1 水厂级别的监管系统

通常水厂级别的监管系统包含自动化监控和视频安全防护系统等两个部分，而自动化监控系统，需要结合地区地理特点以及相应的网络环境，选择合适的相关通信方式，并且根据使用传感器和控制器实现实时监控，对农村供水设备和设施运行状态进行监管，并且根据分散的数据的情况进行控制，集中传输水厂的监控系统。视频安防系统，是指在农村供水厂关键位置安装摄像设备、监控设备等，在供水区域内安装安防系统，从将视频的内容传输到水厂的监控部门，确保水厂的运行安全。

水厂自动化监控系统主要由于电气自动化控制系统和计算机监控系统部分组成。而电话自动控制系统又包括：电源配电柜、取水泵控制柜、变频控制柜、供水泵等，这些能够有效通过特定通信的方式与监控中心计算机系统进行通信，通过专用的供水关键数据和设备运行状况进行控制。

安防视频系统是指在室外监控、传输电缆和视频监控中心组成。而室外监控同时包含摄像设备、相应的解码器等，完成对图像信息搜集工程，而控制中心能够通过控制云台，调节摄像头的方向和角度，增加视频监控的范围。视频信号能够通过专用的线缆与控制中心相连接；视频监控中心则包含了硬盘录像机、显示器等，通过这些室外监控的视频信号转化成为数字信号。

2.2 区域级别监管系统

区域级别的监管系统包括对水厂自动监控系统和农村饮用水安全信息管理系统两个部分。同时以现有的自动化监控系统为基础，在农村区域内对供水设备进行数据收集，实现自动化控制，及时掌握水厂的数据变化，实现信息化管理。而区域级别的管理系统通常会安装在规模适度的中控室、县级甚至更高级别的中控室，该区域监控软和计算机硬件设备组成。

3 农村饮水安全自动化监控系统的特点和优势，

目前，农村饮用水自动化监控系统能够有效根据农村供水特点，应用相关的数据标注根据管理人员进行开发和利用，具有以下的优势和特点：

第一，区域级别的监管系统能够有效形成多种自动化监控模式，从而对不同水源类型、供水规模、外在的环境、地区经济、供水厂的管理能够，当地用水居民的需求等。从而形式有效控制，其中包括对水厂级别系统控制、区域级别系统控制等多种控制模式。而区域级别系统能够对相关的数据进行收集，从而实现自动化监测，并且对这些信息记性管理；在水厂级别系统中需要对供水环节进行监测，并且对相关指标进行控制，通过多种渠道和数据模式建立同喜的方式，从而提高自动化监控系统的规范性和稳定性。

第二，能够有效进行自主研发区域级水厂技术，利用自主研发的方式WEB等软件，对区域级别的水厂系统进行监控，同时通过模拟的方式对水厂现场数据进行收集，分析，储存等，并且能够通过网络游览的方式进行在线可视化，能够对区域内的水厂进行远程监控，实现异地控制，降低维护成本和人工费用。在自我控制方向，农村供水组态软件能力已经超过某些商业用水组态软件的能力，从而为更大区域范围的农村饮水安全自动化监控提供基础。

第三，研发区域级别地图管理和编辑技术，通过自主研发的地图技术，从而对农村区域地区进行绘图，进行编辑，实现土层区域的管理，利用这种技术能够有效绘制区域的水路管道网络，供水设施图形、相关的区域覆盖等，能够方便农村供水管理人员对供水范围，管路情况进行了解，同时也能够时刻掌握供水系统的运行情况，从而达到对供水系统监督目的。

第四，进行智能移动终端技术的研发工作，农村供水系统进行自主研发，能够将供水监控系统应用到移动设备中，相关的管理人员通过下载设备软件，就能够在手机、笔记本电脑等移动设备中对其监控设备进行访问，从而进行随时监控，降低人工成本的费用。

4 农村饮水安全自动化监控技术应用前景展望

目前，我国城市中供水系统以及经济发展快速的农村供水系统中都相应安装自动化监控技术，由于2020年以来颁布“解决农村饮用水计划”来看，大部分农村地区将有效解决供水安全问题，由此可见，未来的农村供水工作重点，将会从建设供水工程转变为供水监督管理方向，而传统的人工监督管理，已经难以满足现代供水系统的需求。因此，需要改善传统的供水监督管理模式，将自动化监督管理技术应用到供水系统中，从而能够确保农村供水系统能够平稳发展，在信息化、科学化环境为农村居民提供安全的供水环境，实现水资源的最大利用效率。

5 结语

综上所述，由我国相关的水利科学部门进行自主研发的农村饮水安全自动化监控系统，能够根据地区环境的不同、地区经济的情况、农村区域水资源的管理的能力等方面全面实现自动化监控技术，能够有效满足农村用水用户的需求，提升农村饮水的安全效果。自主研发的区域级别水厂动态技术，能够有效制定相关的监督管理界面，降低其管理的成本，能够为全国大范围的农村饮用自动监督管理提供技术支持：自主研发的区域地图管理和编辑技术，能够对农村地区的进行供水管道图形的绘制，方便管理人员进行监督不同区域内的供水管道：而自主研发的移动设备软件，能够确保农村供水管理人员利用技术软件随时了解供水系统的情况，提高农村区域供水管理的安全性。