李洪涛
新乡市水利科技推广中心
摘要：为确保农村饮水安全工程发挥高效作用，避免工程重建设而轻管理的现象，配置自动化监控系统，是满足农村经济社会发展、提高农民生活水平的必然要求。本文简述了实施的意义、自动化监控系统的结构内容以及推广工作重点和前景展望。
关键词：农村饮水；自动化；推广；监测和控制
坐在县级农村饮水安全管理办公室里，轻点鼠标，切换画面，或通过手持移动智能终端，随时可以看到全县各水源地蓄水池和饮水水厂的现场实景；可以随时监测蓄水池水位、供水管道流量等水情，并根据水情变化，迅速对供水工程进行维修和抢险；利用中央控制系统调节闸阀，调配水量，保证每个乡（镇）和每个片区群众都有充足的安全水源饮用；实时监测水质，远程调节水质处理设备及时工作，保证水质。这些依靠自动化监测和控制系统就能在农村饮水安全工程中完美实现，甚至通过加装用户终端设备，轻松实现水表自动抄表、上报故障；加装设定软件程序，自动调节峰谷供水流量和管网运行压力。
目前，已实施的农村饮水工程中，有以地下水作为水源，采用管网输水，压力罐加压、分支供水的单村供水方式；有以加压设备调节供水压力、管网多级分支供水的联村供水方式。工程建设的分散，造成对水源井、多级加压泵站、供水管网多个部分的零散管理。由于农村人口分散，各部分又相距较远，在目前管理人员的状况下，无法及时、准确、连续地对各供水要素进行监测与了解，无法达到对整个供水的安全输水、精确配水的要求，从而造成供水调度手段滞后和水资源的浪费。
随着农村经济社会的发展和农民生活水平的提高，农村居民对供水有了更高的需求，如要求供水更加安全、可靠、经济和高效等。同时，随着农村供水建设力度的加大，农村供水工程数量剧增，传统的管理模式已越来越不适应农村经济社会的发展。为加强行业监督管理，及时了解一定范围内供水的主要动态信息，迫切需要使用自动化和信息化手段，建立不同层级的自动化监控系统。农村供水工程监管实现自动化是农村供水工程发展的必然趋势，是供水工程运行维护的重要支撑手段。为此，2011年水利部批准实施了科技推广项目“农村饮水安全工程自动化监控技术的推广应用”。
1、实施农村饮水安全工程自动化的必要性和意义
实施供水自动化监测和控制是丰富行业监督管理手段的重要措施。我国农村供水工程点多、面广、量大，发展速度快。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用信息化、自动化技术，通过自主研发的嵌入式软件，可以在任何能上网的位置或通过手持移动智能终端，随时随地了解水厂的关键供水参数，为精细化的行业监管奠定技术基础。
实施供水自动化监测和控制是保障安全供水的重要手段。通过安装浊度、消毒剂余量、pH值、电导率、流量、压力等传感器，对水源、水厂、管网中间及末梢点等关键供水环节和设备运行状态进行在线监控，及时发现供水变化情况，为第一时间采取处理措施提供可能，消除安全隐患，减少事故发生，从而更好地为整个供水工艺服务，切实保障供水安全。
实施供水自动化监测和控制是提升水厂运行效益的重要途径。自动化监控系统建成后，将能远程监控水泵机组的启停及运行状态，能够使水量、水位、水质等数据采集由手工变为自动，使数据传输网络化、管理电子化，从而减少水厂运行管理人员的数量和工作量，改善工作环境，大大降低管理成本，提升经营效益。此外，通过对水源水位和清水池水位的监控，实现与泵站开停机及阀门开度的联动，不仅可以实现无人值守，还可以实现部分优化调度，实现节能降耗。
实施供水自动化监测和控制是开展高效技术培训和展示农村供水发展水平的直观窗口。系统实施后，可通过卫星照片、标准地图等多种地图格式，分层、直观地展示辖区范围内所有农村供水工程的相关信息。如供水范围、系统组成、管网分布等，并具备地图数据的编辑、查询、统计等功能。从调研情况来看，我国的城市水厂全都应用了自动化监控技术，而农村供水由于条件和对象不同以及经济和管理水平较差等现状，对自动化监控技术的实用性、经济性和可操作性有着更高的需求。
2、农村饮水安全工程自动化监控控系统结构内容
农村饮水安全工程自动化监控系统从功能上划分，可划分为供水调度管理中心、水源井运行测控系统、加压泵运行测控系统、供水管网运行监测系统四个部分。
供水调度管理中心。供水调度管理中心是本系统的具体运行管理机构，负责实现辖区内农村供水业务管理和接收并处理各监测监控站点的所有监测、监控信息，在此能够集成汇总监测监控数据，形成数据中心，同时与上一级供水主管部门进行数据信息共享与交换，为农村安全饮水工程提供服务。主要配置数据服务器、视频服务器、工作站、核心交换机、防火墙、不间断电源、打印机等设备。
水源井运行测控系统。对水源井的流量、压力、水泵的电压、电流、功率等参数以及工况视频进行自动采集与传输，以及对提水泵的启动/停止进行远程控制。主要配置PLC控制器、流量计、压力计、电参数综合采集器、电源保护器以及摄像机、交换机等设备。建成的水源井运行测控系统，可根据各项运行信息数据、工况视频及供水需求，对水源井提水泵进行远程控制或现地控制，从而实现输水管路的安全输水和水量的合理供应。
加压泵运行测控系统。对加压泵站的流量、压力、蓄水池的水位、水质、加压泵的电压、电流、功率等参数以及工况视频进行自动采集与传输，以及对加压泵的启动/停止进行远程控制。主要配置PLC控制器、流量计、压力计、水位计、水质分析仪、电参数综合采集器、电源保护器以及摄像机、交换机等设备。建成的加压泵运行测控系统，可根据各项运行信息数据、工况视频及供水需求，对加压泵进行远程控制或现地控制，从而实现输水管路的安全输水和水量的合理供应。
供水管网运行监测系统。对供水管网的压力进行自动采集与传输，主要配置遥测终端机、GPRS通信模块、压力计、蓄电池、太阳能电池板等设备。建成的供水管网运行监测系统，可根据各管网的压力情况，对整个供水管路是否运行正常、是否有泄漏、是否有爆管，以及定位泄漏点，为快速处理供水管网突发性的管道过压和地下泄漏事故提供依据。
3、应用推广前景展望和工作重点
已经实施的农村饮水安全，工程数量众多，形式有单村供水、多村联网供水等，近几年陆续开拓实施了应用自动化监控技术的水厂供水，实现了优化调度，降低了故障率和检修的时间，减少了停水次数。随着自动化监控技术的发展和人们认识水平的进一步提高，自动化监控技术必将稳步发展成为农村供水的核心技术，其他供水技术在自动化、信息化的统一监管和整体布局下，才能发挥更大的作用。
作为基层水利技术推广单位，下步推广此项技术的工作重点应该是扩大广度和深度，对已建工程进行自动化监控技术升级改造，最终达成以县为单位的新型用水、管水新体制，探索水费征收、供水系统经济效益评价新标准，真正使农村饮水工程健康、持续、长效运行。
论文作者:李洪涛
论文发表刊物:《基层建设》2015年23期供稿
论文发表时间:2016/3/28
标签：农村论文; 管网论文; 饮水论文; 水源论文; 水厂论文; 技术论文; 水质论文; 《基层建设》2015年23期供稿论文;