农村供水饮水安全智慧化运维管理建设思路

农村供水饮水安全智慧化运维管理建设思路

马永志、郭荣健

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摘要：农村饮水安全一直是我国农村面临的重大问题之一，在过去的几十年中，政府和社会各界投入了大量的资金和精力，建设了许多供水工程和设施，以保障农村居民的饮水安全。但是，由于管理和监管不力，仍有许多地方存在水质不达标、供水不稳定等问题，严重影响了农村居民的生活和健康。为了解决这一问题，可以运用信息化技术来构建一个从“水源头”到“水龙头”的综合监管系统，能够加强对于农村供水工程监管，实现对农村供水的全程监管和综合管理。

关键词：农村供水安全；智慧化运维；管理

引言

农村饮水安全是三农工作的重要保障，当前农村水利设施配套相对薄弱，运维管养能力不足，生活污水与农业生产废水的随意排放使得农村水环境进一步恶化、水污染加剧，而水质检测与污水处理技术应用滞后，农村饮水水质不达标、水量不充足、供水工程与设施运维成本过高、供水系统管理模式粗放等，使得农村饮水安全面临不利局面。

1农村饮用水安全现状与存在问题

1.1农村饮用水安全的现状

我国在“十三五”时期力加强农村供水基础设施的升级改造。通过大量资金的投入，初步建立了一个较为完善的农村供水工程系统，满足了2.7亿农村居民的供水需求，农村供水保障水平明显提高。截至2020年年底，全国农村集中供水率已达88%，农村自来水普及率也达到83%。持续的努力和投资不仅解决了贫困人口的饮用水安全问题，也推动了农村水保障全过程的规范化管理，为实现乡村振兴战略目标提供了重要支撑，取得了显著的社会效益和经济效益。尽管取得了这些进展，但与发达国家相比，我国在水源水质保护、设备管理体系和供水服务等方面缺乏规范化的管理。

根据水利部截至2022年的统计数据，我国农村自来水普及率已达87%，而农村规模化供水工程的覆盖率亦达56%。在此期间，我国启动并实施了529个大中型灌区的建设和改造项目，完成了124座大中型水库和6082座小型水库的除险加固工程。尽管在灌溉和水库维护方面取得显著进展，与城市供水和发达国家相比，我国农村供水基础设施仍呈现出一定的薄弱性。有关国家部门的统计和测算显示，农村集中供水工程中净化消毒设施设备的配置率仅为75%。我国农村集中式供水受益人口虽然已达到较高水平，但是经过集中净化、消毒处理的比例还有待提高。

1.2农村饮用水安全存在的问题

1.2.1供水水质安全保障措施需落实

农村地区供水工程呈现点源多、面源广、单一水源规模相对较小等特征，并存在净化和消毒设备难以满足饮用水卫生安全标准等问题，存在饮水卫生隐患。低水平的建设标准、相对简陋的净化消毒设施，以及不足的监管与应急响应措施等问题，共同导致了部分供水系统水质达标困难，容易受到生活污水和农业面源污染的威胁。

1.2.2饮用水安全工程管理与维护水平有待提升

农村饮用水安全工程一般采用分散式分布管理模式，然而，由于管理机构不健全、缺乏专业人员以及缺乏长效管理机制等问题，导致工程的有效性和价值无法发挥。此外，农村饮用水安全工作中，基层从业人员和技术力量的严重不足，以及产权不明晰等问题，进一步加剧了农村饮用水安全所面临的诸多挑战。

2农村供水饮水安全智慧化运维管理建设思路

2.1安防管理

已脱贫地区智慧水务系统的安防管理功能是指对农村饮水工程的安全进行监管和管理。该系统可以通过实时监测和管理各项数据，包括水源地、水厂、管网和泵站等信息，并通过智能化手段实现对安全隐患的预警和防范，包括对设备的监测和控制、对安全事件的处理和应急响应等。

2.2报警管理

智慧水务系统的报警管理功能是指对农村饮水工程的异常情况进行预警和报警。该系统可以通过实时监测和管理各项数据，对异常情况进行及时预警和报警，以便采取相应的措施，保证农村饮水工程的安全和稳定运行。

2.3移动应用

智慧水务系统的移动应用功能是指通过移动设备实现对农村饮水工程的管理和监控。用户可以通过移动应用随时随地查看农村饮水工程的相关数据，包括水质、水量、用水量等信息。此外，移动应用还可以实现用户的用水账单查询和支付、在线咨询和投诉等功能，方便用户管理和使用农村饮水工程。同时，移动应用也可以为农村饮水工程管理者提供实时的数据和报警信息，以便及时采取相应的措施，保证农村饮水工程的稳定和安全运行。

2.4总体架构设计

农村饮水安全工程管理中的智慧水务系统立足于以现代信息技术优化农村饮水安全工程管理流程，提高农村饮水安全工程管理的自动化、智能化、精细化、动态化水平。从农村饮水安全工程智慧水务系统的体系架构来看，其主要包括设备层、边缘层、IT设备层、应用层与服务层，其中设备层由布设在农村供水系统各环节的数据采集器与通信网络构成，数据采集器包括超声水表、远传压力计、水质监测仪、水量监测仪等，用于连续采集泵站、供水管网、水厂等目标对象的运行参数；边缘层是构建在设备层之上的物联网层，其高度集成远程控制、边缘计算、设备联动等智能应用，实现远程数据采集的高性能稳定传输；IT设施层包括存储设备、计算设备、安全防护设备等，用于对远程采集并传输的水务数据进行高效组织、管理与计算分析；应用层则面向具体的工程运营主体，包括自来水厂、供水管网维保单位、水源地管护单位等，为其提供业务性的应用功能，如水源地监管、水厂监管、供水管网监控等；服务层面向具体的工作人员，为其提供权限范围内的数据与分析结果，如为高层决策者提供农村饮水安全工程管理成本统计结果，为业务维护员提供供水管网异常泄漏的位置数据与流量数据等。

2.5网络架构设计

农村饮水安全工程智慧水务系统的网络架构包括数据采集端、网络层、数据中心三部分，其中数据采集端用于对农村供水系统各个环节布设的传感器设备进行关联，实现对农村地区供水数据如水量、水质等的全天候、全方位监测与数据采集；网络层依托无线或有线网络构建数据传输通道，实现数据采集端采集数据至数据中心的高效、无损传输；数据中心用于对数据采集端采集并传输的水厂生产数据、泵站运行数据、供水管网工作参数等进行标准化、规范化组织与管理，利用关系型数据库服务器与云存储技术实现海量前端数据的高效存储，并依托统计分析方法、人工智能算法等对供水数据进行挖掘分析。

2.6泵站监管泵站监管

泵站监管模块是对农村供水系统中的取水泵站、中途加压泵站等进行实时监管，农村饮水安全工程管理人员可对泵站的运行情况进行动态监控，可视化展示泵站的空间分布。同时，管理人员可根据泵站的运行情况以及农村供水需要远程控制泵站的运行状态与运行参数，实现对泵站的全生命周期管理。泵站全生命周期内的运行分析可有效节约泵站运营的综合成本，提高泵站在农村饮水安全管理工程中的运行成效。

结束语

近年来，我国农村供水行业面临着供水保障、供水质量和服务水平等多方面的问题。在这种情况下，建立现代化的监管体制机制、信息化管理和智慧水务系统成为了解决问题的重要手段。智慧水务系统是指利用现代信息技术，将物联网、云计算、大数据等技术融入到水务管理中，实现对水资源的全方位监测、分析、控制和优化，从而提高了工作效率和服务水平，为农村居民提供更加便捷、安全、可靠的饮水服务。

参考文献

[1]李德毅.某市新一轮农村供水改造工程建设要点分析[J].低碳世界，2022（05）：12-13.

[2]牛德潭.彭阳县“互联网＋城乡供水”运行管理制度研究[J].工程技术研究，2022（08）：101-102.

[3]赵志伟，梁志杰，李莉.城乡统筹背景下农村供水面临的挑战与解决对策[J].净水技术，2021（10）：10-12.