摘 要：“十三五”期間，河北省水源置換和農(nóng)飲水建設工作穩(wěn)步推進，黑龍港流域，歷來是海河平原旱澇災害頻繁的地區(qū)，也是黃淮海平原鹽漬危害嚴重的地區(qū)之一，同時黑龍港流域另有地下水含氟超標的問題。在解決供水問題方面，國家“十三五”飲水安全鞏固提升政策，“十四五”農(nóng)村供水安全保障體系建設政策，利用南水北調(diào)引江水進行水源置換以及利用信息化手段提升供水全流程管護機制，為老百姓的飲水安全作出突出貢獻。本文將探討“智慧水務系統(tǒng)”在河北省邯鄲市魏縣城鄉(xiāng)供水一體化工程中的應用效果。
關鍵詞：水利扶貧；水源置換；城鄉(xiāng)供水一體化；智慧水務系統(tǒng)；無人值守
引 言： “十三五”期間，河北省水源置換和農(nóng)飲水建設工作穩(wěn)步推進，自2014年12月南水北調(diào)中線一期工程正式通水以來，河北省加快配套工程建設和江水切換工作，積極推進江水利用，來自丹江口水庫的長江水自南水北調(diào)中線總干渠一路向北奔涌而來，浸潤了廣袤的燕趙大地，惠及千家萬戶。與此同時，河北省農(nóng)飲水信息化發(fā)展方式快速轉變，在城鄉(xiāng)規(guī)劃、水廠管理、管網(wǎng)檢測、水質安全等方面的信息化建設和應用水平大幅提升，信息資源開發(fā)、共享和服務水平顯著提高，各級水務水利部門和建設企業(yè)網(wǎng)上辦事能力達到較高水平，支撐信息化發(fā)展的基礎設施、網(wǎng)絡和信息安全保障體系進一步完善。在行業(yè)應用方面以城鄉(xiāng)一體化為統(tǒng)領，堅持問題導向、改革導向和法治導向，統(tǒng)籌推進創(chuàng)新城鄉(xiāng)一體化供水工程、提高農(nóng)飲水質量、保證農(nóng)村飲水水質安全等工作，促進城鄉(xiāng)人居環(huán)境持續(xù)改善，為全省經(jīng)濟社會發(fā)展做出顯著貢獻。
魏縣地處冀魯豫三省交界,總面積864平方公里，轄21個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、1個街道辦事處，總人口106萬，是河北人口大縣，鴨梨之鄉(xiāng)、聯(lián)合國地名專家組認證的千年古縣、國家級園林縣城、國家級水利風景區(qū)。2018年，魏縣成功創(chuàng)建省級可持續(xù)發(fā)展實驗區(qū)、省級潔凈城市，順利實現(xiàn)脫貧摘帽，創(chuàng)新的扶貧微工廠、精準防貧機制等經(jīng)驗在全國推廣。
歷史悠久，文化深厚。戰(zhàn)國時屬魏國，魏文侯曾建都于此，開創(chuàng)了百年霸業(yè)，“魏縣”一名沿襲至今。在綿延的歷史長河中，勤勞淳樸、開放進取的魏縣人民形成了獨具特色的魏文化、梨文化等地域文化，凝煉出“魏文化、水文章、強項目、美城鄉(xiāng)”的新時期魏縣精神。
物產(chǎn)豐富，資源充足。常年糧食復種面積125萬畝，總產(chǎn)量62萬噸；鴨梨種植面積20萬畝，總產(chǎn)量35萬噸，是河北省區(qū)域公用品牌，擁有國家地標證明商標。全縣林業(yè)面積35萬畝，森林覆蓋率27.06%。勞動力資源豐富，常年外出務工近30萬人，年勞務經(jīng)濟收入近60億元，是國家勞務輸出試點縣、農(nóng)村勞動力開發(fā)就業(yè)試點縣，“實打實”勞務品牌享譽全國。全縣擁有省、市級農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)39家、聯(lián)合體6家，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營率為71%，是農(nóng)業(yè)農(nóng)村部評定的全國農(nóng)村一二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展先導區(qū)創(chuàng)建縣。
魏縣處于黑龍港流域，黑龍港流域大體處于子牙河流域與漳衛(wèi)河流域之間，包括衡水、邢臺、邯鄲、滄州、保定、石家莊等六市的50縣（市、區(qū)），面積3.4萬平方公里，光、熱資源豐富，是國家重要的農(nóng)業(yè)種植區(qū)。由于地勢低洼，泄水不暢，加之受季風氣候和低洼沖積、海積平原地學條件的影響，歷來是海河平原旱澇災害頻繁的地區(qū)，也是黃淮海平原鹽漬危害嚴重的地區(qū)之一。黑龍港流域另有地下水含氟超標的問題。在解決供水問題方面，魏縣積極響應國家“十三五”飲水安全鞏固提升政策，利用南水北調(diào)引江水，為老百姓的飲水安全作出突出貢獻。
魏縣南水北調(diào)水廠設計日供水能力6萬立方米，一期于2013年開工建設，日供水能力3萬立方米，2015年12月完成基礎設施建設、配套供水管網(wǎng)鋪設以及機電設備安裝調(diào)試工作。2016年6月主城區(qū)及周邊村切換為南水北調(diào)水源，保障了城區(qū)居民及周邊自然村供水安全、群眾用水需求。
魏縣處于南水北調(diào)中線工程受水區(qū)范圍，年分配用水量2100萬立方米，為進一步提高江水利用力度，發(fā)揮南水北調(diào)工程效益，魏縣結合農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程“十三五”規(guī)劃，積極申報了地下水超采綜合治理農(nóng)村生活用水置換項目。
2017年實施縣域漳河以北地下水超采綜合治理農(nóng)村生活用水置換項目，完成增建南水北調(diào)水廠二期日處理3萬噸一體化凈水設備及廠房，日供水能力達到6萬立方米，向縣城漳河以北的北皋、前大磨、西南溫、野胡拐、沙口集、棘針寨等6處農(nóng)村集中供水工程供應南水北調(diào)引江水，實現(xiàn)了水源置換。
2019年實施漳河以南水源置換初期工程，建設穿漳加壓泵站，向雙井供水站供應引江水，鞏固提升了農(nóng)村飲水安全，提升飲水質量。
2020年實施漳河以南農(nóng)村生活水源置換工程，向車往、南雙廟、大辛莊、大馬村等12處供水站供應江水，年減少地下水開采量708萬m3，實現(xiàn)縣域江水全覆蓋。
截至目前，南水北調(diào)經(jīng)過四年多運行管理，水質優(yōu)良，社會反映良好，供水總面積達到864平方公里，供水人口為106萬。同時，采用先進“智慧化供水平臺”規(guī)范城鄉(xiāng)一體化管理機制，進一步全面規(guī)范我縣城鄉(xiāng)供水一體化管理，保障群眾飲水健康，為實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略奠定良好基礎。
“智慧化供水平臺”，是沿著工業(yè)和信息化發(fā)展的歷史軌跡，從自動化、信息化、到現(xiàn)在基于大數(shù)據(jù)分析與應用的智慧化水利綜合監(jiān)管平臺。利用底層信息化軟硬件搭建感知網(wǎng)絡，透過集中控制指揮中心調(diào)度大屏，進行全流程供水科學管控和水源調(diào)度。系統(tǒng)包含全流程供水格局下的智慧管控功能模塊，所有功能集成展示在屏幕上，實現(xiàn)直觀調(diào)度、快速排查、與安全保障。整個大屏的中間位置，展示魏縣城鄉(xiāng)供水的沙盤圖（GIS系統(tǒng)）。智慧供水功能涵蓋水廠運營管控、管網(wǎng)綜合聯(lián)動調(diào)度、DMA分區(qū)漏損管控、營業(yè)收費系統(tǒng)、客戶服務系統(tǒng)等，真正實現(xiàn)了從源頭到龍頭的全方位管理機制建立。
漳河橫穿魏縣，將魏縣行政區(qū)域劃分為南北兩區(qū)，漳河以北是魏縣主城區(qū)所在區(qū)域，是南水北調(diào)水廠所在的位置，另外還有一座經(jīng)濟開發(fā)區(qū)配套水廠，設計日供水能力1萬噸，保障城鄉(xiāng)安全優(yōu)質的水源供給。
水廠數(shù)據(jù)采集及工藝自控系統(tǒng)，可以將南水北調(diào)水廠兩個凈水車間、經(jīng)濟開發(fā)區(qū)配套水廠處理工藝及運行流程可視化。
可以實時的看到水廠內(nèi)部各工藝環(huán)節(jié)的運行數(shù)據(jù)，如水廠原水的瞬時流量、累計流量；各個工藝模塊的流量、水位，以及各種工藝模塊的設備運行狀態(tài)，方便管理人員使用和管理。
泵站管理系統(tǒng)，將南水北調(diào)水廠的送水泵房、城西中途加壓泵站、漳北中途加壓泵站、經(jīng)濟開發(fā)區(qū)配套水廠送水泵房等設備運行數(shù)據(jù)分別展示，在這里可以監(jiān)測不同支路供水量、壓力、累計流量，總耗電量等數(shù)值。
泵站管理系統(tǒng)通過信息化手段對各廠站進行管理，將供水設備的數(shù)據(jù)，如壓力、流量等實時傳輸?shù)娇刂浦行?，在線遠程查看廠站的供水運行情況，避免廠站異物入侵導致的水體污染及設備損壞，避免設備故障未及時發(fā)現(xiàn)導致的停水用戶投訴事件的發(fā)生。
除了對設備進行監(jiān)控管理，系統(tǒng)還可對設備的能耗進行了整體的監(jiān)控和分析，也就是能耗管理系統(tǒng)，在這里可以對于農(nóng)村分水站、泵站的供水量，用電量，進行日、月、年的橫向統(tǒng)計與比較。
調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)，可對農(nóng)村32個集中供水站的壓力，流量，液位，泵組啟停狀態(tài)進行實時監(jiān)測，可以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常信息，及時發(fā)出提醒，然后遠程調(diào)度（發(fā)工單）對問題進行解決。
針對分水站調(diào)度系統(tǒng)每個站點壓力、流量的24小時數(shù)據(jù)監(jiān)測曲線，分析每天的運營狀態(tài)。
在輸配水流程中，管線距離較長，存在著壓力不利點用戶，也存在新老管網(wǎng)交替進行輸水，管網(wǎng)水流存在波動，容易導致爆管的發(fā)生。為了保證管網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，又能保障不利點足壓足量供水，實現(xiàn)降壓輸配，為管理決策提供支撐，需要通過對管網(wǎng)進行監(jiān)測，從而達到降低物理漏失，對管網(wǎng)運行壓力狀態(tài)進行監(jiān)管的目的。
水質監(jiān)測模塊，是供水管理很核心的一個內(nèi)容，我們在供水站，中途加壓泵站等多個點設置了水質實時在線監(jiān)測設備，設備可以對水質中的：余氯、PH值、溫度、溶解氧、電導率、水溫等信息進行實時監(jiān)測，通過對實時水質數(shù)據(jù)，合格率，報警次數(shù)等數(shù)據(jù)的監(jiān)測，切實做好城鄉(xiāng)供水一體化水質安全保障。
“魏縣智慧化供水”調(diào)度平臺，不僅可以展現(xiàn)南水北調(diào)水廠、經(jīng)濟開發(fā)區(qū)配套水廠，還包括城區(qū)及農(nóng)村管線的分布，各分水站站點的位置等，點擊“標簽”可以展示每個站點的關鍵數(shù)據(jù)，當發(fā)生報警時，該站點會變成紅色并顯示異常信息。管網(wǎng)布置圖和管網(wǎng)數(shù)據(jù)對于水務企業(yè)來說是一項重要的資產(chǎn)，而管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)（也就是我們常說的GIS系統(tǒng)），是基于計算機軟、硬件和網(wǎng)絡技術，集成地理空間框架數(shù)據(jù)、管網(wǎng)數(shù)據(jù)、基礎地形圖數(shù)據(jù)、地理編碼數(shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)資源，實現(xiàn)對管網(wǎng)各種設施、城市基礎地形數(shù)據(jù)管理的一種綜合集成化的信息系統(tǒng)。
在我們整體的平臺中，利用GIS系統(tǒng)主要為了達到三個目的：
1) 可視化管網(wǎng)：建立供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)從水廠到用戶的供水管網(wǎng)相關資料的統(tǒng)一信息化管理，如管網(wǎng)、水表、閥門資料以及相關的施工、維修、養(yǎng)護資料等。
2) 智能化決策：當發(fā)生供水事故時，系統(tǒng)可準確快速定位到事故地點，并提供比原經(jīng)驗關閥更具科學性、準確性的關閥方案，輔助及時排除故障，縮短停水時間，減少水資源的浪費，提高水資源利用率。
3) 規(guī)范化人員：實時監(jiān)控巡線人員功能；每天定時生成巡線員巡線日志，不用手工填寫；緊急事件多部門同時傳送，一般事件指定傳送；對上報的各種事故自動進行記錄，分類存儲；分區(qū)巡檢責任到人分區(qū)治理降低漏損。
城區(qū)及農(nóng)村DMA分區(qū)管理系統(tǒng)，城區(qū)及農(nóng)村為一級計量區(qū)域，通過分片區(qū)下沉人員管理同時結合底層分水站及村口大表的水量數(shù)據(jù)計算，及時發(fā)現(xiàn)因爆管或管道破裂等導致的漏損問題。
國家對于水資源的監(jiān)控管理需要參照水表的計量數(shù)據(jù)，對于用戶水費收取的依據(jù)也是水表的計量數(shù)據(jù)。通過對表務數(shù)據(jù)建立信息化管理方法，保障水表硬件穩(wěn)定高效工作，水表數(shù)據(jù)及時且準確記錄及統(tǒng)計分析，也為水費收取提供有效的依據(jù)。
表務管理系統(tǒng)，目前管理著農(nóng)村及城市涉及5個不同廠家，2種不同種類的遠傳水表，系統(tǒng)通過技術手段對所有的遠傳表數(shù)據(jù)進行整合，直觀地展現(xiàn)水表數(shù)量，關閥成功率，不同口徑水表占比等數(shù)據(jù)。
營收抄表管理系統(tǒng)，運營核心，重要的系統(tǒng)，管理著所轄區(qū)域內(nèi)的遠傳表及機械表的抄表數(shù)據(jù)，如上所示可對月營收情況進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和對比，將每個月的售水數(shù)據(jù)通過曲線圖做詳細分析，右側對新增用戶，收繳情況，支付方式等可進行定制化顯示，更直觀和清晰地展示我們的營收情況。
供水行業(yè)屬于民生服務類這以關鍵服務行業(yè)，與民眾的日常生活息息相關，因此用戶需要渠道反饋自身關心或者所遇到的問題，水務/水利企業(yè)則需要渠道傾聽用戶聲音，了解用戶訴求，對用戶所關心或者所反饋的問題進行及時處理回復，并不斷提高服務品質，因此搭建一個統(tǒng)一完善的企業(yè)與用戶間溝通的橋梁必不可缺，本系統(tǒng)即為搭建及完善水務/水利企業(yè)與用戶間溝通橋梁，提高水務/水利企業(yè)綜合服務品質，提升企業(yè)綜合形象而量身設計。
熱線客服系統(tǒng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，用來輔助我司提高服務水平。將投訴類型，受理結果，話務數(shù)量，通過對日、月、年的統(tǒng)計，解決老百姓關心的問題，不斷提高水司的服務滿意度。同時還可以為我司各部門的績效統(tǒng)計提供參考。
視頻實時監(jiān)控系統(tǒng)，可以對我們管轄的分水站，泵房環(huán)境，設備運行狀態(tài)遠程查看，及時發(fā)現(xiàn)異常。
黨中央國務院和各級政府高度重視農(nóng)村飲水安全工作，“十三五”期間，通過實施農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程，全面提高農(nóng)村飲水安全保障水平，獲得廣大村民的認可。
供水事業(yè)不斷發(fā)展，從讓老百姓“有水喝”“喝上水”，在發(fā)展到“喝好水”“飲水安全保障”，國家政策保障民生，地方政府積極響應，根據(jù)統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展的總體要求，通過實施農(nóng)飲水信息化鞏固提升工程，采取新建和改造等措施，基本完成信息化基礎設施建設，健全對供水系統(tǒng)全流程的安全監(jiān)控、防范措施；建立起完善的水質監(jiān)測及預警機制，保證居民用水安全；進一步提高加強數(shù)據(jù)應用分析能力，為決策提供有力支撐；提升公眾服務水平，加大信息公開程度，為城鄉(xiāng)居民提供良好的飲水安全保障。
人員管理充分利用反饋數(shù)據(jù)，主管部門實現(xiàn)管理閉環(huán)，效率翻倍提高；設備故障率和系統(tǒng)性風險下降近八成，多數(shù)情況依靠全生命周期管理，實現(xiàn)零部件以修代換降低維護成本；整體運營成本下降四成，售水鄉(xiāng)鎮(zhèn)盈虧平衡時間縮短一半。
全域供水格局數(shù)字化管理，實現(xiàn)32個分水站統(tǒng)一管控，無人值守，少人值班。主管部門能夠清晰的了解全域所有分水站的安防信息，以及用水量，水壓等實時上傳信息，同時全天實現(xiàn)水質基礎信息實時監(jiān)測，保障中途輸水水質，并實現(xiàn)分級快速報警建立創(chuàng)新響應機制。城鄉(xiāng)供水一體化大格局下，可以在32個分水站之間實現(xiàn)整體供水狀況綜合調(diào)度，保障格分區(qū)供水穩(wěn)定性，有效緩解城鄉(xiāng)用水習慣不同導致的供需矛盾問題。
智慧化系統(tǒng)更是服務于百姓，收費和工單系統(tǒng)整體打通，大大提高了運營效率，也方便了老百姓的客服反饋和日常繳費，通過軟件系統(tǒng)可以實現(xiàn)設備及人員管理，提高了應對突發(fā)事件的能力，更高效的保障老百姓的安全、穩(wěn)定用水。
在“十四五”期間，信息化應用將進入一個新常態(tài)。在互聯(lián)網(wǎng)思維對各行業(yè)進行顛覆和爆破的大背景下，大數(shù)據(jù)、平臺經(jīng)濟、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，構建了新的技術應用體系，造就了新的產(chǎn)業(yè)格局形勢，誕生了新的商業(yè)模式，衍生了新的服務能力。同時也使政府信息化的發(fā)展進入新的發(fā)展階段。
回顧“十三五”期間階段成果，展望“十四五”農(nóng)村供水安全保障體系建設，魏縣仍然堅持一步一個腳印，將甘甜的自來水送至千家萬戶，促進城鄉(xiāng)一體化發(fā)展戰(zhàn)略，防止脫貧攻堅工作因水返貧，實現(xiàn)“梨香水城”鄉(xiāng)村振興。
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