沈阳市二次供水加压泵站信息化建设探索

张树冬 陈学志 辛璐

摘要：本文分析了沈陽市二次供水加压泵站管理现状，指出了信息化建设将有效解决二次加泵站信息管理不统一、运维成本高等主要问题，同时提出了信息化建设方案，对泵站信息化建设具有一定的参考意义。

关键词：二次供水;加压泵站;信息化;智慧水务

一、绪论

二次供水系统主要包括小区加压泵站与小区供水管网，其作为城镇居民供水的最后一个环节，在保障供水安全方面具有重要作用。其中，小区加压泵站作为供水控制终端，在决定居民水量供给的同时，其管理状况更是直接反映了水质安全保障水平。

2012年以来智慧城市建设迅速发展，智慧水务建设作为其重要组成部分，是体现城市管理水平的重要标志之一，是促进水务行业技术进步和管理转型，实现运营与服务精细化、智慧化的重要支撑和保障[1]。在此背景下，作为管理超过2000座居民二次供水泵站的沈阳水司，对二次加压泵站信息化建设的需求尤为突出。

二、沈阳市二次加压泵站管理现状

沈阳市政供水采用的是低压供水，居民生活用水均需二次加压泵站提供所需的服务水压，沈阳市水司从1997年开始接收居民二次加压泵站，截止2019年底，水务集团接收运行管理的居民加压泵站有2000余处。分析近几年管理状况，发现泵站管理主要存在如下问题：

1、缺乏统一规划，没有规范性文件标准。由于缺乏系统的规划，造成二次供水系统泵站多而散、小而乱，不仅增加了管理运行成本，也使得泵站机组运行效率低下，能耗浪费较大;同时，各个管理区域信息化建设程度不一，造成信息零散、使用价值低。

2、管理成本高，运行维护不及时。目前，大部分泵站依然采取人工巡视制度，2000余座泵站需要管理、运维人员合计近700人，人力成本巨大，同时存在人员结构老化、补充不及时，面临严重巡检人员短缺问题;此外，由于现有人工巡视制度存在监管漏洞，敷衍了事时有发生，因巡检不到位，经常出现设备故障不能发现进而导致停水事故。

三、信息化建设方案

为解决上述管理问题，提升水司泵站管理水平，计划开展二次加压供水管理系统信息化建设。此次建设的总体目标是确保安全优质供水，提供高效快速的服务[2]，同时兼顾解决现状管理问题。

1、建设思路

泵站管理系统建设思路确定为：通过建立标准的二供数据采集终端、规范统一市区内所有二次供水泵房设备运行参数、泵房环境数据、安防数据的上报标准，为水司提供统一二供运营管理系统。

2、建设原则

基础设施建设和软件工程开发应遵循以下原则：①整体设计与分期实施相统一;②新建扩建与改造完善相结合;③先进性和实用性相兼顾;④兼容性和可扩展性相协调;⑤信息系统安全作为重点。

3、建设方案

二次加压泵站远程监控系统是依据加压泵站信息化建设和实现泵站无人值守的需求进行设计的，由监控中心及若干分布在市区的二次加压泵站数据采集终端构成。监控中心实时动态显示各泵站的运行状况，实现对泵站安全运行的远程管理;并通过数据分析、挖掘与利用，完成泵站科学管理、优化调度，为泵站节能、区域降差提供数据支撑。

4、系统功能要求

在水司泵站数据中心部署分布式数据服务器组，建立二次加压泵站综合管控平台，负责所有二次加压泵站的数据采集监控和分析管理。所有二次加压泵站数据上传至水司泵站数据服务器组，各管理层可通过客户端PC以及移动端APP按不同权限访问水司管控平台数据。

二次加压泵站综合管控平台主要包括以下六大子系统：泵站调度系统;安防监控系统;数据分析与挖掘系统;自动巡检系统;巡检运维系统;设备全生命周期管理系统。

1）泵站调度系统。水司员工通过泵站调度系统，能够实时地了解泵站运行状况及相关指标，系统各种指标信息支持大屏显示、手机移动端、web客户端等多种的展示访问方式，并且支持视频监实时监控。系统提供主要功能：数据监测、曲线分析、地理信息、动态工艺、远程控制、视频监控、报警提示、图表展示、手机APP、权限管理，数据叠加、视频联动。

2）安防监控系统。通过门禁系统、视频监控系统、入侵防范系统等，记录出入人员信息，及时上传至平台;当现场设备出现报警时，摄像头自动聚焦该设备，即时报警;当发生红外入侵报警时，触发泵房内声光报警设备。

3）KPI管理系统。KPI系统是一体化平台的核心，由数据获取、数据管理、数据应用、数据发布等四部分构成。可实现通过夜间最小流量曲线变化趋势分析、判断泵站漏失变化情况，确定重点漏损监测区域;对用电效率及单耗进行分析;进行设备故障次数趋势、分布情况统计、故障原因分析及对策支持等。

4）自动巡检系统。人工智能巡检系统通过视觉识别技术自动识别模拟仪表（指针和Led数码）、装置信号灯指示、空开位置等信息，结合SCADA生产运行数据和日常巡检计划，实现24小时不间断巡检。

5）巡检运维系统。该系统可实现对巡检人员在巡检过程中的全程动态管理，实时上传巡检过程中发生的隐患、事故等事件信息，减少事故隐患，实现事故提前控制。同时也实现长线巡检管理的电子化、智能化和信息化，提高线路巡检管理水平。

6）设备全生命周期管理系统。将现有设备的型号、规格、厂家、更换时间、工作负责人等信息记录在二维码内贴到设备上。当设备出问题时，我们可以使用手机查看二维码的内容，很快的查找到相关资料，进行设备使用寿命的分析。

5、系统开发原则

本次二次加压泵站管理系统开发主要满足几个原则：充分利用信息化建设现有资源;把技术先进性与实用性相结合;功能多样性的一体化;标准化和规范化;技术实现的安全性;开放性和可扩展性;易操作和易维护。

四、结论及建议

经过总结小区域泵站建设运行效果，上述泵站管理系统基本实现了建设目标，可以得出：

1、泵站信息化建设是解决目前管理成本高企、人员短缺的有效途径，是全面提高水司管理水平的重要环节。

2、二次加压泵站信息化，可以优化供水调度曲线，节能降耗，同时提高设施抢修速率，增加供水安全保障能力。

3、建议当地水司会同当地行业主管部门，尽快出台二次泵站建设的标准文件，从制度上规范泵站建设，解决建设标准不一、各自为政的混乱局面，摆脱信息孤岛困境。

[1]中国水协.《2017 中国智慧水务发展白皮书》[M].2017，11：2

[2]庄仲辉.二次供水管理系统建设需求探析[J].给水排水，2016，42（8）：131-134