有关城市二次供水智能监测系统的探究

广州市自来水有限公司 广东 广州 510100

当前，随着我国的日益发展与繁荣，人们对于衣食住行方面的要求也逐渐变高，对于城市用户而言，饮用水的安全问题就变得至关重要了。因为说到城市用水，就不得不提及二次供水系统，然而有关二次供水智能检测系统的应用和管理仅仅是在一些大城市得到实现，在大部分的中小城市，对于二次供水智能检测系统并没有进行相关的了解与普及，以至于许多城市的老旧社区很少甚至从不对蓄水池进行清洗消毒，这对人们的生活质量和身体健康都产生了极大的影响[1]。

一、国内外关于二次供水的研究现状

《关于加强和改进城镇居民二次供水设施建设与管理确保水质安全的通知》在2015年2月17日由国家四部委联合下发，为城市居民饮用水安全提供了制度保障。同时，该通知也对政府、供水企业等有关部门在管理与服务方面提出了一些要求，在一定程度上增强了人们的安全饮用水意识，对保障城镇居民生活饮用水卫生安全起到一定的作用。

国外对于城市二次供水系统的研究也还在探索阶段，尚未完全普及。面对房地产行业的兴起，高楼林立的现状，城市二次供水的有效应用在国内外都是至关重要的。尤其我国又是缺水国家，因此，如何为城市居民量身定做，合理进行二次供水改造，是目前城市发展问题的重中之重。

目前，由于人们越来越注重生活质量的提高，较多的居民选择在家里安装净水器，然而家庭净水器的作用无非就是改善居民用水的水质。现如今，相关部门大力研究改善并推行的二次供水智能系统恰好能有效改善水质，这在节约了居民资金投入的同时，也能增强居民用水的安全感。

二、水质检测系统研究现状

我国的第一个二次供水智能监测系统在上海浦东建立，并于2017年7月30日正式运行；与此同时，我国的第一个关于蓄水池的二次供水检测系统也在西安开始运行。这两所城市引领着我国二次供水系统的发展，也为其他城市提供了借鉴与指导[2]。

三、二次供水管理模式现状

1.现状。当前，我国的二次供水管理模式可分为四种。第一种是“深圳模式”，其是在二次供水工作的实施中由公共供水企业进行统一管理，第二种是“天津模式”，它的二次供水工作由公共供水企业管理，然后再将二次供水的相关养护等工作外包给专业的公司，这种管理模式被称为“管理和维护相分离模式”，第三种是“沈阳模式”，是由物业管理部门和公共供水企业共同运营，这种管理模式被称为“双轨制模式”，第四种是“重庆模式”，其是委托专业的公司进行一体化的管理，这种管理模式被称为“市场导向模式”。

2.常见问题和目前解决方法

(1)二次供水常见问题。二次供水管理部门责任不清，未能进行有效管理。由于二次供水管道和市政供水管网相互连通，当居民水质和水压出现问题时，供水企业和管理二次供水的物业公司等单位便不能立即找出原因，进行解决，而是容易造成互相推卸责任的状况，影响居民的用水质量和用水体验。

管网腐蚀结垢和沉积物对水质的污染。水厂输出的自来水毕竟不是纯净的水，它含有某些无机物、有机物以及微生物。水在管网中流动时，有些物质会分解，水和水中的分解物与管内壁材质会发生化学作用，水中残存的细菌还可以再繁殖，加上管网受到外来的二次污染，管网水质会发生变化，往往形成管内腐蚀、沉淀及结构的现象。这种结垢层容易滋生大量的细菌，影响居民饮用水的安全[3]。

(2)针对二次供水存在问题提出的解决方法。明确相关部门责任，加强部门间的沟通与合作。建设部门负责二次供水管理，卫生部门负责卫生监督，房地产物业或其委托的单位负责管理。各司其职，提高工作效率，确保居民用水的安全保障问题。

对二次供水蓄水池进行定期清洗、消毒。国家规定高层建筑生活水箱至少应半年清洗消毒一次，确保二次供水水质符合饮用卫生标准。应响应国家制度，物业公司要对自身严格要求，建立清洗制度和档案。

加强卫生宣传和对蓄水池管理人员的业务培训。利用电视、报纸、社区板报等形式开展对饮水卫生知识和卫生法规的宣传，提升居民的自我保健意识，主动配合有关部门做好对二次供水的监督管理[4]。与此同时，加强对二次供水单位管理人员和从业人员的法规、业务知识培训，提高相关工作人员的法治意识和业务技术，使其能够更好地胜任其岗位。

四、二次供水智能检测系统的结构

本文中的检测系统由采集层、用户层、数据应用层、传输层四层组成，结构图如下图所示。

1.用户层：二次供水系统的使用者，可以接受监控中心传输的水质信息以及用水通知等消息；

2.数据应用层：指数据管理系统，统一管理传感器所传输的数据；

3.传输层：指ADSL有限虚拟专用通讯，接受采集层采集的数据并将其发送至监测控制中心；

4.采集层：由压力传感器、余氯传感器、PH值传感器、温度传感器、浊度传感器、电导率传感器组成，负责采集数据。

五、二次供水智能检测系统的实现

1.基于模糊综合评价法的水质分级方法。二次供水智能检测系统可以通过模糊综合评价法对水质进行简单的分级，运用这一方法可以得出监测点的水质属于哪类等级的水，具有高度的概括性、科学性，能够解决二次供水中各种不确定的问题[5]。其是基于模糊数学的隶属度理论，评价方法分为三步：首先要根据浊度的三级评价标准可以做出三个级别的隶属函 数；其次是根据隶属函数可以计算得出检测值的隶属度矩阵；最后根据各参数超标情况进行加权，超标越多，加权越大，水质污染越严重。

2.监测点水质在线采集。监测点的传感器对蓄水池中水质数据的检测内容包括：压力、余氯、PH值、温度、浊度、电导率。

(1)余氯传感器：通过余氯传感器可以检测蓄水池中的余氯残留；

(2)浊度传感器：通过浊度传感器可以检测蓄水池中的浊度残留；

(3)PH值传感器：通过PH值传感器可以检测蓄水池中的酸碱度；

(4)温度传感器：通过温度传感器可以检测蓄水池中的温度；

(5)电导率传感器：通过电导率传感器可以检测蓄水池中的电导率；

3.网络通信。网络通信设备检测端采用的是一种有限虚拟专用通讯方式，即ADSL，网络接入设备采用的是Prestige662 H系列安全网关。Prestige662 H系列安全网关是一个多功能的ADSL路由器[6]。该安全网关集成了高速的ADSL+2端口，Prestige662 H系列安全网关拥有强大的防火墙和防病毒的功能，在高效防止网络攻击的同时，进一步增强了网络的安全性、可靠性。并且，该安全网关维护成本比较低，能够在一定程度上缓解资金问题。

4.监测中心。基于Linux系统开发的软件被称之为检测中心，其拥有安全、简单易上手、可操作性强等特点，并拥有SQL数据库，便于操作人员的使用和管理，为工作人员高效完成工作提供了保障。具体可分为以下四个功能：

(1)直观图显示功能：系统可用曲线图、柱状图等图形直观的实时显示数据情况，方便操作人员对实时数据进行分析。

(2)趋势图显示功能：监控过程中对各类传感器实时采集上来的数据，可以自动绘制出变化曲线图，直观反映当前的水质情况，方便操作人员对未来的水质情况作出分析。

(3)水质评级功能：根据模糊综合评价法得出的水质分级可以让操作人员更加直观、清晰地了解当前第二次供水蓄水池中的水质信息。

(4)故障报警功能：操作人员可以任意设定检测器数据的阈值。如果各个传感器的监测数据超过了给定的阈值，那么红灯报警，并且给出文字提示，以方便操作人员全面了解系统运行状况并可以对报警纪律进行查询[7]。

5.用户端。首先，用户端可以建立一个微信工作号，主要功能是传达与通知。具体方式是通过该微信公众号把当前水质信息和水质等级实时推送给用户，方便用户实时了解水质情况。并且，监控中心以及当地的公共供水公司如果有紧急的通知也可以通过该公众号告知用户，可以达到高效便捷的效果。

其次，该微信公众号拥有评价功能，用户在关注该公众号或，不仅可以实时接受和了解水质信息，也可以对二次供水平台提供反馈意见，而供水平台可以依照这些反馈意见不断完善工作内容。

六、成效与总结

有关城市二次供水管理系统的应用已在一定程度上取得相应的成效，但仍处在起步阶段，还需要进行不断的发展和研究，进一步完善其功能和作用，使其更好地为城市发展服务。

结语

本文主要概述了关于居民二次供水智能监测系统的现状与运行流程，并针对当前二次供水智能检测系统所遇到的问题提出了相应的解决方法，具有一定的借鉴性，但关于监测系统还需进一步的优化与完善，值得继续研究。