陳方亮

摘要：二次供水系統(tǒng)管理存在很多不足和隱患，迫切需要專業(yè)的二次供水遠(yuǎn)程集中管理系統(tǒng)，提高用水安全，提高服務(wù)質(zhì)量。文章論述了二次供水系統(tǒng)遠(yuǎn)程集中管理應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：二次供水；遠(yuǎn)程集中控制；控制模式；連接模式

中圖分類號(hào)：TU991文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2012）06-0073-03

一、概述

水與人類的生存息息相關(guān)，飲水衛(wèi)生是保障人體健康的必備條件，水同時(shí)還是傳播疾病的媒介，生活飲用水水質(zhì)的優(yōu)劣直接關(guān)系到人類的健康問題。因此，飲用水安全問題對(duì)保證經(jīng)濟(jì)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展和人民生活水平的提高有著舉足輕重的作用。

隨著城市建設(shè)步伐加快與城市用地緊張之間的矛盾加劇，民用和公共建筑的層數(shù)也在不斷加高，高層用戶對(duì)自來水管網(wǎng)的服務(wù)壓力需求超過了城市公共供水管網(wǎng)的服務(wù)壓力，必須采用二次加壓供水。即將城市市政供水管網(wǎng)供水經(jīng)貯存、自行加壓后，向用戶供水的形式。

二次供水模式很好的解決了高層建筑的用水水壓?jiǎn)栴}，但伴隨而來的二次供水水質(zhì)污染問題也成為影響生活飲用水安全的隱患。國家飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是指用戶龍頭水，因此二次供水系統(tǒng)也和水源、凈水廠、配水管網(wǎng)一樣，是保障飲用水安全的重要組成部分之一。如何防止二次供水水質(zhì)污染，規(guī)范二次供水管理，已成為社會(huì)各界普遍關(guān)注的熱點(diǎn)、難點(diǎn)問題，成為供水管理工作中一個(gè)重要課題。

二、二次供水系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

當(dāng)前，我國只有少數(shù)城市有專門機(jī)構(gòu)對(duì)二次供水進(jìn)行統(tǒng)一的日常管理，大部分城市還都采用由物業(yè)公司等單位自行負(fù)責(zé)的分散管理模式。由于加壓泵房位置相對(duì)偏僻及管理的非專業(yè)性等原因，造成了二次供水設(shè)備經(jīng)常處于管理疏忽或無人管理的狀況，出現(xiàn)了種種安全問題。例如，水箱浮球閥損壞而造成溢流不止，泵房被淹現(xiàn)象；水箱進(jìn)水時(shí)間任意確定，在高峰期造成周邊用戶水壓陡降現(xiàn)象；水箱人孔密封不嚴(yán)，污染隱患時(shí)時(shí)存在；任意調(diào)整疊壓設(shè)備壓力限值，對(duì)管網(wǎng)形成負(fù)壓現(xiàn)象；自來水在水池等蓄水設(shè)施中貯存時(shí)間過長(zhǎng)，水中的細(xì)菌、總大腸菌群指標(biāo)明顯增加，特別是在夏天，水溫較高，水在蓄水設(shè)施中滯留24小時(shí)以上，水質(zhì)就會(huì)急劇惡化。

以鄭州市為例，2003年度飲用水檢測(cè)結(jié)果顯示，自來水廠出廠的各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)總合格率為99.42%，其中濁度、細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群和游離余氯量4項(xiàng)指標(biāo)全年合格率平均值為97.70%。而二次供水中濁度、細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群和游離余氯量4項(xiàng)指標(biāo)全年合格率平均值為76.32%，較出廠水水質(zhì)明顯下降。據(jù)2005年統(tǒng)計(jì)資料，鄭州市每年都要花費(fèi)近1000萬元用于水箱維護(hù)，但近10年來發(fā)生在的24起飲用水污染事故，因二次供水設(shè)施設(shè)計(jì)、管理等原因?qū)е碌木驼剂?5起；在57件有關(guān)飲水衛(wèi)生的投訴案件中，涉及二次供水的有38件，顯示出二次供水是飲用水衛(wèi)生保障中的一個(gè)難點(diǎn)。

二次供水設(shè)備管理中存在問題究其原因主要有以下幾種：

（一）職責(zé)不清，管理措施無法落實(shí)

按照現(xiàn)行規(guī)定，二次供水設(shè)施隸屬于各自的房屋產(chǎn)權(quán)單位，分化為公產(chǎn)、企業(yè)產(chǎn)、個(gè)人所有等多種形式，其管理職責(zé)也相應(yīng)由房管部門、企事業(yè)單位和物業(yè)管理公司等單位承擔(dān)，這些單位并沒有專業(yè)化服務(wù)能力。由于物業(yè)等部門的管理水平所限，造成水電浪費(fèi)嚴(yán)重、環(huán)境污染突出，居民用水水質(zhì)無法保證等一系列嚴(yán)重問題，不能保證飲用水安全。在實(shí)踐中，有的使用單位和管理單位將水池的通氣管封死，或者部分封死，導(dǎo)致水池中水團(tuán)通氣不暢通致使水質(zhì)惡化；有的將通氣管的防蟲網(wǎng)罩損壞，使外界雜物、飛蟲等進(jìn)入水池而使水質(zhì)污染。另外，絕大多數(shù)二次供水設(shè)施未設(shè)二次消毒設(shè)施和安全保障裝置。

（二）各自為政，運(yùn)行管理處于失控狀態(tài)

二次加壓系統(tǒng)的水箱進(jìn)水管一般都在DN100以上，閥門全開時(shí)會(huì)對(duì)周邊用戶水壓造成明顯的影響。根據(jù)供水管理部門的規(guī)定，高峰用水時(shí)間水箱應(yīng)停止進(jìn)水。但在實(shí)際執(zhí)行中，由于用戶自行控制設(shè)備運(yùn)行，隨意性較大，此條規(guī)定很難得到貫徹。同時(shí)近年來隨著無負(fù)壓技術(shù)的普及，用戶大量使用無負(fù)壓設(shè)備進(jìn)行二次供水。無負(fù)壓設(shè)備直接在市政管網(wǎng)上進(jìn)行加壓供水，如果使用過程中不能嚴(yán)格遵守管網(wǎng)水壓下限值關(guān)泵的規(guī)定，極易對(duì)市政管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓，給管網(wǎng)正常運(yùn)行造成影響。

（三）技術(shù)落后，管理手段亟待更新

二次加壓供水設(shè)備一般都位于地下室等比較偏遠(yuǎn)的地方，只有做到實(shí)時(shí)監(jiān)控才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，而目前的技術(shù)手段還不能對(duì)整個(gè)二次供水系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)程監(jiān)控，更無法做到根據(jù)整個(gè)供水管網(wǎng)系統(tǒng)情況調(diào)度單個(gè)二次供水設(shè)備的運(yùn)行。

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，對(duì)飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求也隨之提高，作為城市供水的重要組成部分的二次供水，對(duì)于其管理也有了更嚴(yán)格的要求，解決好城市二次供水中存在的問題意義重大。加強(qiáng)對(duì)二次供水的管理，保證用戶用到符合國家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水，是整個(gè)社會(huì)面臨的共同問題。

三、遠(yuǎn)程集中管理的必要性

2010年10月1日頒布實(shí)施的國家《二次供水技術(shù)規(guī)程》中第7.0.12條中提到，二次供水泵房宜安裝遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。條文解釋對(duì)此進(jìn)行了說明，其目的是在保證二次供水設(shè)備運(yùn)行可靠的基礎(chǔ)上，采用遠(yuǎn)程監(jiān)控方式實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行和泵房的無人值守，為二次供水設(shè)施實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理創(chuàng)造條件。

二次供水遠(yuǎn)程監(jiān)控也是國家規(guī)范的要求。GB50015-2003《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中3.7.7條第7款指出，水箱宜設(shè)置水位監(jiān)視和溢流報(bào)警裝置，信息應(yīng)傳至監(jiān)控中心。

四、遠(yuǎn)傳集中管理應(yīng)用

對(duì)于二次供水設(shè)備的管理，主要針對(duì)兩個(gè)技術(shù)方面進(jìn)行研究：一是研究對(duì)現(xiàn)有二次加壓供水設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中化控制管理，避免由于二次供水設(shè)備管理失控的狀況，帶來的對(duì)整個(gè)管網(wǎng)運(yùn)行不穩(wěn)定的影響及用戶水質(zhì)安全隱患；同時(shí)充分利用水箱的調(diào)蓄能力，平衡用水的峰谷，達(dá)到節(jié)能減排的作用。二是研究對(duì)二次供水系統(tǒng)的改進(jìn)，在二次供水系統(tǒng)中通過增加可遠(yuǎn)程調(diào)控的設(shè)施，確保用戶用水安全。

（一）工作原理

利用無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，把終端控制系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)傳輸給遠(yuǎn)程的中心調(diào)度，由中心調(diào)度對(duì)管網(wǎng)的運(yùn)行情況和用戶實(shí)際用水情況進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果設(shè)置終端控制系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行參數(shù)，或者根據(jù)需要進(jìn)行手動(dòng)控制管理。

根據(jù)中心調(diào)度的分析數(shù)據(jù)設(shè)置終端控制系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)：

水位：（低位）、（高位）；

壓力：（低位）、（高位）；

時(shí)間段：、、；

由傳感器采集二次供水水箱中的水位高度M，采集市政管網(wǎng)向二次供水設(shè)施進(jìn)水口的壓力P，當(dāng)前的時(shí)間S，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的參數(shù)按照下列表示調(diào)整進(jìn)水閥門的開關(guān)狀態(tài)，從而達(dá)到合理控制二次供水設(shè)施的需要。

（二）控制關(guān)系

開閥動(dòng)作

：

關(guān)閥動(dòng)作 開閥動(dòng)作

關(guān)閥動(dòng)作開閥

動(dòng)作

或者：

開閥動(dòng)作關(guān)閥動(dòng)作

關(guān)閥動(dòng)作開閥動(dòng)作

（三）控制分析

1．當(dāng)現(xiàn)在時(shí)間S不包含于時(shí)間段時(shí)，一直保持閥門打開狀態(tài)。

2．當(dāng)現(xiàn)在時(shí)間S包含于時(shí)間段（）時(shí)：

（1）根據(jù)水位控制參數(shù)（M1 M2），調(diào)整閥門的狀態(tài)。當(dāng)實(shí)時(shí)水位高度M小于低位設(shè)置值M1時(shí)，就打開閥門進(jìn)水，一直到蓄水設(shè)施內(nèi)蓄水達(dá)到高位設(shè)置值M2時(shí)，即實(shí)時(shí)水位高度M大于M2時(shí)，就關(guān)閉閥門停止進(jìn)水。如果水位控制參數(shù)（M1 M2）同時(shí)都設(shè)置為0時(shí)，就一直保持閥門關(guān)閉狀態(tài)；都設(shè)置為4時(shí)，則一直保持閥門開啟狀態(tài)。

（2）根據(jù)壓力控制參數(shù)（），調(diào)整閥門的狀態(tài)。當(dāng)實(shí)時(shí)壓力值P小于低位設(shè)置值時(shí)，就關(guān)閉閥門防止壓力降低，對(duì)管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓影響，一直到壓力上升至高位設(shè)置值時(shí)，即實(shí)時(shí)壓力值P大于時(shí)，就打開閥門繼續(xù)供水。如果壓力控制參數(shù)（）同時(shí)都設(shè)置為0時(shí)，就一直保持閥門關(guān)閉狀態(tài)；都設(shè)置為1時(shí)，則一直保持閥門開啟狀態(tài)。

（四）控制模式

每一個(gè)控制終端負(fù)責(zé)控制一部二次供水設(shè)備，控制終端為一個(gè)可以獨(dú)立運(yùn)行的子系統(tǒng)。中心調(diào)度通過網(wǎng)絡(luò)連接所有的控制終端，可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)需要的壓力、水位等數(shù)據(jù)，并且下發(fā)相應(yīng)的指令給控制終端，對(duì)各個(gè)二次供水設(shè)備進(jìn)行集中管理。

（五）連接模式

根據(jù)二次供水設(shè)施分散設(shè)置的特點(diǎn)，考慮遠(yuǎn)程連接的方式，可利用互聯(lián)網(wǎng)（INTERNET）連接（TCP/IP）和利用無線通訊（GPRS、CDMA）連接，這些連接方式都可以使用。經(jīng)過比較分析，認(rèn)為無線通訊安裝方便，信號(hào)覆蓋區(qū)域廣，安裝后可以直接接入無線網(wǎng)絡(luò)，不需要重新布線；可擴(kuò)充性能好，由于使用了公用網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)，在網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)建立管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)幾乎可以不用考慮網(wǎng)絡(luò)的問題，在需要的地方都可以建立，而且通訊成本不會(huì)隨著傳送點(diǎn)的改變而改變；通訊質(zhì)量可靠，經(jīng)過國內(nèi)兩大運(yùn)營(yíng)商長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)營(yíng)的無線網(wǎng)絡(luò)，技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟完善，可以提供質(zhì)量可靠的無線通訊。

五、應(yīng)用前景

近年我國城市化建設(shè)不斷加快，城市供水區(qū)域內(nèi)的多層、高層建筑越來越多，市政供水管網(wǎng)原有壓力達(dá)不到的建筑頂層，要保證正常用水必須使用二次加壓供水設(shè)備。相比從供水管網(wǎng)直接供水，二次加壓供水設(shè)備由于存在中間蓄水加壓環(huán)節(jié)，使水質(zhì)更容易受污染。而隨著二次加壓供水設(shè)備使用的增多，由二次加壓供水設(shè)備的管理維護(hù)不善、水質(zhì)監(jiān)測(cè)不到位、產(chǎn)權(quán)單位管理混亂等多種問題，帶來的飲用水污染和水資源浪費(fèi)的現(xiàn)象日益突出，造成了眾多的社會(huì)矛盾。在生活水平不斷提高的同時(shí)，居民對(duì)生活飲用水的水質(zhì)也越來越重視，而飲用水在輸送蓄貯加壓過程中出現(xiàn)的水質(zhì)污染，對(duì)人體健康與安全造成的危害是巨大的，特別是2003和2004年世界范圍內(nèi)爆發(fā)了兩次流行病，而病菌又很容易依靠水系統(tǒng)傳播，使部分人們對(duì)飲用水產(chǎn)生了心理恐慌和壓力。保證居民安全用水、高品質(zhì)用水，成為關(guān)系到社會(huì)健康和諧發(fā)展的重大

問題。

要解決這些問題，必然要對(duì)二次供水設(shè)備實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃，通過科學(xué)技術(shù)手段提高系統(tǒng)各項(xiàng)能力、提高工作效率、減少設(shè)備故障解決時(shí)間等管理中可能出現(xiàn)的問題，并對(duì)市政供水管網(wǎng)合理調(diào)控管理提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，保障了居民用水安全，減少了資源浪費(fèi)。同時(shí)，社會(huì)化、專業(yè)化服務(wù)也是解決這一問題的重要途徑，隨著專業(yè)化服務(wù)公司的技術(shù)進(jìn)步，以及供水管理方面市場(chǎng)化、社會(huì)化程度的提高，相信這一問題最終會(huì)得到較好的解決。

（責(zé)任編輯：周加轉(zhuǎn)）