智能給排水管道在水務管理的應用

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【摘要】現代信息技術與水務管理有機結合的智能水務系統成為新的發展趨勢，力求實時感知給排水系統運行狀態，并采用可視可控的方式整合水務管理部門與給排水設施，從而達到智能水務管理。本文結合水務管理的發展與給排水技術等各個方面，分析智能給排水管道在水務管理中的作用。

【關鍵詞】水務管理；智能給排水；管道

1引言

現如今各行各業都朝向智能化、智慧化發展，隨著城市化進程不斷發展，水資源合理利用與開發愈發需要合理規劃與控制，結合現如今科技與網絡的不斷發展，智能水務設備與智慧水務系統成為新的水務管理發展趨勢。智慧水務系統主要利用高科技信息技術、無線傳感技術、移動網絡系統與智能水務設備、自來水信息系統等相結合，通過大數據庫、云計算從而實現水務管理的智能感知、智能模擬、智能判斷、智能預警、智能調度、智能處置、智能控制和智能服務這一全方位的水務管理系統。

2現代水務管理的發展

現代水務管理向智能化、科學化快速發展，可實現水務管理給排水狀態、輸送與水質安全不間斷動態監控，使自來水公司、污水處理廠等水務管理相關企業實現運營管理數字化、科技化、智能化。智能水務設備方面，智能給排水管道、數采儀、智能水質表、智能水壓表等設備成為水務管理的主要發展設備，以適應智能化發展需求［1］。由見圖1所示，以2010年～2018年間為例，中國水資源用量除2011年～2012年間有所波動外，均呈現逐年增長態勢，隨著我國經濟快速發展、城鎮化和工業化進程推進，近年來，我國的總用水量基本維持在穩定水平。水資源用量的不斷增長加重了水務管理的壓力，需研發新的智能化發展方向。

3給排水工程與管道系統發展

給排水科學與工程一般指城市用水供給系統與排水系統，包含市政給排水和建筑給排水，簡稱給排水，是面向給水排水工程研究的水的一個社會循環的問題。給排水管道是給排水工程中必不可少的設備需要。給水方面，自來水廠需通過給水管道將處理過后符合生產、生活用水標準的自來水，通過四通八達的城市給水管網，將自來水輸送到用水企業、單位與居民生產生活各個場所。排水方面，由自來水廠輸送到各個生產生活場所的自來水經過使用后，需通過排水系統將各類別污水輸送至先進的污水處理廠，經科學化集中處理后，再由污水處理廠將處理后符合標準的水源排放到江河湖泊中去。在給排水的取水、處理、輸送、排水、二次處理、排放的這一全過程是給排水的主要過程，在主要過程中也均有給排水管道參與［2］。現如今給排水工程中，與水務管理相結合，市政水務管理與建筑水務管理中，給排水管道規劃與設置、建設與管理壓力增大，科技化、數字化、智能化發展成為新的方向，智能給排水管道可根據水務管理在市政、建筑、消防等方面的不同功能與設置需求，智能控制給水與排水各個方面，并與智慧水務系統、無線網絡、系統其它智能設備等一同達到給水與排水要求，進行智能化處理。智能給排水管道也將在給排水工程方面成為新的發展趨勢，并發揮重要作用［3］。

4智能給排水管道在水務管理中的作用

水務管理包含城市防洪、排澇、蓄水、供水、灌溉、水環境保護、污水處理、消防、生活用水、建筑給排水等涉水事務，組成一個龐大有序的城市水務系統。以圖2為例，中國水資源用量可分為生活用水、農業用水、工業用水三部分。灌溉方面，由圖2所示，農業用水在水資源利用中占相當大比重，據數據統計，目前全國在灌溉方面，農業年用水量可達3800億m3，占全國總用水量比重將近70%。但一直以來，農業用水利用系數長時期處于很低的水平，全國農業灌溉用水利用系數普遍僅在0.3～0.4左右。國際領域中，農業用水利用系數可達0.7～0.8。我國近年來十分重視此方面發展，但水務系統與相關配套硬件需要有所跟進，智能給排水管道可實現水資源的科學化、自動化管理，可實現智能防滲漏檢測、與土地濕度檢測相配合實現智能給水。在噴灌、滴灌方面也可發揮巨大作用，可大大節約水資源、提高水資源利用率、提高用水系數，為水務管理發揮作用［4］。工業用水方面，同等工業產值下用水立方量我國是發達國家的10～20倍，我國工業用水的重復利用率為40％左右，發達國家是75%～85％。想要解決工業用水存在的問題，除國家大力改進生產工藝與工業結構外，想要改善這些問題，與先進的水務管理模式和水務設備息息相關，智能給排水管道可在其中發揮重大作用，除可檢測泄露節約用水外，進行智能檢測與回流使用，提高重復利用率，可以大幅度提高利用率、降低用水量，降低用水壓力，為水務管理作出巨大貢獻。防洪、排澇與蓄水方面，新中國成立后，水利建設取得了很大的成就。水庫量、灌溉面積、庫容與防洪堤壩等都有飛速增長，但在天氣多變與旱澇災害多發時期，仍面臨許多挑戰。傳統管道由于監測任務量大、故障檢測困難、技術人員需求量高，在特殊時期有極大不便。智能給排水管道可與檢測監測設備一同進行工作，在進行智能排查與監測后，根據防洪排澇要求、庫容蓄水要求，智能化進行給水與排水作業，保障防洪排澇與水庫安全，發揮科學化、智能化作用，節省人力。水資源保護與污水處理方面，我國水資源保護與污水處理雖實現了長足改善，但現今仍存在環境惡化造成的地面沉降、海水入侵等一系列生態問題。另一方面，水資源配置不合理造成了河流斷流、地區分配不均等問題，加劇了水資源環境的不平衡。智能排水管道可實現污水指標檢測，實現污水分類合理化處理，指標合格后進行合理排放，減輕環境壓力與惡化。在污水處理方面，水資源監管和治理是阻礙城市發展的一大問題，智慧水務與智能設備的發展則可以及時、準確、智能的解決問題，在提高污水處理效率、嚴格進行水質監測、緩解人員壓力等方面也發揮了重要作用。消防設施方面，隨著消防部隊改制，我國消防事業也向職業化、規范化、科學化發展，但各類水務方面新聞卻屢見不鮮，例如緊急時刻消防栓與消防管道系統卻無法發揮正常作用，也從某種程度上阻礙了消防事業的發展。智能給排水管道的發展可實現管道的自檢自查、智能輸送，降低故障率。在生活用水方面，我國是聯合國13個貧水國之一。但經數據顯示，我國各個城市生活用水浪費極其嚴重，全國多數城市自來水管網僅跑、冒、滴、漏損失率就達到15%-20％，問題亟待解決。目前，我國大部分城市的排水管道均已運行多年，排水功能減弱，相關設施也開始出現問題。智能給排水管道可解決自來水管網跑、冒、滴、漏損失的問題，實時監測與檢查。在水質方面，也可以進行智能檢測，與智慧水務系統相結合，形成智能給排水管網［5］。建筑水務管理方面，隨著樓宇自動化系統的發展，建筑的給排水管道穿插于給水系統、生活排水系統和消防系統，這幾個系統都是樓宇自動化系統重要的監控對象。智能給排水管道是以上系統必不可少的組成部分，智能給排水可與樓宇自動化系統相結合發揮作用，便于居民生活、水資源節約、污水排放、水資源再利用、樓宇消防安全等方面都有重要作用［6］。

5結語

綜上所述，在水務管理的各個方面，智能給排水管道結合智慧水務系統的數據采集、智能設備、網絡系統等線上監測設備實時感知各類供排水系統的運行狀態，并采用可視可控的方式有機整合水務管理部門與供給與排水設施，從而達到智能化水務管理。智能給排水管道在當今水務管理中發揮著重要作用，為適應發展需求，智能給排水管道將成為給排水發展的主力軍。

參考文獻

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[2]郭宇平.新型給排水管道的應用[J].浙江建筑，1999(s1):47-48.

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[4]費戰波，張永攀，彭泳凱.“互聯網+供水”信息化建設在智慧水務中的創新[C].第十三屆中國城鎮水務發展國際研討會與新技術設備博覽會.2018.

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[6]金亞飚.“工業智慧水網”的研究和探索[C].第十三屆中國城鎮水務發展國際研討會與新技術設備博覽會.2018.

作者:王志剛 單位:青島平度市自來水公司技術科