智能给排水管道在水务管理的应用

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【摘要】现代信息技术与水务管理有机结合的智能水务系统成为新的发展趋势，力求实时感知给排水系统运行状态，并采用可视可控的方式整合水务管理部门与给排水设施，从而达到智能水务管理。本文结合水务管理的发展与给排水技术等各个方面，分析智能给排水管道在水务管理中的作用。

【关键词】水务管理；智能给排水；管道

1引言

现如今各行各业都朝向智能化、智慧化发展，随着城市化进程不断发展，水资源合理利用与开发愈发需要合理规划与控制，结合现如今科技与网络的不断发展，智能水务设备与智慧水务系统成为新的水务管理发展趋势。智慧水务系统主要利用高科技信息技术、无线传感技术、移动网络系统与智能水务设备、自来水信息系统等相结合，通过大数据库、云计算从而实现水务管理的智能感知、智能模拟、智能判断、智能预警、智能调度、智能处置、智能控制和智能服务这一全方位的水务管理系统。

2现代水务管理的发展

现代水务管理向智能化、科学化快速发展，可实现水务管理给排水状态、输送与水质安全不间断动态监控，使自来水公司、污水处理厂等水务管理相关企业实现运营管理数字化、科技化、智能化。智能水务设备方面，智能给排水管道、数采仪、智能水质表、智能水压表等设备成为水务管理的主要发展设备，以适应智能化发展需求［1］。由见图1所示，以2010年～2018年间为例，中国水资源用量除2011年～2012年间有所波动外，均呈现逐年增长态势，随着我国经济快速发展、城镇化和工业化进程推进，近年来，我国的总用水量基本维持在稳定水平。水资源用量的不断增长加重了水务管理的压力，需研发新的智能化发展方向。

3给排水工程与管道系统发展

给排水科学与工程一般指城市用水供给系统与排水系统，包含市政给排水和建筑给排水，简称给排水，是面向给水排水工程研究的水的一个社会循环的问题。给排水管道是给排水工程中必不可少的设备需要。给水方面，自来水厂需通过给水管道将处理过后符合生产、生活用水标准的自来水，通过四通八达的城市给水管网，将自来水输送到用水企业、单位与居民生产生活各个场所。排水方面，由自来水厂输送到各个生产生活场所的自来水经过使用后，需通过排水系统将各类别污水输送至先进的污水处理厂，经科学化集中处理后，再由污水处理厂将处理后符合标准的水源排放到江河湖泊中去。在给排水的取水、处理、输送、排水、二次处理、排放的这一全过程是给排水的主要过程，在主要过程中也均有给排水管道参与［2］。现如今给排水工程中，与水务管理相结合，市政水务管理与建筑水务管理中，给排水管道规划与设置、建设与管理压力增大，科技化、数字化、智能化发展成为新的方向，智能给排水管道可根据水务管理在市政、建筑、消防等方面的不同功能与设置需求，智能控制给水与排水各个方面，并与智慧水务系统、无线网络、系统其它智能设备等一同达到给水与排水要求，进行智能化处理。智能给排水管道也将在给排水工程方面成为新的发展趋势，并发挥重要作用［3］。

4智能给排水管道在水务管理中的作用

水务管理包含城市防洪、排涝、蓄水、供水、灌溉、水环境保护、污水处理、消防、生活用水、建筑给排水等涉水事务，组成一个庞大有序的城市水务系统。以图2为例，中国水资源用量可分为生活用水、农业用水、工业用水三部分。灌溉方面，由图2所示，农业用水在水资源利用中占相当大比重，据数据统计，目前全国在灌溉方面，农业年用水量可达3800亿m3，占全国总用水量比重将近70%。但一直以来，农业用水利用系数长时期处于很低的水平，全国农业灌溉用水利用系数普遍仅在0.3～0.4左右。国际领域中，农业用水利用系数可达0.7～0.8。我国近年来十分重视此方面发展，但水务系统与相关配套硬件需要有所跟进，智能给排水管道可实现水资源的科学化、自动化管理，可实现智能防渗漏检测、与土地湿度检测相配合实现智能给水。在喷灌、滴灌方面也可发挥巨大作用，可大大节约水资源、提高水资源利用率、提高用水系数，为水务管理发挥作用［4］。工业用水方面，同等工业产值下用水立方量我国是发达国家的10～20倍，我国工业用水的重复利用率为40％左右，发达国家是75%～85％。想要解决工业用水存在的问题，除国家大力改进生产工艺与工业结构外，想要改善这些问题，与先进的水务管理模式和水务设备息息相关，智能给排水管道可在其中发挥重大作用，除可检测泄露节约用水外，进行智能检测与回流使用，提高重复利用率，可以大幅度提高利用率、降低用水量，降低用水压力，为水务管理作出巨大贡献。防洪、排涝与蓄水方面，新中国成立后，水利建设取得了很大的成就。水库量、灌溉面积、库容与防洪堤坝等都有飞速增长，但在天气多变与旱涝灾害多发时期，仍面临许多挑战。传统管道由于监测任务量大、故障检测困难、技术人员需求量高，在特殊时期有极大不便。智能给排水管道可与检测监测设备一同进行工作，在进行智能排查与监测后，根据防洪排涝要求、库容蓄水要求，智能化进行给水与排水作业，保障防洪排涝与水库安全，发挥科学化、智能化作用，节省人力。水资源保护与污水处理方面，我国水资源保护与污水处理虽实现了长足改善，但现今仍存在环境恶化造成的地面沉降、海水入侵等一系列生态问题。另一方面，水资源配置不合理造成了河流断流、地区分配不均等问题，加剧了水资源环境的不平衡。智能排水管道可实现污水指标检测，实现污水分类合理化处理，指标合格后进行合理排放，减轻环境压力与恶化。在污水处理方面，水资源监管和治理是阻碍城市发展的一大问题，智慧水务与智能设备的发展则可以及时、准确、智能的解决问题，在提高污水处理效率、严格进行水质监测、缓解人员压力等方面也发挥了重要作用。消防设施方面，随着消防部队改制，我国消防事业也向职业化、规范化、科学化发展，但各类水务方面新闻却屡见不鲜，例如紧急时刻消防栓与消防管道系统却无法发挥正常作用，也从某种程度上阻碍了消防事业的发展。智能给排水管道的发展可实现管道的自检自查、智能输送，降低故障率。在生活用水方面，我国是联合国13个贫水国之一。但经数据显示，我国各个城市生活用水浪费极其严重，全国多数城市自来水管网仅跑、冒、滴、漏损失率就达到15%-20％，问题亟待解决。目前，我国大部分城市的排水管道均已运行多年，排水功能减弱，相关设施也开始出现问题。智能给排水管道可解决自来水管网跑、冒、滴、漏损失的问题，实时监测与检查。在水质方面，也可以进行智能检测，与智慧水务系统相结合，形成智能给排水管网［5］。建筑水务管理方面，随着楼宇自动化系统的发展，建筑的给排水管道穿插于给水系统、生活排水系统和消防系统，这几个系统都是楼宇自动化系统重要的监控对象。智能给排水管道是以上系统必不可少的组成部分，智能给排水可与楼宇自动化系统相结合发挥作用，便于居民生活、水资源节约、污水排放、水资源再利用、楼宇消防安全等方面都有重要作用［6］。

5结语

综上所述，在水务管理的各个方面，智能给排水管道结合智慧水务系统的数据采集、智能设备、网络系统等线上监测设备实时感知各类供排水系统的运行状态，并采用可视可控的方式有机整合水务管理部门与供给与排水设施，从而达到智能化水务管理。智能给排水管道在当今水务管理中发挥着重要作用，为适应发展需求，智能给排水管道将成为给排水发展的主力军。

参考文献

[1]杨超，刘忠祥，刘杰，等.浅析智能水务管理系统的建设[J].仪器仪表用户，2019，26(10)：104-106.

[2]郭宇平.新型给排水管道的应用[J].浙江建筑，1999(s1):47-48.

[3]刘甜田.污水处理厂智慧水务解决方案探析[J].四川水泥，2019(4):316-317.

[4]费战波，张永攀，彭泳凯.“互联网+供水”信息化建设在智慧水务中的创新[C].第十三届中国城镇水务发展国际研讨会与新技术设备博览会.2018.

[5]高金龙.基于绿色建筑理念的给排水设计节水措施探讨[J].建筑与装饰，2019(1):35-35.

[6]金亚飚.“工业智慧水网”的研究和探索[C].第十三届中国城镇水务发展国际研讨会与新技术设备博览会.2018.

作者:王志刚 单位:青岛平度市自来水公司技术科