杨金璋

(广西壮族自治区恒企工程技术集团有限公司，广西 南宁 530000)

1 引言

水是生命的源泉，是人类赖以生存的基础。农业、工业生产中，同样离不开水。因此水是人类社会生存和发展中必不可少的重要自然资源之一。水对人类十分重要，但联合国儿童基金会和世卫组织称当前全球有1/3的人无法获得安全饮用水。特别是发展中国家很多疾病的发生都和水有关。要想保证人体健康，减少疾病发生，安全的饮用水十分重要。我国人民爱喝热水便是一种获得安全饮用水的方式之一。但要想保证饮水安全，还需要从水的源头入手，加强饮用水的安全性，让饮用水处于合格的卫生条件中。特别是农村地区，饮水安全工作更加重要。为了让人们都能喝上安全的饮用水，为此我国还专门下发了相关文件如《农村饮水安全工程建设管理办法》等，加大资金投入力度，为农村饮用水安全保障奠定良好基础。信息化时代下，饮水安全也应朝着信息化方向发展，实现饮水安全供水工程的自动化、网络化，从而提高管理水平，真正实现饮水安全的目的。

2 广西地区饮水安全供水工程信息化建设的必要性

广西位于我国华南地区，属亚热带季风气候和热带季风气候，雨水丰沛，地跨珠江、长江、红河、滨海四大水系。但广西地区岩溶裸露面积多，约占总面积的41%，特别是西北部的6市30县，属于典型的大石山区。大山石区土地贫瘠，水资源匮乏，植被覆盖率低，农村饮用水问题十分严峻。广西政府十分重视农村地区的饮水安全问题，坚持将饮水安全当做是脱贫攻坚“两不愁三保障”中的一项重要内容。“十二五”期间仅大石山区农村饮水安全工程建设资金就投入35.4亿元，解决了400多万人的安全饮水问题。在“十三五”期间，广西地区农村饮水安全供水工程共投资68.15亿元，受益人口突破800万人，2019年底全区解决了饮水安全问题，农村饮水安全工作实现了促民康健的飞跃。目前广西地区农村集中供水工程5万余处，集中供水率达到87%，自来水普及率突破84%，当前广西地区农村人口的饮水安全问题得到全面解决，安全饮水供水工程框架也基本形成。

但在信息时代下，供水工程也应实现信息化管理，提高供水工程的管理水平，保证供水的水平，为群众真正提供出安全、放心的饮用水。但当前广西地区饮水安全供水工程信息化建设还存在诸多问题，具体如下。

首先，饮水安全供水工程建设初期标准不高，自动监控系统不完善，无法对供水工程进行远程监控，需要花费大量的人力进行管理和维护，使得有些供水工程运行管理效率不高，长期以往势必会对饮水安全带来影响。

其次，当前很多农村集中供水工程主要以自压供水方式为主，管线长，管网压力波动大、频率高，受供水工程运行管理效率的影响，有些集中供水工程中经常会发生爆管现象，影响到群众的供水。

再次，有些水厂的自控系统已经变成了手动操作，自控系统的自动化几乎没有发挥作用。

最后，智能水表安装率还不高，水费依然需要抄表收取实现，智能化收费系统的投入使用还需要时间。

对于上述问题，要真正解决广西地区群众的饮水安全问题，就需要对饮水安全供水工程进行信息化建设，提高供水工程的自动化、智能化管理，真正保证农村地区的饮水安全问题得到全面解决。

3 广西地区饮水安全供水工程信息化建设

3.1 建设目标

目前广西地区饮水安全供水工程建设较多，解决了农村地区饮水安全问题。饮水安全供水工程信息化建设的主要目的是，构建出一个适用于全区，先进、安全的网络平台，将饮水安全供水工程纳入到该网络平台中，实现对饮水安全供水工程的自动化、智能化管理，提高饮水安全供水工程管理水平，节约人力成本。

3.2 建设流程

广西地区饮用水安全供水工程信息化建设流程见图1所示。

图1 系统信息化建设流程

系统信息化建设中系统需求分析是关键环节，能够精准掌握客户需求直接关系到系统建设是否达到客户要求。广西地区饮用水安全供水工程信息化需求分析采用UML建模技术用例需求分析方法可实现功能需求。结果表明广西饮用水安全供水工程信息化中包含的功能有饮用水监测管理、历史数据管理、安全预警管理、实时数据查询管理、地理信息管理、决策分析管理、远程控制管理、数据管理、系统管理、设备管理。饮用水监测管理主要是采用无线传感器进行饮用水指标监测并通过网络传输到服务器端，包括数据监测添加、数据监测查看、数据监测修改、数据监测删除；历史数据管理主要是对饮用水历史信息进行管理，包含历史信息的添加、查看、修改与删除；安全预警管理包含功能有安全预警阀值的添加、修改、删除与查看；实时数据管理主要包括数据查询、数据修改；地理信息管理包含功能有地理信息的添加、查看、删除与修改；决策分析管理包含功能有决策模型的添加、计算、展示；远程控制管理包含功能有远程命令管理、远程设备监控、远程控制追踪；数据管理包含功能有数据备份、数据还原；系统管理包含功能有系统权限的添加、查看、修改与删除；设备管理包含功能有设备信息的添加、查看、删除与修改。

系统功能设计是为了便于系统开发。为快速进行系统开发，广西地区饮用水安全工程平台采用UML建模类、时序图等方法进行开发，这样为系统后续开发提供了统一标准，提高了项目开发效率。

系统测试是为了发现系统开发中存在的漏洞，系统测试主要有功能测试和性能测试。功能测试采用UML建模用例测试方法进行测试。性能测试主要包括服务器性能、网络反应、安全性能等测试。

系统发布是将系统运行到网络上，需要进行相应的网络安全管理、网路性能测试等，确保系统能够正常、安全运行。

3.3 广西地区饮水安全工程平台架构设计

为实现广西地区饮用水安全工程平台，需要对平台架构进行设计。本文所设计的平台是由物理层、服务层、数据层以及应用层构成，见图2所示。

饮水安全信息平台中物理层主要是由有限个无线传感器将饮水信息采集并通过构建的无线网络传输数据。所传输的数据使用套接字方法传输。服务层中是将物理层书传输到数据层，该过程中需进行相应的协议处理。数据层中是将传输数据存储到相应的数据库中，这些数据包括饮水信息、地图信息、供水管理信息、空间数据等。应用层中包含功能有在线监控、数据分析、故障报警、故障分析、综合调度、实时查询、历史查询、地图管理、决策分析以及远程管理。

图2 平台架构

4 结语

针对广西地区饮水安全监控难问题，提出将信息技术应用到饮水安全管理中。详细分析了饮水工程建设重要性，关系到民生问题。信息工程建设按照需求分析、功能设计、软件开发、软件测试以及系统发布流程进行开发。从而得到饮水安全供水系统包含功能有饮用水监测管理、历史数据管理、安全预警管理、实时数据查询管理、地理信息管理、决策分析管理、远程控制管理、数据管理、系统管理、设备管理。采用四层架构技术对饮水安全信息工程架构进行设计，有助于提高系统开发效率。