張志科 孫維紅

摘要：為有效解決當前已建農(nóng)村飲水工程面臨的實際問題，以寧夏彭陽縣為研究區(qū)，提出了一種基于“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)村人飲”的信息化新模式。該模式立足于農(nóng)村飲水實際需求，融合新技術(shù)、新理念，設(shè)計了包括智能門戶（“一人一頁”）、飲水監(jiān)控平臺（“人飲一張圖”）和移動終端的信息化新模式，提前高標準地完成“十三五”農(nóng)村人飲“四率、一水平”目標，實現(xiàn)了節(jié)水、減員、降本、增效，推動了城鄉(xiāng)供水的均等化服務(wù)，有效助力當?shù)氐拿撠毠怨ぷ?，?jīng)濟效益和社會效益十分顯著。該模式對于解決中國類似農(nóng)村地區(qū)的飲水安全問題具有重要的應(yīng)用和推廣價值。

關(guān)鍵詞：飲水安全;互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)村人飲;信息化模式;應(yīng)用研究;彭陽縣

中圖法分類號：S277.7文獻標志碼：ADOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2021.09.016

文章編號：1006 - 0081（2021）09 - 0091 - 06

0引 言

農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)是國家的重大民生工程，也是全面建成小康社會的重要任務(wù)。近年來，黨中央和國務(wù)院高度重視農(nóng)村飲水安全工作。習近平總書記明確指出要讓農(nóng)村人口喝上放心水，李克強總理在2019年《政府工作報告》中提出今明兩年要提高6 000萬農(nóng)村人口的供水保障水平。目前，中國農(nóng)村飲水工程仍存在運行管理手段落后、機制不完善，供水成本高、保障運營難度大，自動化監(jiān)測程度低、管網(wǎng)維護困難等問題，嚴重制約著農(nóng)村飲水安全的健康發(fā)展[1-4]。

2015年以來，信息化建設(shè)及網(wǎng)絡(luò)安全被提升到了全新高度，國務(wù)院先后印發(fā)了《國務(wù)院關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導意見》和《國務(wù)院關(guān)于加快推進“互聯(lián)網(wǎng)+政務(wù)服務(wù)”工作的指導意見》[5]。本文以寧夏彭陽縣為研究區(qū)，立足農(nóng)村人飲實際需求，通過創(chuàng)建“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)村人飲”的信息化新模式，提前高標準地完成“十三五”農(nóng)村人飲“四率、一水平”（即集中供水率、自來水普及率、水質(zhì)達標率、供水保證率、提高管理水平）目標，實現(xiàn)了節(jié)水、減員、降本、增效，推動了城鄉(xiāng)供水的均等化服務(wù)，有效助力當?shù)氐拿撠毠怨ぷ?，?jīng)濟效益和社會效益十分顯著[6-9]。

1研究區(qū)存在的主要問題

寧夏彭陽縣屬集中連片特困區(qū)，下轄4鎮(zhèn)、8鄉(xiāng)、156個行政村，總?cè)丝?5.19萬人，總面積2 533.49 km2。水資源總量8 920萬m3，人均水資源量335 m3，僅為全國人均水平的1/6，水質(zhì)礦化度均大于0.6 g/L，資源性和工程性缺水是制約當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展的主要瓶頸。加之地形破碎、溝壑縱橫、群眾居住分散，農(nóng)村飲水難題一直十分突出。

為解決廣大農(nóng)村群眾的生活用水困難及安全問題，在各方的大力支持下，彭陽縣先后建設(shè)實施了一批農(nóng)村飲水工程，有效促進了當?shù)氐纳鐣€(wěn)定和農(nóng)村經(jīng)濟的繁榮發(fā)展。但隨著社會技術(shù)的不斷進步，農(nóng)村生活水平的提高，已建的農(nóng)村飲水工程與當前農(nóng)村發(fā)展、新農(nóng)村建設(shè)、科學化管理不相適應(yīng)的問題愈發(fā)凸顯。其主要突出表現(xiàn)在以下3個方面。

（1）建設(shè)標準低，應(yīng)急能力弱。農(nóng)村飲水工程基本沒有遠程測控計量裝置，只配備了少量的安全監(jiān)控設(shè)備，缺乏水質(zhì)監(jiān)測措施，導致工程實際運行過程中一旦出現(xiàn)問題應(yīng)急能力較弱。

（2）運行管理水平低，成本居高不下。已建的農(nóng)村飲水工程普遍存在專業(yè)管理人員少、整體素質(zhì)不高，運行資金不足、管理手段傳統(tǒng)、管理措施不完善等問題，導致整體工程的運行管理水平低下、管理成本居高不下。

（3）服務(wù)質(zhì)量低，水費收繳難。由于以上兩個原因造成供水不穩(wěn)定、保障率低，加之水價相對較高、不透明，繳費不方便，導致很多用戶不愿意配合工程改造、不信任飲水工程、不愿意繳納水費，甚至根本不愿引水入戶。

2 農(nóng)村飲水信息化新模式

2.1 需求分析

（1）供水管理需求。供水管理系統(tǒng)應(yīng)以自動化測控體系為基礎(chǔ)，接入供水工程自動化監(jiān)控設(shè)備，采集并監(jiān)測水廠、泵站、蓄水池、管網(wǎng)、閘閥井、入戶水表和視頻監(jiān)控的有關(guān)信息，實現(xiàn)水廠、泵站、分水井、閥門等設(shè)備的自動化控制運行[10-11]。

（2）用戶服務(wù)需求。通過實現(xiàn)農(nóng)村水費計收和城市水費計收統(tǒng)一化管理，建立水費計收管理系統(tǒng)，提供信息公布的網(wǎng)絡(luò)平臺和短信推送服務(wù)，支持多種繳費方式。建成的水費計收管理系統(tǒng)應(yīng)主要具備用戶管理、水價管理、用水計量、水費計算、收費管理和統(tǒng)計分析等功能[12]。

（3）運行管理需求。通過建立工程管理系統(tǒng)，實現(xiàn)從項目設(shè)計、采購、施工、運行的全生命周期管理，建立“一工程一檔案”，并在工程建成后的運行期，能夠?qū)崿F(xiàn)工程的運行維護、日常巡檢等工作。建成的工程管理系統(tǒng)應(yīng)主要具備工程規(guī)劃管理、工程建設(shè)管理、工程運行和維護管理等主要功能[13-15]。

2.2 模式設(shè)計

本研究以需求為導向，基于“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)村人飲”思維，依托寧夏“水慧通”一網(wǎng)、一庫、一平臺，融合新技術(shù)、新理念，設(shè)計了包括智能門戶（“一人一頁”）、大屏幕監(jiān)控平臺（“人飲一張圖”）和移動終端的農(nóng)村飲水信息化新模式，有效滿足了彭陽縣“人飲工程”的實際需求。

2.2.1 智能門戶（“一人一頁”）

智能門戶按照業(yè)務(wù)需求和權(quán)限不同，聚合各類信息建設(shè)專題門戶，各類使用人員無需跳轉(zhuǎn)到子系統(tǒng)即可得到需要的信息，完成80%以上的業(yè)務(wù)工作。同時智能門戶還具有大數(shù)據(jù)智能分析和多維度智能展示等功能。彭陽縣智能門戶按照功能劃分為管理門戶、工程門戶、公眾門戶和業(yè)務(wù)門戶，如圖1所示。

（1）管理門戶。管理門戶主要包括待辦事項、報警預(yù)警、公告信息、KPI數(shù)據(jù)追溯等，可依據(jù)崗位及職責以及工程實際需要，預(yù)先定制多部門、多級管理門戶。

（2）工程門戶。對于重點關(guān)注的工程，設(shè)置專門的專題門戶，聚合工程相關(guān)各類信息，包括工程的基本情況、建設(shè)施工、實時運行、檔案資料等。需設(shè)置專題門戶的重點工程與“一工程一檔案”保持一致。

（3）公眾門戶。對于各用水戶、社會公眾等外部用戶，提供一張專門的公眾門戶，聚合與社會公眾相關(guān)的各類信息，包括重要新聞事件、便民政策、水費繳納、通知公告等相關(guān)信息。

（4）業(yè)務(wù)門戶。按業(yè)務(wù)類型劃分，業(yè)務(wù)門戶涵蓋供水工程自動化監(jiān)控、人飲用水節(jié)水管理、工程管理、水費計收、物資管理等5個子業(yè)務(wù)系統(tǒng)專題門戶。

2.2.2人飲監(jiān)控平臺（“人飲一張圖”）

大屏幕監(jiān)控平臺是在二維或三維電子地圖基礎(chǔ)上，運用地理信息技術(shù)實現(xiàn)人飲信息的整合發(fā)布，支持水源地、水廠、泵站、蓄水池、閘閥井等人飲工程建筑和設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)、供水管網(wǎng)、工程管理、預(yù)警報警、巡檢維修等動態(tài)信息的展示和查詢，并對供水形勢、工程運行形勢、水費收繳形勢和用水反饋等業(yè)務(wù)信息進行綜合性解析展示。彭陽縣人飲監(jiān)控平臺功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

（1）數(shù)據(jù)生產(chǎn)。主要包括電子工作底圖、水利通用專題圖層、人飲專題圖層等功能。

（2）地理信息服務(wù)。包括二維地理信息服務(wù)和三維可視化服務(wù)。

（3）一張圖交互。主要實現(xiàn)整體形勢展示、信息查詢和智能推薦等功能。

（4）形勢解析?？赏ㄟ^在電子地圖上點擊或利用圖形框選，查詢出相應(yīng)范圍內(nèi)的信息，并匯總得到形勢解析表。其中，工程供水形勢解析的內(nèi)容包括各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的工程供水水量、供水保障率、供水人口等信息;工程建設(shè)形勢解析的內(nèi)容包括工程施工、進度、設(shè)備、安全等信息;工程運行形勢解析的內(nèi)容包括水廠、泵站、分水井、管網(wǎng)、調(diào)蓄池、聯(lián)戶表井等的運行狀態(tài)和形勢;水費收繳形勢解析可通過在電子地圖上點擊或利用圖形框選，查詢出相應(yīng)范圍內(nèi)的水費收繳信息，并匯總得到水費收繳形勢解析表，查詢和解析的內(nèi)容包括各個片區(qū)人飲工程的供水量、供水水價、應(yīng)收水費、實收水費、水費收繳率等信息，實現(xiàn)對彭陽人飲工程水費收繳形勢的整體把控。

（5）公眾用水反饋解析?？赏ㄟ^在電子地圖上點擊或利用圖形框選，查詢出相應(yīng)范圍內(nèi)用水戶的用水反饋信息，并匯總得到公眾用水反饋解析表，查詢和解析的內(nèi)容包括各個片區(qū)用水戶的用水量、供水保障率、用水問題、用戶滿意度、用水反饋等信息，實現(xiàn)對彭陽人飲工程公眾用水反饋形勢的整體把控。

2.2.3 移動終端（APP）

移動終端主要是滿足用戶實時掌握供水用水、工程運行、水費收繳等需求，實現(xiàn)人飲業(yè)務(wù)信息化管理的全覆蓋。人飲移動APP集成了供水自動化監(jiān)控、移動一張圖、移動智能門戶、水費移動管理、用水節(jié)水移動管理、工程移動管理、物資移動管理等功能。

（1）供水自動化監(jiān)控。在移動設(shè)備上實現(xiàn)供水工程的自動化數(shù)據(jù)監(jiān)測、統(tǒng)計分析、遠程控制、報警預(yù)警處理等業(yè)務(wù)功能。

（2）移動一張圖。實現(xiàn)移動版的人飲一張圖，在空間地理信息基礎(chǔ)上展示重要指數(shù)和整體形勢，主要功能包括人飲地形地貌底圖展示、人飲專題圖層疊加、人飲整體形勢展示、人飲全對象全屬性查詢，可按相關(guān)度、用戶位置進行智能推薦等。

（3）移動智能門戶。實現(xiàn)移動端的“一人一頁”，提供移動智能接入入口，主要功能包括移動主門戶“一人一頁”、管理機構(gòu)移動專題門戶、工程移動專題門戶、業(yè)務(wù)移動專題門戶等，其中工程專題門戶可根據(jù)用戶所在位置推薦距離最近的工程門戶。

（4）水費管理。面向管理用戶和社會公眾用戶，分別開發(fā)移動APP和微信公眾號，實現(xiàn)政務(wù)公開、水費繳納、停水通知、個人信息維護等功能。

（5）水資源管理。實現(xiàn)需水供水移動查詢、分析，提供移動節(jié)水管理、宣傳平臺。

（6）工程管理。基于移動設(shè)備實現(xiàn)工程全生命周期管理，可為工程提供大量多媒體信息、位置信息，提供基于位置的查詢推薦，并為工程建設(shè)運行期間的督察、巡檢、維修養(yǎng)護、考核等提供便利，并實現(xiàn)“一工程一檔案”。

（7）物資管理。在移動端呈現(xiàn)人飲工程的物資管理系統(tǒng)，實現(xiàn)物資采購、申請使用、上報審批、庫存管理等功能。

2.3 功能實現(xiàn)

（1）總體架構(gòu)。功能的實現(xiàn)從邏輯上劃分為5個層，即基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、平臺層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層和展示層，如圖3所示。具體如下：①基礎(chǔ)設(shè)施層，集成已有監(jiān)控測量及控制設(shè)施，統(tǒng)一部署在寧夏水利廳建設(shè)的水利云，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)末端覆蓋;②數(shù)據(jù)層，融入寧夏水利數(shù)據(jù)中心，建設(shè)彭陽人飲數(shù)據(jù)資源中心;③平臺層，利用寧夏水利廳已建的支撐平臺，形成彭陽人飲工程應(yīng)用支撐平臺;④業(yè)務(wù)應(yīng)用層，全面覆蓋運行管理過程，通過五大業(yè)務(wù)子系統(tǒng)和智能化專業(yè)模型，支撐展示層;⑤展示層，通過智能門戶（“一人一頁”）、人飲監(jiān)控平臺（“人飲一張圖”）和移動終端（APP），滿足用戶的各種需求。

（2）系統(tǒng)設(shè)計。業(yè)務(wù)應(yīng)用各子系統(tǒng)之間是相互聯(lián)系、相互作用的，供水自動化監(jiān)控子系統(tǒng)是其他所有系統(tǒng)的基礎(chǔ)，提供原始的監(jiān)測數(shù)據(jù)和預(yù)警預(yù)報信息，數(shù)字工程管理子系統(tǒng)、人飲水資源管理子系統(tǒng)、物資管理子系統(tǒng)、水費計收管理子系統(tǒng)作為核心的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，涵蓋了彭陽人飲的主要業(yè)務(wù)和工作內(nèi)容，如圖4所示。智能門戶是最上層的應(yīng)用，實際上是將各應(yīng)用系統(tǒng)的功能模塊化，然后根據(jù)不同層級用戶的業(yè)務(wù)特點和工作需求進行重新組合與拼裝，形成“一人一頁”，即由不同用戶所關(guān)注的KPI、常用功能、待辦事項、預(yù)警信息等構(gòu)成的門戶網(wǎng)頁，最終實現(xiàn)用戶大部分的工作時間僅需關(guān)注其登錄的門戶，80%的工作可直接在門戶上進行處理。人飲監(jiān)控平臺則是基于GIS地圖，實現(xiàn)工程、設(shè)備的可視化查詢和搜索，便于用戶直觀地獲取所關(guān)注的信息。移動終端則是在應(yīng)用系統(tǒng)基礎(chǔ)之上開發(fā)的移動端應(yīng)用，旨在方便用戶隨時、隨地訪問系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，在線進行流程審批，便捷地開展移動業(yè)務(wù)處理等工作，提升工作效率和用戶體驗。

3 應(yīng)用效果及分析

經(jīng)過近3 a的運行，彭陽縣基于“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)村人飲”的信息化新模式取得了良好的效果，具體如下。

3.1 有效提升農(nóng)村人飲“四率”

《關(guān)于做好“十三五”期間農(nóng)村飲水安全鞏固提升及規(guī)劃編制工作的通知》提出了全國農(nóng)村飲水2020年“四率”目標，在此基礎(chǔ)上《寧夏農(nóng)村飲水工程鞏固提升工程“十三五”規(guī)劃》明確了寧夏的“四率”目標，彭陽縣通過實施“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)村人飲”信息化新模式，提前高標準地達成了“四率”目標，具體情況對比如表1所示。

3.2 著重提高管理水平

彭陽縣“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)村人飲”信息化新模式實施后，有效提高了管理水平，主要體現(xiàn)在：①節(jié)水，管網(wǎng)漏失率由33%降低到11.8%，年均節(jié)約水量21.2%;②減員，管理模式從以前的人工管理轉(zhuǎn)變?yōu)椤盁o人值守、自動運行”，管理人員從90人減少到46人，由于人員結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，人員年工資有所增長（由以當?shù)剞r(nóng)民為主向以技術(shù)人員為主轉(zhuǎn)變），目前每年人員工資為195.30萬元，人員工資每年節(jié)約65萬元;③降本，通過自動化監(jiān)控設(shè)施以及信息化管理手段，全縣農(nóng)村人飲工程故障排除效率提高了70%，年維修費用從354萬元減少到192萬元;④增效。由于四率提高、費用透明、繳納便捷，水費收繳率由之前的65%提升到99%，截至目前，年水費由之前的191.26萬元增長到598.00萬元，對比情況如表2和圖5所示。

3.3 切實維護群眾利益

彭陽縣農(nóng)村飲水信息化新模式實施過程中，切實將廣大農(nóng)村群眾的利益放在首位，其主要體現(xiàn)在：運用“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)村人飲”思維，以信息化為主要手段，高標準完成“四率、一水平”，有效解決了“人飲工程最后100 m”問題，群眾供水投訴率由80%下降到5%;大力推進城鄉(xiāng)供水的均等化服務(wù)，實現(xiàn)了“同源、同網(wǎng)、同質(zhì)、同價”，在有效提升農(nóng)村飲水安全的同時，有效緩解水資源缺乏這一制約當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展的瓶頸，助力了國家重點扶貧縣提前1 a完成整體脫貧目標。這些措施有效緩解了已建農(nóng)村飲水工程與當前農(nóng)村發(fā)展、新農(nóng)村建設(shè)、科學化管理不相適應(yīng)的矛盾，社會效益逐步顯現(xiàn)。

4 結(jié) 語

本文通過分析彭陽縣已建農(nóng)村飲水工程存在的主要問題，從用水戶和管理者的角度進行需求分析，基于“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)村人飲”思維，依托寧夏“水慧通”一網(wǎng)、一庫、一平臺，融合新技術(shù)、新理念，設(shè)計了包括“一人一頁”（智能門戶）、“人飲一張圖”（大屏幕監(jiān)控平臺）和移動終端的農(nóng)村飲水信息化新模式。經(jīng)過近3 a的運行，該模式大幅提升了當?shù)氐霓r(nóng)村人飲“四率”，高標準地提前完成國家和寧夏“十三五”農(nóng)村人飲制定的目標;促進了管理水平的提高，實現(xiàn)了節(jié)水、減員、降本、增效，經(jīng)濟效益日益凸顯;推動了城鄉(xiāng)供水均等化服務(wù)，助力脫貧攻堅、惠及民生，社會效益逐步顯現(xiàn)。2019年，彭陽“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)村人飲”的信息化新模式得到水利部的高度認可，被國務(wù)院扶貧開發(fā)領(lǐng)導小組通報為“典型經(jīng)驗和亮點工作”。2020年9月11日，彭陽人飲以“‘云解塬上渴”登上了人民日報頭版頭條，9月18日，水利部對此報道做出批示：彭陽就是我們工作的方向。這進一步說明該模式對于解決中國類似農(nóng)村地區(qū)的飲水安全問題具有重要的應(yīng)用和推廣價值。

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（編輯：李 晗）

Research on application of “Internet + rural drinking” informatization mode

ZHANG Zhike1， SUN Weihong2

（1. Pengyang County Water Authority， Guyuan 756500， China; 2. Tus PuHua Water Network （Beijing） Technology Co.， Ltd.，Beijing 100000， China）

Abstract： In order to effectively solve the actual problems existed in currently built rural drinking water projects， a new model based on information technology and named "Internet + rural drinking water" was proposed in Pengyang county of Ningxia city. Based on the actual needs of rural drinking water， integrating new technologies and concepts， a new model with the design of smart portal （"one man， one page"）， water monitoring platform （"all drinking situation in one picture"） and mobile terminals was developed. This model completed the goal of "four rate， one level" in 13th plan with high standard in advance and realized water-saving， labor-saving， economic， effective and the equalization of urban and rural water supply services. Furthermore， the model helped alleviating poverty and got higher economic and social benefits. The model could be recommended for solving drinking water safety problems in similar rural areas in China.

Key words： drinking water safety; internet + rural drinking; informatization model; application research; Pengyang County