智慧灌区信息化管理系统

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政策背景

2022年12月29日，水利部启动48处大中型灌区开展数字孪生灌区先行先试建设。
2023年2月24日，《2023年农村水利水电工作要点》:2023年农村水利水电工作的总体思路包括:紧盯保障国家粮食安全，加快推进大中型灌区现代化改造，新建一批节水型、生态型现代化灌区;深化农业水价综合改革，加快数字孪生农村水利工程建设，扎实推进农村水利水电高质量发展。
2023年5月25日，中共中央国务院印发《国家水网建设规划纲要》:加强水网与相关产业协同发展。推进国家水网与现代农业融合发展，在粮食主产区及水土资源条件适宜地区，新建一批现代化大型灌区;推进大中型灌区续建配套和改造，提高灌编配水效率。
2024年1月10日《万亿国债投资新政》重点领域及方向：一是系统推进骨干防洪治理，二是灌区建设改造、城市排水防涝能力提升。

解决方案

智慧灌区信息化管理系统主要对对灌区的水情、雨情、土壤墒情、气象等信息进行监测，对重点区域进行视频监控，同时对泵站、闸门进行远程控制，实现了信息的测量、统计、分析、控制、调度等功能。为灌区管理部门科学决策提供了依据，提升灌区的管理效能，实现农业灌区的现代化。

系统拓扑图

系统功能

渠道量测水监测

对引水、输水、配水、分水点和分界点全过程的水位、流量自动实时监控，为灌区总调度、分中心提供数据支撑，实现水资源优化配置。

水雨情监测

· 对河道、水库、渠道水情、雨情全过程的远程自动采集、定点抓拍，掌握水位的动态变化过程。

· 通过对监测的水情、雨情数据进行分析，为灌区管理部门提供评估灌区的需水量和来水量的辅助决策依据，实现水量的科学配置。

闸门/泵站自动化控制

· 一体化闸门：对渠道进水闸门、节制闸门或重点支渠、水源的渠首闸门变化情况进行远程控制与管理。

· 泵站：根据管道出水压力、出水流量等控制水泵的启、停。同时可远程监测泵站运行电流、电压、消耗电能等电参数，当水泵状态出现异常时发出警告。

土壤墒情、气象监测

· 土壤墒情：土壤含水量、温湿度；

· 气象：气温、气压、相对湿度、风向、风速、雨量、光照、等气象要素；

· 为水循环规律研究、农牧业灌溉、水资源合理利用及抗旱救灾基本信息收集提供基础。

视频监控

对现场进行实时视频监控或图像抓拍，并准确、清晰、快速地上传至灌区监控管理中心，中心能够实时了解和掌握监控现场的实际情况。

软件平台

功能总览 ···（详细介绍请点击数字孪生智慧灌区平台）


灌区一张图	数字孪生	水量计量	水费计收	配水调度

水旱防御	智慧巡检	工程管理	报表分析	手机APP

特色板块 ···

灌区一张图

灌区管理一张图系统集成了信息采集与GIS展示的强大功能，能够实时、动态地呈现辖区范围内各业务点的渠系布局、工程概况、监测站点分布以及实时视频画面。在一张图中可直接交互查看现场各类型监测点实时状态，关键数据指标历史趋势。通过图像、文字、数据、视频等多种信息方式，全方位、多层次地满足灌区管理对于水情、气象、引水、退水以及工程状况等各类信息的获取需求。

数字孪生灌区
	数字孪生灌区建设主要通过数字孪生技术对渠道、泵站、闸门、农田登进行数字化建模和模拟，并融合水文数据、气象数据、土壤数据、作物生长数据等数据，实现全域感知与实时监测、智能分析、全过程可视化以及自动化控制等功能，提升“四预”（预报、预警、预演、预案）能力。

灌区GIS地理信息管理
	灌区地理信息系统通过GIS地图整体显示灌区内所有测站的地理位置及测站信息，包括所有引水口闸门、测流站点、水位监测点、雨量监测点等控制节点。还可在线查看闸门当前状态、流量、启闭时间以及视频等信息。

闸门远程控制

闸门远程监控系统可实现一张图监测数据实时显示，配并有现场孪生3D可视化实景画面，通过对现场闸门监测站进行三维建模，多角度呈现闸门主体、启闭机、渠道水位等场景，根据水位远程控制闸门开关，水位越限、闸门故障智能报警。同时可实时查看闸门的当前开度、温度、电压、当前流量、累计流量，做到精确控水用水。

水情监测
	水情监测系统主要对对河道、水库、渠道水情、雨情全过程的远程自动采集、定点抓拍，掌握水位的动态变化过程。通过对监测的水情、雨情数据进行分析，为灌区管理部门提供评估灌区的需水量和来水量的辅助决策依据，实现水量的科学配置。

渠道量测水
	灌区渠道量测水管理是一套集成了自动化监测、数据传输、数据分析和灌溉决策支持等功能于一体的智能化系统。它通过对灌区内的水量进行实时监测和计量，为灌区管理提供准确的数据支持，从而实现水资源的合理配置和高效利用。

视频监控
	视频监控系统能够实时、直接地了解和掌握各监测站点的实际情况。中心值班人员根据被监控现场发生的情况做出相应的反应和处理，因此能有效地管理水利设施的运行情况及其周边现场情况。

水费计收管理

通过大数据处理技术、移动支付技术以及可视化技术实现了计收费管理系统。系统功能包括：用水计量、计收统计、水费征缴、缴费统计、用水计划管理以及用水计划统计，通过该系统可以对取水用户实施精确取水计量收费和实时监控，确保作物在生长过程中的用水需要。最终达到高产、优质、高效和节水的灌溉目的。

巡检管理
	通过巡检管理系统可实现灌区内各类工程日常巡检的任务下派、巡检记录查询、巡检人员管理、巡检轨迹查询及查看巡检人员在执行巡检时所发现并上报的问题等。

手机APP

移动APP管理系统与灌区业务管理平台数据互联互通。以实时监测和数据上报为基础，支持实时监测、水情上报、水量统计、渠系巡检等业务的开展。为灌区管理单位的放水员、配水员提供业务开展的便捷通道。