智慧灌区管理平台-大中型灌区信息化监测系统

智慧灌区管理平台

平台概述

柳林智慧灌区管理平台以物理灌区为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动，对物理灌区全要素和建设运行全过程进行数字映射、智能模拟、前瞻预演，与物理灌区同步仿真运行、虚实交互、迭代优化，实现对物理灌区的实时监控、发现问题、优化调度的服务平台，为灌区水资源配置和供用水智能调度、防汛抗旱智能调度等业务应用提供支撑，提升灌区预报、预警、预演、预案（“四预”）能力。

平台架构

平台应用子系统

应用平台子系统包括灌区全域孪生驾驶舱、水情监测系统、闸门远程监控系统、泵站远程控制系统、气象墒情监测系统、地理信息系统、视频监控系统、水费计收管理系统、巡检系统及手机APP等主要业务模块。

灌区全域孪生驾驶舱

灌区全域孪生驾驶舱通过信息采集与GIS展示功能实时显示辖区范围内各业务点的渠系走向、工程位置范围、业务监测点、闸门控制点运行状态。在一张图中可直接交互查看现场各类型监测点实时状态，历史趋势。能以图、文、声、像等方式，面向不同层次提供灌区管理所需的水情信息、气象信息、引水信息、退水信息和工程状况信息等。

水情监测系统

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。

闸门远程监控系统

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、闸门鼓掌智能报警。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。

泵站远程控制系统

泵站远程控制系统主要通过对水泵进出口水位、运行状态、耗电量等数据采集，实现自动化远程控制，从而达到提高灌区供水、调水的效率，节约泵站运行能耗等目的。

气象墒情监测系统

气象墒情监测系统对土壤含水量、温湿度、气温、气压、相对湿度、风向、风速、雨量、光照、等气象要素全方位监测及视频监控，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。

灌区地理信息系统

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。

视频监控系统

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。

灌区水费计收管理系统

灌区水费计收管理系统主要是对灌区的水费计收管理，包括综合水价、执行水价、用水主体水费查询、用水主体水费预收、用水主体水费结算、用水主体缴费查询等功能。

巡检管理系统

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。

移动APP管理系统

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。

大中型灌区信息化监测系统

系统概述

大中型灌区信息化监测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

渠道用水量测系统

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

灌区全域孪生驾驶舱

柳林数字孪生灌区管理平台以物理灌区为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动，对物理灌区全要素和建设运行全过程进行数字映射、智能模拟、前瞻预演，与物理灌区同步仿真运行、虚实交互、迭代优化，实现对物理灌区的实时监控、发现问题、优化调度的服务平台，为灌区水资源配置和供用水智能调度、防汛抗旱智能调度等业务应用提供支撑，提升灌区预报、预警、预演、预案（“四预”）能力。

数字孪生灌区管理平台包灌区总览、灌区管理一张图、水雨情信息采集监测系统、闸门远程监控系统、量测水管理系统、视频监控系统、配水调度管理系统、综合信息管理系统、水费计收管理系统、移动智能终端应用系统等内容，其他功能板块可定制。

系统特点

应用业绩

在全国服务过的大中小典型灌区清单（部分）：

安徽：

• 国家水资源监测能力建设2016-2020年度实施能力建设：淠史杭灌区、花凉亭灌区、淮南灌区、颍泉灌区

• 凤阳水利灌区明渠流量监测项目

• 水科院灌排泵站监控项目

• 六安市灌区计量农业取用水监测项目

内蒙古：

• 呼和浩特塞罕坝大黑河灌区

• 通辽市开鲁县补充耕地储备库建设项目

• 内蒙土壤墒情站建设项目

• 临河二闸控制系统项目

• 西辽河赤峰地表水智能闸控项目

• 达旗灌区闸门控制系统项目

• 杜尔伯特蒙古族自治县绰尔屯灌区项目

• 通辽科尔沁区高标准农田项目

• 科右中旗明渠监测项目

• 科尔沁左翼中旗盐碱化耕地改良示范项目

河北：

• 枣强智能灌溉项目

• 2020年张家口宣化洋河灌区量测水信息化项目

• 盐山2019灌区项目

• 吴桥2019灌区项目

• 雄安明渠流量监测

• 成安2019地表水灌区升级改造项目

• 文安机井灌溉项目

• 滦南水利灌区管理站气象雨量站项目

河南：

• 南阳打磨岗灌区信息化系统项目

• 河南省大功灌区续建配套与节水改造2020年度（滑县片区）量测水项目

• 河南宝丰县灌区闸门控制项目

• 光山灌区、方城灌区、龙山水库灌区项目

湖南：

• 湖南澧县2020年中型灌区

• 临湘市忠防灌区信息化平台

• 湖南大中型灌区项目

• 浏阳市梅田水库灌区节水项目

山东：

• 东营经济技术开发区引黄灌区农业节水项目

• 聊城市东昌府引黄灌区农业节水项目

• 引黄灌区济阳闸门流量监测项目

甘肃：

• 甘肃石羊河总干渠民调干渠监测项目

• 景电灌区、洮河灌区、童子坝灌区

• 张掖高台县农田灌溉项目

吉林：

• 吉林公主岭灌区、胖头沟灌区监测项目

• 饮马河灌区、大绥河灌区、南崴子灌区、秦家屯灌区、东丰横道河灌区、扶余下岱吉灌区、镇赉月亮泡灌区、前郭灌区

辽宁：

• 海城明渠流量监测项目

• 营口灌区流量监测项目

• 抚顺明渠流量监测项目

• 大洼灌区

• 开原灌区

• 营口灌区

黑龙江：

• 兰西县农业水价综合改革项目闸门控制

• 黑龙江明渠流量监测

• 黑龙江土壤墒情监测

• 黑龙江防汛抗旱土壤墒情监测项目

• 扎龙自然保护区流量监测

湖北：

• 东营经济技术开发区引黄灌区农业节水项目

• 聊城市东昌府引黄灌区农业节水项目

• 引黄灌区济阳闸门流量监测项目

四川重庆：

• 四川通济堰灌区2018年量测水项目

• 凉山九屯堰灌区流量监测

• 云阳县2020年重点中型灌区监测项目

• 马颈子中型灌区节水配套改造信息化项目

浙江：

• 温州鹿城区闸门泵站监控项目

• 浙江大中型智慧灌区项目

• 金华智慧灌区项目

• 温州灌区项目

• 泰和县老营盘灌区量测水设施实施项目

新疆：

• 喀什地区灌区流量监测

• 巴州明渠雷达水位监测项目

• 金水芳草湖灌区监测项目

• 新疆伊犁州明渠流量监测项目

• 农六师五家渠灌区项目

• 农七师奎屯灌区项目

未完待续……