灌區信息化與節水灌溉管控系統

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灌區信息化與自動化綜合管理平臺是為灌區現代化管理專門設計的智慧管理平臺，結合了當前先進的人工智能、物聯網技術、云服務技術、空間地理信息技術和移動應用技術等，涵蓋灌區泵站自動化控制、閘門自動化控制、遠程計量以及末端的節水灌溉業務，通過灌區管理“一張圖”及手機APP，實現從渠首到末端的業務全覆蓋。

通過傳感器(水位計、流量計、PLC控制柜、閘位計、水質傳感器、智能墑情監測站、智能氣象站等)進行信息采集，利用局域網、GPRS、4G、ZigBee、LoRa、有線通信網等進行監測點和灌區控制中心之間的信息傳輸，實現灌區內水雨情信息、水質信息、墑情、閘位、氣象信息的實時監測，并利用機電設施自動控制泵站、閘門、測流車等，實現灌區信息化和自動化管理。

隨著水短缺問題的加劇，供水工程缺乏必要的計量設施、管理體制改革滯后，現行農業水價標準低、實收率低，水費難以維持灌排工程正常運行，灌溉高峰期“爭水搶水”現象突出。過去的水費僅收取動力費，主要以“電費”的形式收取，加上農業水價形成機制不健全，收費價格差異波動較大，農業灌溉水利用率低，水資源浪費現象比較明顯。另一方面，農民承受能力低，農業水價改革難度大。加大農業節水投資力度是今后國家水資源政策的必然選擇。

農業水價綜合改革與末級渠系節水改造是農田水利建設的主要內容之一，通過改革可加快灌區末級渠系改革、提高農業綜合生產能力、減輕農民水費支出。2008年開始，中央財政安排專項資金，在全國部分省份啟動農業水價綜合改革試點，在節約用水、降低農民水費支出、促進工程良性運行方面取得明顯成效。2013年，水利部協調財政部加大支持力度，在全國27個省55個縣深入開展農業水價綜合改革示范。

農業水價綜合改革的目標就是在保證農民基本用水需求的同時，建立多用水多花錢，少用水少花錢，不用水得補貼的機制。既不在總體上增加農民負擔，又促進節約用水。本項目啟動后，節水示范區管理單位將積極完善農業水價形成機制，科學核定農業供水成本，推動落實灌排工程運行維護費財政補助政策，從成本扣除財政補助部分確定最終水價，并推進定額內用水實行優惠水價、超定額用水累進加價。通過明確農業水權，推行用水定額管理，逐級分配到農民用水合作組織或用水戶，從而實現農業用水總量“封頂”目標，變“大鍋水”為“商品水”。同時，配套完善農業供水計量設施體系。

1個骨干信息網，通過自建專網，形成覆蓋劉集管理段、柴集管理段所轄主渠道沿線的高速寬帶網絡；5類信息采集系統，通過水位、視頻、圖像、閘控、流量等信息的采集，輔之以量水建筑物，實現水位流量等信息的實時監控，為切實算好水帳、水資源優化配置提供基礎；5類數據庫，通過灌區基礎數據庫、工程三維仿真模型庫、空間地理數據庫、灌區工程監測數據庫、灌區供用水管理數據庫等數據庫建設，實現數據高效共享；1個基于三維地理信息的可視化平臺，基于GIS技術完成各信息化系統的整合，開發WEB端信息管理系統及手機移動APP，初步建成統一的漳河三干渠灌區農業水價綜合改革核心示范區信息化管理平臺。

通過信息化建設，實現漳河三干渠灌區農業水價綜合改革示范區信息高效快速傳輸、共享，分渠、支渠及重要閘站可測、可視、關鍵部位可控，并基于GIS實現對整個灌區用水的動態管理，為示范區水資源優化配置、高效利用提供調度運行決策支持，為建立適應市場經濟要求的用水體系提供信息、計量及管理支持。

2.2.1.1雨情自動監測

三干渠三分干示范區渠系眾多，范圍廣，降雨量分布不均勻，自動雨情監測十分重要。本次建設自動雨量監測站點3處：倉庫協會、陳池協會、洪廟協會。

2.2.1.2視頻監視

在三分干沿線主要節制閘、支渠口及關鍵控制點建設高清視頻監控站點共計37個。重點位置加設夜晚補光裝置，為渠道管理人員提供動態具象化的渠道實時狀況信息，對渠道安全防范提供保障，可大大減輕工作人員勞動強度，為渠道管理部門決策提供了可靠依據。

2.2.1.3傳輸網絡建設

根據項目建設需要，按照主干線路布設光纖，輔以GPRS/GSM等專網、公網相結合的原則進行建設，并盡可能利用公用信道傳輸。由于視頻監控實時高清畫面傳輸要求，以及關鍵節制閘和主要分水口閘門遠程控制的需要，擬以劉集管理段分中心站為起點沿三分干渠道敷設光纜，所有視頻監控點直接用光纜進閘房，然后通過主干光纜傳回中心站。內容如下：

（1）劉集管理段～ 三分干進水閘～ 柴集管理段；

（2）劉集管理段～蘇冢節制閘附近；

（3）柴集節制閘～柴集管理段；

（4）柴集管理段～二支干測流斷面；

（5）沿線光纜分支～節制閘～37個視頻監控點。

由于部分視頻監控點離節制閘房較遠，需敷設室外防水專用電纜進入視頻監控設備箱。

2.2.1.4閘門自動控制（市電+光纖）

經過對三分干沿線、柴集管理段周邊及洪廟、倉庫支渠的實地踏勘，閘門主要包括三分干主干主要節制閘10處（有市電和電機），采取本地手動、本地自動、遠程自動三種方式相結合的閘門控制方式，遠程通過光纜傳輸來控制電機的運轉。

2.2.1.5閘門自動控制（太陽能+GPRS）

洪廟、倉庫支渠沿線29處節制閘（太陽能供電），三分干主干沿線及洪廟支渠、倉庫支渠沿線直灌口和斗口共185處采取本地手動、本地自動、遠程自動三種方式相結合的閘門控制方式，通過GPRS傳輸控制信號，采用太陽能+蓄電池控制直流電機運轉。