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灌區(qū)信息化解決方案
綜述
灌溉農(nóng)業(yè)是我國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)。目前灌區(qū)管理仍然以傳統(tǒng)的手工作業(yè)為主，無法實現(xiàn)對各類資料信息的有效管理、維護，及信息共享。主管部門難以作到及時、準確和全面掌握灌區(qū)狀況及變化趨勢。灌區(qū)信息化就是利用信息技術(shù)，采集灌區(qū)內(nèi)水情信息（水位、流量、水質(zhì)、土質(zhì)）、氣象信息（降水量、溫度）、土壤墑情（溫度、水分、鹽度、水勢）、作物長勢等信息。通過軟件對采集到的相關(guān)信息進行存儲和處理，為灌區(qū)管理部門提供科學的決策依據(jù)，提升灌區(qū)管理的效能，促進灌區(qū)管理工作的健康發(fā)展，為實現(xiàn)高效農(nóng)業(yè)提供技術(shù)保障。
灌區(qū)信息化建設(shè)可包括三個方面：灌排泵站、節(jié)水灌溉、灌區(qū)管理
灌排泵站：泵站自動測控系統(tǒng)、多級灌溉泵站調(diào)度系統(tǒng)、區(qū)域排澇泵站調(diào)度系統(tǒng)、泵站綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)。
節(jié)水灌溉：滴灌自動控制系統(tǒng)、機井綜合測控管理系統(tǒng)、大型噴灌機集群遠程監(jiān)控系統(tǒng)、墑情采集監(jiān)測系統(tǒng)、溫室大棚自動控制系統(tǒng)。
灌區(qū)管理：水情、雨情、墑情、工情自動監(jiān)測系統(tǒng)、閘門（群）泵站自動測控系統(tǒng)、灌區(qū)用水管理系統(tǒng)、水費征收及水務(wù)公開系統(tǒng)、灌區(qū)工程管理系統(tǒng)、灌區(qū)綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
功能介紹:
灌區(qū)信息化主要包含以下幾個功能模塊：
- 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析模塊
能實現(xiàn)對灌區(qū)內(nèi)閘閥的遠程遙控啟閉，對閘閥運行參數(shù)的實時集中監(jiān)測及實現(xiàn)運行中對閘機的綜合保護，實時計算和顯示各閘輸水量及現(xiàn)場視頻實時監(jiān)控。比起傳統(tǒng)人工操作，將縮短閘門啟閉、閥門開關(guān)運行時間，精確控制水位、水量，減少水資源的浪費，提高灌區(qū)運行能力，減輕運行人員的勞動強度，可實現(xiàn)無人值班。
包括對灌區(qū)內(nèi)主要閘門及渠道關(guān)鍵點實時視頻監(jiān)視，用戶可以從監(jiān)控終端中實時的看到現(xiàn)場的視頻圖像，同時還可以通過軟件控制現(xiàn)場的攝像機鏡頭以及云臺，使其根據(jù)需要調(diào)整光圈大小、焦距遠近、變倍高低以及圖像角度及抓拍現(xiàn)場圖片等，滿足用戶對現(xiàn)場多方位視頻圖像的監(jiān)控需要。
引水流量是灌區(qū)管理中一項很重要的數(shù)據(jù)。引水流量的監(jiān)測包括管道測流和明渠測流。針對灌區(qū)內(nèi)引水的實際方式和要求的精度，可采取多種測流方式�？赏ㄟ^水位值、閘門開度值、標準斷面參數(shù)換算出流量值；也可直接通過流量傳感器來量測或其他手段。
采用一體化設(shè)計的移動式自動氣象站，通過測量風向、風速、溫度、濕度、氣壓、雨量、太陽輻射量、太陽紫外線、土壤溫濕度等常規(guī)氣象要素，為灌溉區(qū)科學化用水調(diào)度以及農(nóng)作物長勢判斷提供數(shù)據(jù)支持。
通過在灌區(qū)內(nèi)布置土壤墑情傳感器采集土壤墑情實時數(shù)據(jù)，通過管理軟件實時監(jiān)視旱情分布情況，統(tǒng)計分析受旱面積、區(qū)域、程度、人口數(shù)量等。可直觀展示灌區(qū)內(nèi)的旱情分布、旱情數(shù)據(jù)，為科學引水灌溉提供了決策依據(jù)。
水位監(jiān)測包括地下水及地表水的水位監(jiān)測。地表水水位獲取主要采用各種水位傳感器，水位傳感器主要有電子水尺、浮子式水位計、壓力式水位計、和超聲波水位計等。這些傳感器可以直接通過遠傳數(shù)據(jù)模塊自動采集水位數(shù)據(jù)。地下水位的監(jiān)測一般通過安裝在新建的觀測井里的自動化水位傳感器進行水位信息實時采集。把采集的數(shù)據(jù)通過有線（無線）網(wǎng)絡(luò)傳送到中心系統(tǒng)上，為合理調(diào)配水資源提供決策依據(jù)。
2、水費管理模塊
灌區(qū)信息化建設(shè)就是要對灌區(qū)傳統(tǒng)的工作模式、工作方法、工作手段進行革新。針對目前水資源緊缺，收水費難等問題，建立一套完善的灌區(qū)水費管理系統(tǒng)是非常必要的。該系統(tǒng)采用了先進的非接觸IC卡及自動化水費統(tǒng)計等管理方式，配以以web應(yīng)用為基礎(chǔ)的水費管理業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，實現(xiàn)了水費管理業(yè)務(wù)流程自動化，并可對水費繳費及水價維護數(shù)據(jù)進行智能化分析。提高了水費收支的透明度，便于科學管理灌區(qū)用水及水費價格，是促進灌區(qū)管理工作方式、服務(wù)方式以及工作作風轉(zhuǎn)變的重要手段。實現(xiàn)了科學宏觀地對灌區(qū)水費進行管理
3、用水管理決策支持模塊
用水管理決策支持系統(tǒng)以綜合數(shù)據(jù)庫為支撐根據(jù)信息數(shù)據(jù)源作為分析和調(diào)度運行的基礎(chǔ)。通過建立系統(tǒng)模型如來水預(yù)報模型、可供水預(yù)報模型、需水預(yù)報模型、多水源聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度運行模型、水量調(diào)配模擬模型等，通過計算機軟件系統(tǒng)進行分析，做出相應(yīng)的用水決策。
一般說來，灌區(qū)用水管理決策支持系統(tǒng)主要包括灌區(qū)需配水計算及模擬、水量調(diào)度及決策支持、測水量水及水費征收、地表水和地下水聯(lián)合調(diào)度等方面的內(nèi)容，有些灌區(qū)還有防洪除澇問題。灌溉用水決策支持系統(tǒng)最終目的是輔助用戶制定灌溉計劃，落實配水方案，實現(xiàn)灌區(qū)管理決策的科學化和自動化。
4、灌區(qū)水務(wù)公開管理模塊
水務(wù)公開系統(tǒng)用于灌區(qū)管理，是為了方便灌區(qū)用水戶查詢灌季用水量和各種水費而建立的，為農(nóng)戶提供在交費期間水價、用水量、用水時間、流量信息等方面詳細的查詢功能，同時提供交費、用水張榜公布功能，有效提高灌區(qū)用水、交費的透明度和公信力，加強了監(jiān)督機制。
5、灌區(qū)工情GIS管理信息系統(tǒng)
灌區(qū)水利工程設(shè)施通常分布在廣闊的地域上，傳統(tǒng)的基于臺帳和紙質(zhì)地圖的管理方式，對水利工程設(shè)施空間分布的信息缺乏足夠的表現(xiàn)力。工情GIS 管理信息系統(tǒng)利用電子地圖作為應(yīng)用展示界面，通過地理信息的表現(xiàn)手法，如：地圖瀏覽、圖層管理、地圖查詢、地圖輸出、匯總分析等，直觀、形象地完成水利工程設(shè)施的管理工作。為維護水利工程設(shè)施、水資源調(diào)度、防汛抗旱提供快速、方便的技術(shù)支持。
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