灌区信息化监测系统

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灌区是保障国家粮食安全的重要水利设施。“十四五”提出，要推进大中型灌区节水改造和精细化管理。灌区信息化是建设智慧水利、深化行业监管、提升灌区科学管理水平的基础支撑，也是“十四五”期间灌区现代化改造的重点内容之一。

行业痛点

监测手段落后

部分灌区仍在使用传统的监测设备，如人工观测水位、雨量等，这些设备精度低、效率低，难以满足现代灌区管理的需求。

信息化程度不足

缺乏对灌区供需水的整体情况进行把控，无法对用水量、需水量、需水量的情况进行定量分析；缺乏对旱情等级、受灾范围、土壤墒情等关键信息的动态、直观监测。

通信网络不完善

灌区尚未建立完整的通讯传输网络，总局与各处无法有效进行信息共享，并且各采集点的数据未实现自动高效汇聚，人工记录模式依旧存在，成本高、效率差。

方案架构

系统主要由量水监测系统、土壤墒情监测系统、气象监测系统、闸门控制系统及灌区信息化管控平台等部分组成。系统实现了灌区供水远程控制、闸门远程启闭、渠道水情实时测报、用水量自动采集和图像实时监控等多项功能。

1、量水监测

根据灌区所在地域和规模、渠道特点以及水量调配、用水管理的要求，在主要取（引）水口、配水口、分水口、排（退）水口、用水管理分界点等用水计量断面设置量水监测站。量水监测的基本要素为水位、流速和流量，主要采用雷达水位计、雷达流量计、摄像机等设备，实时监控监测点的水位、流速和流量，为灌区总调度、分中心提供数据支撑，实现水资源优化配置。

2、土壤墒情监测

土壤墒情监测系统能实现土壤含水量的长时间连续监测，配备水位传感器监测水层深度，并利用无线网络实现数据远程传输。系统能够全面、科学、真实地反映被监测区的土壤变化，可及时、准确地提供各监测点的土壤墒情状况，助于评估灌区土壤的水分利用效率和水分分布情况，为管理部门优化灌溉策略提供依据，进而提高用水效率。

3、气象监测

气象监测主要包括对灌区的降雨量、温度、相对湿度、大气压强、风向风速和太阳辐射等气象要素信息监测，通过部署气压计、温度计、湿度计、风向风速计、降雨量计等传感设备，实现对灌区农田小气候的无人值守全天候监测。

4、闸门控制

闸门控制站应用于灌区、支渠、斗渠、农渠的精准用水控制与计量，能实时监控水闸的工作情况，并可以远程控制水闸的开启和关闭。采用闸门开度、闸前/后水位、闸门上/下限位、过闸流量、动力电压/电流、视频等监测设备采集相关信息，通过数据采集设备传输到监控平台。解决了闸门启闭频繁、多闸联动的难题，实现灌区水资源高效管理和节水灌溉。