大型智慧灌區(qū)信息化管理系統(tǒng)云平臺軟件是為灌區(qū)信息化管理專門設計的智慧管理軟件系統(tǒng)平臺,平臺以灌區(qū)水資源優(yōu)化配置和調度為主要目標,以數據為核心,實現灌區(qū)管理“一張圖”。
智慧灌區(qū)信息化綜合管理平臺依據標準化和規(guī)范化原則、科學性和先進性原則、開放性和擴 展性原則、經濟性和實用性原則,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進行研發(fā)設計。平臺涵蓋了灌區(qū)智管理涉及的信息采集、用水管理、水費征收、防汛抗旱、工程巡檢等應用功能,以豐富的圖形、數據界面展示,簡化的操作功能模塊,做到貼近灌區(qū)管理實際,為灌區(qū)行業(yè)領域智慧化、信息化提供高效管理和數據支撐服務。

智慧灌區(qū)信息化綜合管理平臺總體架構分為采集層、 數據層、支撐層、應用層和用戶層,同時安全保障體系為系統(tǒng)的全層次提供安全保障。灌區(qū)信息化系統(tǒng)包括采集、傳輸、處理、存儲、應用、決策支持等環(huán)節(jié),還要涉及到一些基礎設施的建立,如采集設備、管理中心環(huán)境的建立等。灌區(qū)信息化管理平臺結合灌區(qū)管理特點和物聯網系統(tǒng)平臺信息化、安全保障性原則,實現平臺總體架構層次化設計,應用架構扁平化,既保障了系統(tǒng)安全性,又使灌區(qū)管理實現應用模塊閉環(huán)操作,數據信息復用互享,提高灌區(qū)管理的高效性和操作性。
智慧灌區(qū)信息化綜合管理平臺應用架構包含:灌區(qū)總覽、灌區(qū)管理一張圖、信息采集監(jiān)測系統(tǒng)、閘門遠程監(jiān)控系統(tǒng)、量測水管理系統(tǒng)、配水調度管理系統(tǒng)、綜合信息管理系統(tǒng)、設備管理系統(tǒng)、水費管理系統(tǒng)、工程管理系統(tǒng)、運維支撐管理系統(tǒng)、防汛抗旱監(jiān)測預警系統(tǒng)、移動智能終端系統(tǒng)等。

灌區(qū)前端監(jiān)測數據包括水情監(jiān)測、雨情監(jiān)測、流量監(jiān)測、氣象監(jiān)測、土壤墑情、閘控、視頻、圖像等。灌區(qū)前端監(jiān)測數據通過遙測網實時或定時自動發(fā)送到灌區(qū)信息中心,信息采集處理系統(tǒng)接收遙測端發(fā)送的監(jiān)測數據,對數據進行合法性驗證,正確數據存儲到數據庫中。水情監(jiān)測拍照系統(tǒng)也是利用遙測網將采集的監(jiān)測數據存儲到數據庫中,圖像數據存儲到本地文件中。
以信息采集處理系統(tǒng)為基礎,提供采集的數據為量測水管理系統(tǒng)、配水調度管理系統(tǒng)、水費計收管理系統(tǒng)、防汛抗旱管理系統(tǒng)使用。量測水管理系統(tǒng)根據提供的數據進行水位流量關系測算、水情整編等操作。配水調度管理系統(tǒng)根據提供的數據進行配水調度,通過用戶需水量上報、制定配水計劃、執(zhí)行配水指令、水量統(tǒng)計實現水量配水調度。水費計收管理系統(tǒng)根據提供的數據進行農業(yè)水費、工業(yè)水費、其他水費的水費結算、水費收繳、統(tǒng)計分析等。防汛管理系統(tǒng)根據提供的數據進行逐日水情記錄、水位降雨記錄為水位預報、水庫調度提供防汛數據支持。工情及巡檢管理GIS系統(tǒng)為防汛管理系統(tǒng)提供建筑物工情及巡檢的工程數據、工程布置圖等基礎數據。
通過先進科學技術方法,利用官方微信平臺實現用水戶對自家應交水費與交費的數據查詢。移動智能終端通過對量測水管理系統(tǒng)、配水調度管理系統(tǒng)、水費計收管理系統(tǒng)、水情監(jiān)測拍照系統(tǒng)四個系統(tǒng)的數據獲取,實現水雨情監(jiān)測、配水指令、用水計時證、圖像采集等數據操作,為灌區(qū)工作人員與用水戶提供方便快捷的信息服務。

? 一體站—閘門監(jiān)控站
灌區(qū)閘門監(jiān)控站對渠道進水閘門、節(jié)制閘門或重點支渠、水源的渠首閘門變化情況進行遠程控制與管理。根據系統(tǒng)下達的指令,將目標流量或水位遠傳至閘門控制器,調節(jié)閘門的開度,并使渠道的流量或水位達到目標值。縮短閘門啟閉運行時間,能及時掌握灌區(qū)的運行信息,為水資源的優(yōu)化調配提供依據,減少水資源的浪費,促進灌區(qū)綜合效益的提高。
灌區(qū)量測水監(jiān)測站實現對引水、輸水、配水、分水點和分界點全過程的水位、流量自動實時監(jiān)控,為灌區(qū)總調度、分中心提供數據支撐,實現水資源優(yōu)化配置。
水雨情監(jiān)測站主要實現水情、雨情全過程的遠程自動采集、拍照監(jiān)視,實時記錄河道、水庫、渠道水位的動態(tài)變化過程。系統(tǒng)根據監(jiān)測水位及警戒水位、汛限水位,時段降雨量、日累計降雨量實現聲音、顏色、短信的防汛排洪預警功能。實現河道、渠道、水庫及閘門等工程現場情況水雨情實時照片的采集,及時方便的了解工程安全運行情況。通過對監(jiān)測的水情、雨情數據進行分析,為灌區(qū)管理部門提供評估灌區(qū)的需水量和來水量的輔助決策依據,實現水量的科學配置。
視頻監(jiān)控站能將被監(jiān)控現場的實時圖像和數據等信息準確、清晰、快速地傳送到管理中心,管理中心通過視頻監(jiān)控系統(tǒng),能夠實時、直接地了解和掌握各被監(jiān)控現場的實際情況。同時,中心值班人員根據被監(jiān)控現場發(fā)生的情況做出相應的反應和處理,因此能有效地管理水利設施的運行情況及其周邊現場情況。
土壤摘情監(jiān)測站是水循環(huán)規(guī)律研究、農牧業(yè)灌溉、水資源合理利用及抗旱救災基本信息收集的基礎工作。土壤摘情信息主要監(jiān)測土壤含水量和土壤溫度,為灌區(qū)信息化系統(tǒng)提供決策依據。
? 一體站—農業(yè)氣象站
農業(yè)氣象站主要監(jiān)測灌區(qū)的氣溫、氣壓、相對濕度、風向、風速、雨量、光照、土壤溫濕度等氣象要素,實現對灌區(qū)農田小氣候的全天候監(jiān)測。為灌區(qū)信息化平臺提供系統(tǒng)數據支撐。

★ 灌區(qū)管理“一張圖”
灌區(qū)管理“一張圖”是以灌區(qū)GIS地圖為藍本,聚合基礎地形圖、行政區(qū)圖、土地利用現狀圖、基本農田保護圖、水系分布圖、防汛工程分布圖、灌溉工程分布圖、灌溉面積分布圖、水雨工情監(jiān)測分布圖、水資源紅線圖、遙感影像圖等多源信息的地圖,疊加灌區(qū)水資源及工程管理等業(yè)務管理系統(tǒng),構建統(tǒng)一的“地下測、網上控、平臺管”的灌區(qū)綜合監(jiān)管“一張圖”。
★ 信息采集監(jiān)測系統(tǒng)
信息采集監(jiān)控系統(tǒng)包含灌區(qū)氣象站信息、水情監(jiān)測信息、雨情監(jiān)測、閘門狀態(tài)監(jiān)測、視頻監(jiān)控和圖像監(jiān)控等,實現灌區(qū)監(jiān)測信息展示,方便灌區(qū)管理者管理。
★ 閘門遠程監(jiān)控系統(tǒng)
閘門遠程監(jiān)控實現閘門手動、自動值守和遠程啟動的監(jiān)控管理,結合閘門狀態(tài)和圖像視頻展示,達到閘門遠程控制管理應用。
★ 量測水管理系統(tǒng)
量測水管理系統(tǒng)依托采集的水情數據,進行水位流量關系測算、渠系水利用系數測算、水情整編等運算操作,通過曲線擬合手段推導適用性較強的水位流量關系曲線,為灌區(qū)的資源調度、水資源經營、工程建設以及綜合利用提供科學依據,為灌區(qū)信息化管理工作提供數據基礎。
★ 配水調度管理系統(tǒng)
配水調度管理系統(tǒng)依照灌區(qū)用水單位需水情況及灌區(qū)工程供水能力,可智能輔助管理人員制定灌區(qū)各用水單位的用、配水計劃,通過系統(tǒng)向灌區(qū)直屬站和基層站下達配水指令,并根據遙測終端上報的各用水計量點測報的數據情況,對配水計劃及執(zhí)行情況進行分析和考核,從而有效提高灌區(qū)用、配水管理效率和統(tǒng)計分析數據的準確性。
★ 綜合信息管理
對整個灌區(qū)的量測水信息、報警信息、水雨情信息進行歷史報表管理、統(tǒng)計分析。
★ 設備管理系統(tǒng)
設備管理系統(tǒng)實現對灌區(qū)各監(jiān)測點的設備添加、刪除管理,遠程配置和遠程升級服務等,實現站點設備遠程管理,減少運維管理員工作量,降低運維服務費用。
★ 水費管理系統(tǒng)
水費管理系統(tǒng)包含水費計收及水權交易,為灌區(qū)用戶提供水量及水費計算方式的動態(tài)配置功能,實現灌區(qū)工作人員快速、準確的進行水費結算,順利完成水費計收工作,提供良好的工具。
★ 工程管理系統(tǒng)
工程管理以灌區(qū)水利工程矢量圖為基礎,對灌區(qū)各類水利工程分布及屬性信息,工程巡檢軌跡及相關記錄,使用二維碼信息呈現和巡檢APP工具,實現工程管理的信息化,最大限度地發(fā)揮工程效益,保護水資源。
★ 運維支撐管理系統(tǒng)
運維支撐管理系統(tǒng)包含工程維護管理和站點維護管理兩大塊,對工程巡檢、平臺預警、人工巡檢反饋的異常狀況進行錄入、審核、指派、維護、費用、確認等,實現灌區(qū)建筑物、站點維護信息化管理和值班安排。
★ 防汛抗旱監(jiān)測預警系統(tǒng)
灌區(qū)防汛抗旱管理系統(tǒng)以灌區(qū)水、雨情實時監(jiān)測數據為基礎,結合灌區(qū)水庫工程情況及歷年水文實測數據,運用數學算法模型對灌區(qū)水庫來水情況進行中長期、短期預報,并依據灌區(qū)、水庫的來水計算公式,結合水庫蓄水情況和水庫下游水情監(jiān)測情況進行下泄流量、輸水流量計算,保證灌區(qū)水庫的正常運行以及下游灌區(qū)的正常調度。
★ 移動智能終端系統(tǒng)
移動智能終端通過對量測水管理系統(tǒng)、配水調度管理系統(tǒng)、水費計收管理系統(tǒng)、水情監(jiān)測拍照系統(tǒng)等系統(tǒng)的數據獲取,實現水雨情監(jiān)測、配水指令、用水計時證、圖像采集等數據操作,為灌區(qū)工作人員與用水戶提供方便快捷的信息服務。