智慧灌区建设探索与实践课件

智慧灌区建智慧灌区建设设探索与探索与实实践践智慧灌区建设探索与实践汇报提纲汇报提纲1.1.总体概述总体概述2.2.需求分析需求分析3.3.建设内容建设内容4.4.建设方案建设方案5.5.问题思考问题思考6.6.致谢致谢汇报提纲1.总体概述2.需求分析3.建设内容4.建设方案一、总体概述一、总体概述指导思想以习总书记以习总书记“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水新治水新思路为重要指导思想，全面贯彻中共中央、国务院关于坚持农业农思路为重要指导思想，全面贯彻中共中央、国务院关于坚持农业农村优先发展做好村优先发展做好“三农三农”工作的若干意见工作的若干意见2019 年年1号文件；夯实农业号文件；夯实农业基础，保障重要农产品有效供给中的推进大中型灌区续建配套节水改基础，保障重要农产品有效供给中的推进大中型灌区续建配套节水改造与现代化建设以及加快突破农业关键核心技术中的推动智慧农业等造与现代化建设以及加快突破农业关键核心技术中的推动智慧农业等领域的自主创新。领域的自主创新。按照水利现代化的总体要求，紧紧围绕按照水利现代化的总体要求，紧紧围绕“十三五十三五”水利发展与改水利发展与改革目标，以需求为导向，以应用促发展，全面规划，统筹兼顾、突出革目标，以需求为导向，以应用促发展，全面规划，统筹兼顾、突出重点、整体推进，加强资源整合与共享利用，完善信息化工作体制与重点、整体推进，加强资源整合与共享利用，完善信息化工作体制与发展机制、提升灌区综合决策能力，努力为民生水利发展新需求提供发展机制、提升灌区综合决策能力，努力为民生水利发展新需求提供有力支撑，以灌区信息化带动灌区现代化，促进灌区事业的科学可持有力支撑，以灌区信息化带动灌区现代化，促进灌区事业的科学可持续发展。续发展。2019-10-284指导思想以习总书记“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”信息化原则根据国家对信息化建设的宏根据国家对信息化建设的宏观要求，以及灌区管理的实际观要求，以及灌区管理的实际需要，在确保灌区信息化预期需要，在确保灌区信息化预期目标实现的前提下，充分考虑目标实现的前提下，充分考虑到资金、科技发展、以及现行到资金、科技发展、以及现行管理水平等客观因素。管理水平等客观因素。遵循遵循“因地制宜、视需定因地制宜、视需定建、突出重点、量力而行、先建、突出重点、量力而行、先搞试点、逐步扩展、高效可靠搞试点、逐步扩展、高效可靠、确保效果、确保效果”的原则，坚持先的原则，坚持先进性与经济性相兼顾、超前性进性与经济性相兼顾、超前性与实用性相兼顾、典型性与推与实用性相兼顾、典型性与推广性相兼顾等指导原则。广性相兼顾等指导原则。2020/7/21在技术上尽可能采用先进、成在技术上尽可能采用先进、成熟的现代信息技术，使其具有较好熟的现代信息技术，使其具有较好的先进性和较长的生命周期，确保的先进性和较长的生命周期，确保系统的开放性和兼容性，为系统技系统的开放性和兼容性，为系统技术更新、功能升级留有余地。术更新、功能升级留有余地。（1）全局性和整体性；（）全局性和整体性；（2）标）标准化与规范化；（准化与规范化；（3）实用性）实用性；（；（4）安全性安全性；（；（5）稳定性与高效性；）稳定性与高效性；（6）灵活性）灵活性；（；（7）开放性与兼容）开放性与兼容性；（性；（8）可扩展性）可扩展性。5信息化原则根据国家对信息化建设的宏观要求，以及灌区管理的实际二、需求分析二、需求分析建设必要性分析（1）现实的需要：灌区信息化与国内先进水平尚有距离，不能适应现代化管理的需要，离全国一流的信息化水平存在很大的差距。所以，大型灌区现在急需要进行灌区信息化建设，加快灌区向信息化农业、数字化农业前进的步伐。（2）管理的需要：灌区工程具有点多、线长、面广、分散、偏僻的特点，传统人工输配水管理工作效率低、强度大、精度差，推进灌区信息化建设，实现水情、雨情自动采集，闸门自动控制，水量自动结算，办公自动化、无纸化，有利于提高配水精度，减轻工作压力，降低劳动强度，不断提高自身建设水平，为灌区可持续发展奠定良好的基础。（3）发展的需要：推进灌区信息化建设不仅是全面提升灌区水利工程运用的效率、效能和实现灌区水利现代化的需要，也是水利事业发展的方向。灌区的信息化建设必将为整个灌区社会经济持续稳定发展提供更加有力的保障。7建设必要性分析（1）现实的需要：灌区信息化与国内先进水平尚有功能需求分析（1）信息中心管理：灌区没有进行信息化建设，待信息化设备大量的应用后，势必需要一个存储信息和信息进行分析决策的场所。因此需要在灌区建设信息中心，信息中心不仅是灌区的控制和决策中心，而且是对外宣传的重要窗口，以声、光、电、图片等多种形式来显示灌区的基本概况和信息化建设成效。（2）办公设备升级需求：计算机的应用是灌区现代化水平的一个重要标志，是灌区走向现代化办公的开始，也是提高灌区管理水平的必要工具。灌区落后的办公设备严重影响了灌区人才的引进和培养，制约了灌区发展的脚步。因此，配置相应的办公设备不仅可以提高灌区工作人员的工作条件，还可以为灌区培养人才、留住人才、壮大人员队伍提供基本条件。（3）水位信息自动监测：灌区一直还在使用人工观察水尺的方式进行水位信息的观测，并且定期要将水库的水位信息上报到直属的灌片管理站，在灌溉季节根据库区的水位来进行相应的配水调度。人工观测水尺查看水位的方式比较原始而且观察的水位信息误差较大，同时造成人力资源的浪费，在恶劣的天气下还会存在人员的伤害隐患。2020/7/218功能需求分析（1）信息中心管理：灌区没有进行信息化建设，待信功能需求分析（4）流量信息（用水量）自动监测：灌区是一个以农业生产为主的灌区，但是近几年来随着产业结构调整，农业体系与作物种植类型变化较大，不同作物的灌溉定额区别较大，逐步改变传统的灌溉方式的同时，进行水库出水流量的监测尤为重要，这关系到水库实际的放水情况，同时也是水资源监控能力重要监测内容之一。通过进行流量的监测，可以准确的了解到企业和农民的用水情况，为灌区的用水量调度、征收水费提供有力的数据支持。9功能需求分析（4）流量信息（用水量）自动监测：灌区是一个以农建设目标-近期目标（1）本次项目建设依托通讯技术、计算机网络技术、地理信息技术）本次项目建设依托通讯技术、计算机网络技术、地理信息技术等多种技术，搭建灌区信息管理系统，实现灌区基本信息的电子化管等多种技术，搭建灌区信息管理系统，实现灌区基本信息的电子化管理，可实现灌区水源地、渠道、隧道、涵洞等各项要素图层在理，可实现灌区水源地、渠道、隧道、涵洞等各项要素图层在GIS地地图上的一张图叠加展示提高灌区管理人员获取灌区工程信息的效率，图上的一张图叠加展示提高灌区管理人员获取灌区工程信息的效率，为全面统筹灌区各项资源提供数字化辅助工具，并搭建灌区信息化系为全面统筹灌区各项资源提供数字化辅助工具，并搭建灌区信息化系统平台，为后期实时监控数据接入预留接口，为后期灌区各项要素的统平台，为后期实时监控数据接入预留接口，为后期灌区各项要素的全面实时监控建设打好基础。全面实时监控建设打好基础。（2）灌区工情信息的采集与监测。包括基础工情信息和部分实时工）灌区工情信息的采集与监测。包括基础工情信息和部分实时工情信息。将灌区的图片和资料通过扫描仪和数字化仪转化为图片文件情信息。将灌区的图片和资料通过扫描仪和数字化仪转化为图片文件,包括灌区气象、水文、土壤、作物基础数据及灌区概况、渠系分布、包括灌区气象、水文、土壤、作物基础数据及灌区概况、渠系分布、农业生产、历年工程批复建设情况、工程效益及绩效评估等方面基本农业生产、历年工程批复建设情况、工程效益及绩效评估等方面基本概况数据的输入、修改、查询等功能。通过图形实时模拟显示计算成概况数据的输入、修改、查询等功能。通过图形实时模拟显示计算成果果,提高系统管理操作的直观性和可视性。提高系统管理操作的直观性和可视性。10建设目标-近期目标（1）本次项目建设依托通讯技术、计算机网络建设目标-近期目标（3）重要分水口的自动启闭及量测水的远程控制。通过在灌区水库）重要分水口的自动启闭及量测水的远程控制。通过在灌区水库水源出水口闸门的自动化改造，实现总闸的自动启闭、自动放水、自水源出水口闸门的自动化改造，实现总闸的自动启闭、自动放水、自动量水，干渠重要分水口闸门的自动启闭及量测水。动量水，干渠重要分水口闸门的自动启闭及量测水。（4）通过对泵站出水管道的流量监测、压力监测和高位水池水位的）通过对泵站出水管道的流量监测、压力监测和高位水池水位的自动监测来实现泵的自动化控制；管理人员在信息中心可实时查看高自动监测来实现泵的自动化控制；管理人员在信息中心可实时查看高位水池水位数据、出水管道压力和流量数据，来控制泵的启闭。通过位水池水位数据、出水管道压力和流量数据，来控制泵的启闭。通过实时掌握水池水位、管道流量、压力、泵站开关状态、电压、电流等实时掌握水池水位、管道流量、压力、泵站开关状态、电压、电流等各种监测指标，为水库灌区取用水安全运行提供保障。各种监测指标，为水库灌区取用水安全运行提供保障。（5）通过灌区信息化建设加强灌区基层人才培训，提高灌区信息化）通过灌区信息化建设加强灌区基层人才培训，提高灌区信息化应用水平，体现灌区信息化建设的优势。应用水平，体现灌区信息化建设的优势。11建设目标-近期目标（3）重要分水口的自动启闭及量测水的远程控建设目标-远期目标灌区输、配水监测调度，建设灌区计算机网络及现代通信技术灌区输、配水监测调度，建设灌区计算机网络及现代通信技术设施，有效促进计算机、网络、业务信息系统等在灌区管理中的应用设施，有效促进计算机、网络、业务信息系统等在灌区管理中的应用于推广，逐步改革灌区信息管理的手段和方式，不断提高灌区各类信于推广，逐步改革灌区信息管理的手段和方式，不断提高灌区各类信息资源数字化、电子化的程度；进一步协调好工农业生产用水和生活息资源数字化、电子化的程度；进一步协调好工农业生产用水和生活用水的关系，达到节约用水、合理配置水资源的目的。通过信息化的用水的关系，达到节约用水、合理配置水资源的目的。通过信息化的建设与应用，切实推动和促进灌区管理能力和水平不断提高。建设与应用，切实推动和促进灌区管理能力和水平不断提高。（1）自动化控制程度和范围不断提高。在实现总闸、干渠级别重要）自动化控制程度和范围不断提高。在实现总闸、干渠级别重要分水口的自动启闭及量测水的基础上，进一步向下延伸至支渠、斗渠、分水口的自动启闭及量测水的基础上，进一步向下延伸至支渠、斗渠、农渠乃至田间渠道更高级别的自动化控制及量测水。通过农渠乃至田间渠道更高级别的自动化控制及量测水。通过“十三五十三五”灌区信息化建设，使铜东灌区信息化水平达到国内先进水平。灌区信息化建设，使铜东灌区信息化水平达到国内先进水平。12建设目标-远期目标灌区输、配水监测调度，建设灌区计算机网络及建设目标-远期目标（2）作物需水分析管理。包括参考作物模块腾发量计算）作物需水分析管理。包括参考作物模块腾发量计算,腾发量预测腾发量预测,灌溉作物需水量计算灌溉作物需水量计算,需水量预测。需水量预测。（3）土壤水分分析管理。包括根据实测土壤含水量资料）土壤水分分析管理。包括根据实测土壤含水量资料,模块提供动模块提供动态分析模型对土壤含水状况进行模拟预报态分析模型对土壤含水状况进行模拟预报,据此对作物灌溉计划进行据此对作物灌溉计划进行调整。调整。（4）渠系配水管理。根据灌区径流分析及来水预测和渠系分布情况）渠系配水管理。根据灌区径流分析及来水预测和渠系分布情况,分分“按需配水按需配水”、“比例配水比例配水”和和“优化配水优化配水”三种模式确定渠系用三种模式确定渠系用水计划的编制水计划的编制,各种模式按其相应目标函数进行分析计算各种模式按其相应目标函数进行分析计算,确定用水计确定用水计划划,并编制相应报表。并编制相应报表。13建设目标-远期目标（2）作物需水分析管理。包括参考作物模块腾三、建设内容三、建设内容信息化整体规划（1）一张网：构建一张物联感知网，实现灌区工程水文、水质、气象、工情、墒情、视频等信息的全方位即时获取，并根据不同数据的特点通过GPRS/GSM、光纤、局域网、VHF、卫星等多种渠道的数据传输网络稳定传输至灌区管理处。整合已建或在建的信息采集站点，通过合理布局及完善，来获取满足灌区业务管理需求的监测数据。（2）两个中心：大管局级中心；水管所分中心。（3）四个平台：应用支撑平台；业务应用平台；信息发布平台；运维保障平台。15信息化整体规划（1）一张网：构建一张物联感知网，实现灌区工程项目范围根据现场调研、基础条件与投资等情况综合考虑，拟定本次信息根据现场调研、基础条件与投资等情况综合考虑，拟定本次信息化建设内容分为硬件和软件两部分。化建设内容分为硬件和软件两部分。16项目范围根据现场调研、基础条件与投资等情况综合考虑，拟定本次建设内容灌区信息化建设是一个系统工程，它包括信息基础设施建设、专灌区信息化建设是一个系统工程，它包括信息基础设施建设、专业信息系统建设、保障措施与环境建设及数据平台建设，其具体结构业信息系统建设、保障措施与环境建设及数据平台建设，其具体结构如下图：如下图：图图2-1信息化总体架构图信息化总体架构图17建设内容灌区信息化建设是一个系统工程，它包括信息基础设施建设建设内容-灌区信息中心：灌区信息中心：1 硬件建设硬件建设信息中心建设信息中心建设1处。设置在灌区管理局。包括管理房设备，不包处。设置在灌区管理局。包括管理房设备，不包括管理房土建。括管理房土建。2 软件建设软件建设全部安装、部署在灌区信息中心工控机上，通过租赁大数据中心全部安装、部署在灌区信息中心工控机上，通过租赁大数据中心云服务器实现数据存储。灌区管理局信息化管理终端，具有最高的用云服务器实现数据存储。灌区管理局信息化管理终端，具有最高的用户级别管理权限。户级别管理权限。（1）灌区信息化管理系统（）灌区信息化管理系统（GIS）1套；（套；（2）灌区信息化采集处）灌区信息化采集处理系统理系统1套；（套；（3）灌区水费计收系统）灌区水费计收系统1套预留接口，本次不做开发；套预留接口，本次不做开发；（4）自动化闸门集中控制软件系统）自动化闸门集中控制软件系统1套，实现手机短信控制；（套，实现手机短信控制；（5）泵站泵站-水池自动化集中控制系统水池自动化集中控制系统1套，实现手机短信控制。套，实现手机短信控制。18建设内容-灌区信息中心：1 硬件建设信息中心建设1处。设置在建设内容-水库分中心水库分中心1 硬件建设硬件建设（1）信息分中心建设）信息分中心建设1处，设置在水库管理所。包括管理房设备，不包处，设置在水库管理所。包括管理房设备，不包括管理房土建；（括管理房土建；（2）办公设备采购）办公设备采购1批，包括办公设备和便携式水情观测批，包括办公设备和便携式水情观测设备；（设备；（3）水库水位监测系统）水库水位监测系统1处，自动监测水位；（处，自动监测水位；（4）水库出水口流量）水库出水口流量监测系统建设监测系统建设1处，水库取用水总量监测；（处，水库取用水总量监测；（5）水库出水口总闸启闭自动）水库出水口总闸启闭自动化控制系统建设化控制系统建设1处，水库放水自动化控制；（处，水库放水自动化控制；（6）视频监控系统）视频监控系统1套，设置套，设置在总闸启闭室附近（在总闸启闭室附近（7）干渠的流量监测系统）干渠的流量监测系统2处，水库支渠、处，水库支渠、1#暗涵分水暗涵分水口处；（口处；（8）干渠闸门启闭自动化控制系统建设）干渠闸门启闭自动化控制系统建设2处，水库支渠、处，水库支渠、1#暗涵支暗涵支渠分水口处。渠分水口处。19建设内容-水库分中心1 硬件建设（1）信息分中心建设1处，设建设内容-水库分中心水库分中心2 软件建设软件建设部分安装、部署在管理所信息分中心计算机上，实现数据本地存储。部分安装、部署在管理所信息分中心计算机上，实现数据本地存储。水库管理所分中心设置信息化管理终端，便于不同用户级别的管理。水库管理所分中心设置信息化管理终端，便于不同用户级别的管理。（1）灌区信息化管理系统（）灌区信息化管理系统（GIS）1套，水库管理所级；套，水库管理所级；（2）灌区信息化采集处理系统）灌区信息化采集处理系统1套；套；（3）自动化闸门控制软件系统）自动化闸门控制软件系统1套，实现手机短信控制；套，实现手机短信控制；（4）灌区水费计收系统）灌区水费计收系统1套，预留接口，本次不做开发。套，预留接口，本次不做开发。20建设内容-水库分中心2 软件建设部分安装、部署在管理所信息分建设内容-水库分中心水库分中心1 硬件建设硬件建设（1）信息分中心建设）信息分中心建设1处，设置在水库管理所。包括管理房设备，处，设置在水库管理所。包括管理房设备，不包括管理房土建；（不包括管理房土建；（2）办公设备采购）办公设备采购1批，包括办公设备和便携式批，包括办公设备和便携式水情观测设备；（水情观测设备；（3）水库水位监测系统）水库水位监测系统1处，自动监测水位；（处，自动监测水位；（4）水库出水口流量监测系统建设水库出水口流量监测系统建设1处，水库取用水总量监测；（处，水库取用水总量监测；（5）水库）水库出水口总闸启闭自动化控制系统建设出水口总闸启闭自动化控制系统建设1处，水库放水自动化控制；（处，水库放水自动化控制；（6）视频监控系统视频监控系统1套，设置在总闸启闭室附近（套，设置在总闸启闭室附近（7）干渠的流量监测系统）干渠的流量监测系统2处，架枧水库黎明支渠、处，架枧水库黎明支渠、1#暗涵分水口处；（暗涵分水口处；（8）干渠闸门启闭自动）干渠闸门启闭自动化控制系统建设化控制系统建设2处，水库支渠、处，水库支渠、1#暗涵支渠分水口处。暗涵支渠分水口处。21建设内容-水库分中心1 硬件建设（1）信息分中心建设1处，设建设内容-水库分中心水库分中心2 软件建设软件建设部分安装、部署在管理所信息分中心计算机上，实现数据本地存储。部分安装、部署在管理所信息分中心计算机上，实现数据本地存储。水库管理所分中心设置信息化管理终端，便于不同用户级别的管理。水库管理所分中心设置信息化管理终端，便于不同用户级别的管理。（1）灌区信息化管理系统（）灌区信息化管理系统（GIS）1套，水库管理所级；套，水库管理所级；（2）灌区信息化采集处理系统）灌区信息化采集处理系统1套；套；（3）自动化闸门控制软件系统）自动化闸门控制软件系统1套，实现手机短信控制；套，实现手机短信控制；（4）灌区水费计收系统）灌区水费计收系统1套，预留接口，本次不做开发。套，预留接口，本次不做开发。22建设内容-水库分中心2 软件建设部分安装、部署在管理所信息分建设内容-培训（1）系统整体介绍系统建设完成后，首先要做的事情就是让相关人员了解本次建设的目的、意义和内容，调动他们学习和使用信息系统的积极性、主动性，本部分培训的主要内容包括：1、各系统介绍2、各基础平台介绍3、本次建设工程总体介绍（2）硬件使用培训本次建设完成后，购置了大量新的硬件设备，人员应该对这些硬件设备的性能、配置等有个基本的了解，从容的操作信息化设备，本部分培训的主要内容包括：1、系统设备配置2、硬件故障检测3、设备的使用（3）系统操作软件使用及维护培训系统操作软件是本次系统建设的核心内容，通过系统操作软件的使用来更好的为客户服务，提高管理水平，带来经济效益。本部分培训主要针对业务人员和技术人员。建设内容-培训（1）系统整体介绍系统建设完成后，首先要做的事预期效益大型灌区信息化建设主要为灌区管理、用水调度管理、行政办公决策大型灌区信息化建设主要为灌区管理、用水调度管理、行政办公决策与管理提供服务，具有显著的社会效益、生态效益，总体上属于社会公益与管理提供服务，具有显著的社会效益、生态效益，总体上属于社会公益性工程。性工程。大型灌区信息化建设的效益集中体现于通过各种用水信息的采集分析，大型灌区信息化建设的效益集中体现于通过各种用水信息的采集分析，建立科学的用水调度管理模式，为科学灌溉、合理用水、节约用水提供依建立科学的用水调度管理模式，为科学灌溉、合理用水、节约用水提供依据，提高灌溉保证率，增加农作物产量，提高农业生产力，改善当地农民据，提高灌溉保证率，增加农作物产量，提高农业生产力，改善当地农民生活条件，提高灌溉效益、供水效益。同时，通过先进的量水设施精确计生活条件，提高灌溉效益、供水效益。同时，通过先进的量水设施精确计量实用水量，不仅可以增加灌区水费收益，而且可大大减少交接水双方的量实用水量，不仅可以增加灌区水费收益，而且可大大减少交接水双方的矛盾，从而确保灌区的社会稳定，为灌区水利现代化和经济社会可持续发矛盾，从而确保灌区的社会稳定，为灌区水利现代化和经济社会可持续发展提供可靠保障。总之，大型灌区信息化建设具有显著的社会效益和生态展提供可靠保障。总之，大型灌区信息化建设具有显著的社会效益和生态环境效益。环境效益。24预期效益大型灌区信息化建设主要为灌区管理、用水调度管理、行政四、建设方案四、建设方案总体结2020/7/2126构图总体结2020/7/2126构图雨水情监测系统水位雨量监测站主要负责监测灌区水源地的实时降水位雨量数据。水位水位雨量监测站主要负责监测灌区水源地的实时降水位雨量数据。水位雨量监测站主要由水位雨量筒、监测主机和雨量监测站主要由水位雨量筒、监测主机和GPRS通信模块三部分构成。采通信模块三部分构成。采集的水位雨量数据经过编码后通过集的水位雨量数据经过编码后通过GPRS网络传输至数据中心。数据中心是网络传输至数据中心。数据中心是系统的监控中心，负责监测灌区内水位雨量数据以及其他各类监测数据。系统的监控中心，负责监测灌区内水位雨量数据以及其他各类监测数据。可通过定制软件进行分析处理。可通过定制软件进行分析处理。27雨水情监测系统水位雨量监测站主要负责监测灌区水源地的实时降水闸门远程控制系统目前，灌区闸门全部门手动铁质闸门，由于智慧灌区发展和防洪需要，目前，灌区闸门全部门手动铁质闸门，由于智慧灌区发展和防洪需要，现对手动闸门进行升级改造，闸门升级改造主要包括对启闭机的更换以及现对手动闸门进行升级改造，闸门升级改造主要包括对启闭机的更换以及现场电源引接两部分。闸门远程控制系统主要由闸门电动启闭机、闸门开现场电源引接两部分。闸门远程控制系统主要由闸门电动启闭机、闸门开度仪、度仪、PLC机柜、电源系统、水位监测系统、机柜、电源系统、水位监测系统、GPRS通信网络构成。采集的通信网络构成。采集的水位数据经过编码后通过水位数据经过编码后通过GPRS网络传输至数据中心，数据中心通过分析，网络传输至数据中心，数据中心通过分析，远程控制闸门的开启与关闭。远程控制闸门的开启与关闭。28闸门远程控制系统目前，灌区闸门全部门手动铁质闸门，由于智慧灌渠道流量监测系统渠道流量测量一般采用两种方式，一类是流速面积法，测得流速后根据渠道流速乘以渠道渠道流量测量一般采用两种方式，一类是流速面积法，测得流速后根据渠道流速乘以渠道断面面积计算出流量；另一类是成型渠道的水位流量关系法，测量水位，计算出流量。根据本断面面积计算出流量；另一类是成型渠道的水位流量关系法，测量水位，计算出流量。根据本项目建设的特点和现场工作方式，采用流速面积法。项目建设的特点和现场工作方式，采用流速面积法。平均流速测量：流速的测量是通过超声波探头（换能器）发射与接受超生波信号并做平均流速测量：流速的测量是通过超声波探头（换能器）发射与接受超生波信号并做相应的计算处理而获得的：换能器相应的计算处理而获得的：换能器 1发射频率为发射频率为 f1的超声波信号，以一定角度由水下向的超声波信号，以一定角度由水下向水面发射，在碰到水中的悬浮颗粒或气泡后，频率发生偏移，并以水面发射，在碰到水中的悬浮颗粒或气泡后，频率发生偏移，并以f2的频率反射到换能的频率反射到换能器器2，这就是多普勒将就，这就是多普勒将就，f2与与f1之差即为多普勒频差之差即为多普勒频差 fd。设流体流速为。设流体流速为 v，超声波声，超声波声速为速为c，多普勒频移，多普勒频移 fd正比于流体流速正比于流体流速 v。水中会有大量的杂质颗粒与气泡，每一个反射。水中会有大量的杂质颗粒与气泡，每一个反射粒子对应一个多普勒频移粒子对应一个多普勒频移 fd，通过换算可求得其流速，这些大量粒子的平均流速也即流，通过换算可求得其流速，这些大量粒子的平均流速也即流体的平均流速。通过测得的平均流速及水位计断面尺寸，可求得断面流量。体的平均流速。通过测得的平均流速及水位计断面尺寸，可求得断面流量。29渠道流量监测系统渠道流量测量一般采用两种方式，一类是流速面积视频监视系统通过现场的摄像装置，视频监视系统可以通过网络将现场的实时图像准确、快速、清晰地通过现场的摄像装置，视频监视系统可以通过网络将现场的实时图像准确、快速、清晰地传输到相应的管理部门。值班人员及管理人员根据视频图像所反映的现场情况，就可以异地监传输到相应的管理部门。值班人员及管理人员根据视频图像所反映的现场情况，就可以异地监视水工建筑物的运行，进行事故处理。实时采集到的视频信息可以存储在计算机中，作为历史视水工建筑物的运行，进行事故处理。实时采集到的视频信息可以存储在计算机中，作为历史资料，对于事故分析、责任排查、提高建筑物运行管理水平，都具有非常重要的价值。资料，对于事故分析、责任排查、提高建筑物运行管理水平，都具有非常重要的价值。30视频监视系统通过现场的摄像装置，视频监视系统可以通过网络将现序号一一1.11.21.31.41.51.61.71.81.91.10建设内容硬件系统建设硬件系统建设信息中心建设信息分中心建设办公设备采购水库出水口流量监测系统建设水库出水口总闸启闭自动化控制系统建设水库出水口总闸闸门开度监测系统建设干渠的流量监测系统干渠闸门启闭自动化控制系统建设干渠闸门开度监测系统建设视频监控系统建设数量说明1处2处1批2处2处2处5处5处5处15套二二2.12.22.32.42.52.62.72.8软件系统建设软件系统建设Windows 7SQL Server 2015杀毒软件灌区信息化管理系统（GIS）灌区信息化采集处理系统灌区水费计收系统自动化闸门控制系统手机APP应用软件1套1套1套1套1套1套1套1套31序号一1.11.21.31.41.51.61.71.81.9信息传输方式根据需求分析及上述的方根据需求分析及上述的方案设计，灌区计算机网络、办案设计，灌区计算机网络、办公业务数据传输、视频信息传公业务数据传输、视频信息传输等需要高带宽、稳定可靠的输等需要高带宽、稳定可靠的通信保障。因此，需要自建光通信保障。因此，需要自建光缆通信网络来进行辅助的通信；缆通信网络来进行辅助的通信；流量、闸位等信息采集属于小流量、闸位等信息采集属于小数据量通信，采用数据量通信，采用GPRS公网公网通信。通信。系统供电采用市电，通过系统供电采用市电，通过大管局与当地协调，采取就近大管局与当地协调，采取就近取电的方式。取电的方式。2020/7/21管理所级?基础信息数据库设计基础信息数据库设计（1）水情数据库）水情数据库（2）闸控数据库）闸控数据库（3）工情数据库）工情数据库（4）管理数据库）管理数据库（5）水利空间属性数据库）水利空间属性数据库?水情流量监测软件设计水情流量监测软件设计（1）灌区量测水管理系统）灌区量测水管理系统（2）灌区水费计收系统）灌区水费计收系统（3）数据采集系统）数据采集系统（4）地理信息系统）地理信息系统（5）手机短信控制系统）手机短信控制系统（6）泵站控制系统）泵站控制系统32信息传输方式根据需求分析及上述的方案设计，灌区计算机网络、办大管局级?软件建设内容：数据汇集平台；综合数据库管理平台；应用支撑平台；软件建设内容：数据汇集平台；综合数据库管理平台；应用支撑平台；应用系统；数据共享应用系统；数据共享?综合数据库建设：属性数据库设计；空间数据库；数据整理录入；数综合数据库建设：属性数据库设计；空间数据库；数据整理录入；数据汇集平台；数据分析纠错；数据查询与挖掘；可视化视频数据；闸据汇集平台；数据分析纠错；数据查询与挖掘；可视化视频数据；闸门监控建立；数据存储与备份门监控建立；数据存储与备份?业务应用系统业务应用系统：灌区概况：灌区概况；水源地信息；渠道信息；隧道信息；涵洞；水源地信息；渠道信息；隧道信息；涵洞信息；渡槽信息；闸泵信息；取水工程信息；管理单位信息；档案管信息；渡槽信息；闸泵信息；取水工程信息；管理单位信息；档案管理理；后台管理；后台管理?业务管理系统业务管理系统：流量监测分析查询：流量监测分析查询；灌溉供水信息；工程基础信息管；灌溉供水信息；工程基础信息管理；项目档案理；项目档案信息管理；灌区公众信息网建设；设备运行状态监控预警；后台管理信息管理；灌区公众信息网建设；设备运行状态监控预警；后台管理大管局级?软件建设内容：数据汇集平台；综合数据库管理平台；应大管局级2020/7/2134大管局级2020/7/2134智慧灌区建设探索与实践课件五、问题思考五、问题思考1、技术更新加快。、技术更新加快。随着科学技术的迅猛发展，水利灌溉工程取得长足进步，建成了大型灌区信息化、山区现代水利信息化、高效节水灌溉信息化、小型农田水利信息化等一批示范项目，水利管理水平与管理效率明显提高，经济社会效益十分显著。2、技术标准不统一。、技术标准不统一。但由于工程建设历时较长、建设单位不同、建设标准不统一，给水利灌溉工程系统的管理总结带来了较大的难度。同时，由于水利灌溉信息化项目普存在信息化体系结构不合理、数据接口标准规范不健全、水利信息共享程度低等问题，客观上造成水利灌溉信息化总体经济效益较低格局，制约了水利灌溉自动化与信息化的跨越式发展。3、加快试点建设。、加快试点建设。推进大型智慧灌区建设不仅是全面提升灌区水利工程运用的效率、效能和实现灌区水利现代化的需要，也是水利事业发展的方向。大型灌区的智慧灌区必将为整个灌区社会经济持续稳定发展提供更加有力的保障。通过大型智慧灌区建设探索与实践，总结提炼可复制、可推广的技术模式，为下一步山区地区大型灌区全面实现智慧灌区提供借鉴，有力支撑全省大中型灌区现代化建设管理，提高灌区管理的综合效益。2020/7/211、技术更新加快。随着科学技术的迅猛发展，水利灌溉工程取得长六、致谢六、致谢感谢各位领导、专家！感谢各位领导、专家！恳请提出宝贵的意见！恳请提出宝贵的意见！2020/7/2139感谢各位领导、专家！恳请提出宝贵的意见！2020/7/213