本文主要是介绍四信智慧灌区解决方案,全力保障冬灌春耕,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
智慧灌区解决方案的背景概述
在我国,大中型灌区生产粮食约占全国总量的50%,已成为保障我国粮食安全的主战场。“十四五”期间,我国继续加强大中型灌区现代化改造,保障国家粮食安全、促进现代农业发展。党的二十大报告也明确提出,要全方位夯实粮食安全根基,牢牢守住十八亿耕地红线,确保中国人的饭碗牢牢端在自己手中。
日前,水利部办公厅和财政部办公厅联合发布《全国中型灌区续建配套与节水改造实施方案(2021—2022年)》,方案确定,抓住冬灌春耕前有利时机,加快完成年度灌区改造任务,强化农业用水科学调度,做好冬灌春耕工作,确保粮食生产供水需求,统筹推进大中型灌区改造与高标准农田建设。
近日,中央财政提前下达2023年农业相关转移支付2115亿元,其中下达农田建设补助资金346亿元,支持各地提前谋划高标准农田建设项目,确保国家粮食安全和重要农产品稳产保供,促进农业强国建设。
智慧灌区解决方案的需求分析
目前,我国共有中型灌区7000多处,它们大都建成于上世纪50年代至70年代。经过几十年运行,大部分灌区已进入老年期,渠系渗漏、坍塌、决口等现象较为普遍,需进行续建配套与节水改造以恢复原设计功能,保障冬灌春耕顺利进行。
01抗灾害
建设灌区渠系供水工程,调整水资源时空分布,抵御自然的旱涝灾害。
02护水土
坚持按需供水,推进节水灌溉、科学灌溉,反对大水漫灌,防止水土资源流失。
03促生产
用科学指导农业生产,补齐农田灌区水利设施短板,确保作物灌溉与土壤环境适合,促进农田增产增收。
04保安全
重视灌区生态环境保护,科学种植,有序规划,推动绿色发展,建设宜居农村。保证农业灌溉用水充足,协调水资源分配,保障作物旱涝保收。
智慧灌区解决方案
为了实现灌区智慧化建设,四信搭建起完整的智慧灌区系统构架,系统分为物联感知层、互联互通层、多网融合层、数据中台层、模型大脑层、智慧应用层、展示座舱层七层架构,面向水利厅、农业局、灌区管理局等管理单位和农户、维保人员等使用人员。
结合智能控制实现泵、闸、灌溉远程控制,实现智能化的管理。建设全面感知设备对水资源及周边环境进行数字化采集与控制,满足多样化组网及多网融合应用,实现数据传输,构建灌区水资源数据中心实现数据的汇聚,通过信息化手段从测控,调度,便农,运维等方面实现灌区水资源配置、调配与应用,构建多维一体指挥中心,实施掌握灌区态势,实现科学管理与决策。
灌区环境监测
灌区环境监测通过在水源地、灌区布设风速、风向、雨量、光照、气压、温湿度传感器,对周边的气象环境进行全面监测,并将采集数据上传至数据中心,形成智慧灌区最基础的信息要素。
农渠量测水
农渠量测水系统采用雷达流量计、水位传感器和机井控制箱进行灌区实时信息采集,并将采集数据按照站点以报表和数据等模式显示在远程监控平台,达到“县控额、乡控水、村控电”的建设目的。
泵站灌溉控制
根据远程监测水源井的水位信息、出水压力、出水流量等控制水泵的启停。同时可远程监测水源井的取水状态和水泵运行电流、电压、消耗电能等电参数,当水泵状态出现异常时发出告警。
管道量测水
管道量测水采用超声波流量计,有外夹式、插入式、管段式,可满足不同环境的流量监测。其中外夹式安装最为方便,无需破坏管道。
闸门远程控制
闸门监控系统主要用于远程控制闸门升、降、停操作。闸门远控控制核心部分为测控终端,视频遥测终端可通过视频AI算法计算当前水尺水位,根据闸后的水位结合水工建筑标准公式计算流量,同时视频遥测终端可实现闸门开合度控制,从而控制闸后流量,实现水资源调度。
田间智慧灌溉
田间智慧灌溉系统通过LoRa通信技术,在田间部署LoRa网关,在电磁阀门前端部署LoRa控制终端实现灌溉阀门开闭,从而达到远程灌溉,定时灌溉,按需灌溉的诉求,其特点是与阀门实现联动来达到控制节水的效果。
灌区信息化系统平台
基于灌区物联感知采集数据,对灌区信息及设施状态进行二维动态展示,包括灌区、渠系、水库、水闸、泵站等,并按专题进行数据态势展现,包括水资源态势、雨水情态势等。
智慧灌区解决方案的优势
01物联感知
对灌区前端各项要素指标进行数据采集,包括灌区水位、灌区流量、灌区气象、农田水质等要素,并对闸门、机井、水泵进行远程控制和联动。主要建设包括渠道量测水、闸门监测控制在内的多个监测站点,满足采集、供电、传输、控制、储存、显示的多样化监测需求。
02互联互通
通过遥测传输终端对采集的水情、墒情等数据信息进行远程无线/有线传输,支持多种传输方式,包括4G/Ethernet/LoRa /北斗等,支持水文/水资源等多种国家标准规约,可根据不同的监测场景需求选择不同的设备,适应不同需求。
03多网融合
包含传感器的报警信息,同时我们平台也支持报警规则链的自定义,可通过设置,落实责任主体,落实到人,实现警报信息的闭环管理。
04数据中台
数据通过传输、共享汇聚到数据中台,在数据中台进行数据抽取、数据存储、数据清洗、数据标签处理、数据整合成数据专题,给各个业务系统提供业务应用的有效数据支撑,实现取水、输水、用水、测控、管理的数据专题服务,对外提供强大的数据整合和数据处理服务。
05展示座舱
给管理用户和使用用户提供多个维度的展示方式,让用户直观看到数据变化,掌握灌区情况。展示的方式包括移动终端,水资源一张图和调度中心大屏。
应用案例
福建厦门某智慧灌区
新疆某智慧灌区项目
内蒙古某灌区流量监测
山东灌区农业节水工程
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