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移远智慧灌区平台建设,助力慈利县中小灌区迈入农业现代化

从新疆的瓜果飘香到东北的黑土大米、中原的丰收谷穗,作为农业大国的中国,五千年的农耕文化源远流长,农业发展作为国计民生的头等大事,备受瞩目。古语说“多收少收在于肥,有收无收在于水”,灌区作为农业发展的中流砥柱,一头连着国家粮仓,一头系着百姓生计。

“灌区”可以看作是一个半人工的生态系统,其需具备完整的输水、配水、灌水和排水工程系统,能按农作物的需求并考虑水资源和环境承载能力,提供灌溉排水服务的区域,对农业发展意义重大。随着物联网等新一代信息技术的发展,智慧灌区建设也被逐渐提上日程。目前,我国灌区建设正面临诸多变化。

灌区选址通常以“偏远、人员稀少”等为特点,但是传统的灌区作业需要大量人力现场记录水量变化、控制设备运行等,这就造成了人员与工作量之间的矛盾,从而导致各村水管员工作落实不到位,节水灌溉意识不强。

其次,传统的灌区支渠配套建设相对滞后,渠道水量损失大,计量设施一般也仅有简易的水位尺,灌溉供水也是灌区管理人员根据水库水量进行粗放式赶水灌溉,没有对灌区用水量进行精准核定,容易造成灌区出现“用水与放水”之间的不适配,造成用水浪费。此外,渠道上的控制建筑、险工险段、防洪工程、用水量蓄水量监测等也基本靠人力完成,不仅造成人力成本高,且效率低下并存在一定危险性。

随着物联网、大数据等新一代信息技术的发展,针对上述灌区建设在采集数据、监测数据、决策依据、水费计收、配水调度、巡查巡检等方面的实际应用痛点,移远通信在灌区建设信息化的基础上,融合以水定需、量水而行、因水制宜等原则,以“监测+平台”的建设能力,实现灌区智慧预警、智慧调度/调控及智慧决策,推动灌区发展与水资源、水环境承载力相协调。

如隶属于湖南省张家界市的慈利县,是一个具有“七山半水分半田,一分道路和庄园”特点的山区县。全县共有1个大型灌区,9个中型灌区,13个小型灌区。慈利县骨干灌溉渠道总长1657.2km,排水沟(渠)总长594.8km,骨干渠系建筑物1206座,田间渠道工程总长1402.6km。全县的农作物生产与灌区建设息息相关,但其中许多修建于上世纪六七十年代的灌区早已不能满足当代生产需要,且渠道“淤、垮、漏、堵”严重,渠系建设物老化损毁问题突出。

为恢复灌区灌溉能力,全县农田水利工程设施近年来陆续进行配套建设,移远通信针对该县的水利工程实际情况,设计了相应的监测系统和平台,帮助客户推进智慧灌区建设。

流量监测系统

此次,慈利县智慧灌区建设共涉及5个灌区:白洋峪灌区、甘堰灌区、塔峪水库灌区、许家舫灌区和宜冲桥灌区。为从根本上解决长期存在的人力成本高昂问题,移远通信结合自身长期在灌区深耕的经验和已有软硬件产品,系统梳理了灌区现场情况、既往资料、实地可实施性和施工条件,在中型灌区干支渠设置34处一体化雷达流量监测点位,用以远程、实时监测水流等关键数据的变化。

一体化雷达流量计是一款非接触且可连续测量流速、水位、流量的一体式流量监测设备。它采用雷达平面微波技术,通过非接触方式,用多普勒雷达原理测量水流的表面流速,利用内置的微带雷达技术测量水位,使其具备可靠性高、维护方便等特点。值得一提的是,一体化雷达流量计还采用太阳能板进行供电,这样即使在偏远的山村等地,也可以正常使用,不受水文环境影响,监测成本和效率都得到了全面升级。

智慧灌区一体化管理平台

为进一步提高灌区管理效率,移远通信还进行了智慧灌区一体化管理平台建设。该平台是灌区信息化管理系统信息处理和服务的核心,主要由计算机网络、数据库、应用系统组成,主要功能包括信息汇集、数据统计、灌区一张图等功能模块。

信息汇集:慈利县中型灌区管理中心已建成了完整的中型灌区信息汇集系统,在系统范围内的白洋峪、甘堰、塔峪水库、许家舫和宜冲桥等灌区的所有信息均由该信息汇集系统统一搜集、汇总。

数据统计:数据搜集后,该系统将对灌溉实际运行过程的蓄水量、用水量、剩余量等数据进行统计,为及时调整用水计划提供实际依据。在灌水结束后,信息汇集系统还会进行用水总结,自动生成灌溉周报、季报、年报等统计报表。

灌区一张图:在本期建设中,以慈利县高精度卫星图为基础,平台上还进行灌区范围、灌区计量设备等信息的处理和开发功能。不仅可以让使用者清晰地看到灌区专题图层,包括灌区范围、渠道、灌区建筑物等信息,还便于与水利其他业务应用进行相互融合整理,实现灌溉水的优化分配和测控管理,水资源的优化调度和高效利用,提升高效灌溉节水率。

对“以水为本”的慈利县而言,流量监测系统和一体化管理平台的建立,可以帮助灌区实现来水预测、用水管理、蓄水监测、水量流速监测等全方位、多角度的功能。在此基础上,结合灌区实际业务,还可逐步实现量测水监控、水费计收、工程巡检等业务管理,实现“全时空感知、多维度决策、网格化监管、全景化监视、精细化管控”。

灌区是我国经济社会发展的重大公益性基础设施,是国家粮食安全与农产品有效供给的命脉,同时是城镇和工业以及生态环境供水的重要载体。后续,移远通信将继续加强对水利平台系统的探索与建设,以全面提升灌区综合管理水平,促进地区农业的现代化发展。