灌区信息化监控管理系统解决方案

一、方案背景

近年来，我国大力发展农业灌溉技术和水利工程建设，全国各地的灌区规模不断扩大，信息化水平也在不断提高。水利部出台《大中型灌区标准化管理评价标准》，为灌区管理提供统一标准的评价体系，旨在促进灌区规范化、标准化管理，提升灌区管理水平，保障农业生产的可持续发展。通过实现智慧灌区信息化监控管理系统，实时掌握灌区水资源变化情况，为确保灌区工程安全运行、实现水资源优化配置、提高水资源利用效率和高标准农田建设发挥了重要作用。

二、系统组成

1、灌区内一体化闸门、水位计、流量计、监控网络摄像机等设备接入普讯自主研发的远程遥测遥控终端（视频RTU），并通过4G/RJ45/北斗上传到水行政主管部门平台或指定其他管理平台中，实现可视化展示并在监测到异常数据时自动告警，从而实现对灌区的渠道水位、流量、水雨情等精确管理。此外，通过告警信息与实时数据，管理人员能够适时调整灌溉取水策略，远程控制闸泵开关，远程查看监控视频，有效提升工作效率与响应水平，保障农业生产正常用水。

2、灌区信息化系统通过传感器（如水位计、流量计、闸位计、水质传感器、综合气象等装置）进行水利信息采集，利用计算机局域网、GPRS、2G/3G/4G、LoRa有线通信网等进行监测点、监控中心和灌区信息中心之间的信息传输，实现灌区信息采集、传输、处理，形成综合数据库。同时，实现灌区内水雨情信息、水质信息、墒情、闸位、气象信息的实时监测，以及各水利机电设施的自动控制（如灌区各配水点的闸位、水源站的电机泵阀及闸门等装置进行远程控制和管理）。实现灌区业务管理，包括水量调度、水费征收和日常办公管理。

①感知层：采集端包括灌区内所有的水位监测、水量监测，现场视频图像以及灌区范围内其他的所有传感器的监测，利用全方位感知技术对灌区信息进行实时采集。 通过实时的采集信息，为作物灌溉提供分析和决策基础；控制端实现对水泵、闸门等设备PLC的远程控制，结合实时数据和实时视频，合理调整闸门状态，增强工作灵活性，实现无人值守。

②传输层：传输层包括各层级系统用户所在地的局域网和将各层次局域网互连的广域网，包含运营商提供的网络及数据采集使用的无线LoRa传输。RTU网关作为数据采集的关键设备，负责将各类传感器的数据传输到上层系统，是各种业务信息传输的平台和系统数据的载体，为采集各种信息提供可靠、安全的传输通道。

③应用层：应用层：应用层是灌区信息化监控管理系统实现“平台智能化、管理扁平化、服务前置化”的核心组成部分。在这一层，系统通过对水资源监测数据进行全面的综合管理与深入分析，确保数据能够为决策提供准确依据。该层不仅聚焦于数据的整理与处理，还提供标准服务接口，使得不同业务应用系统可以快速搭建与接入，从而实现功能和服务的高效共享。此外，应用层还具备用户友好的界面设计，方便各类用户进行操作，大大提升了管理效率与服务质量，为灌区的可持续发展提供了坚实的支持。

三、系统功能

1、数据实时监测：实现在线监测的地图显示、查看，包括监测设备的快速查询显示、监测数据展示、报警情况显示及监测数据曲线图的实时展示，通过系统主界面的显示功能，可以查看设备的位置、运行状态，掌握其气象、雨情、墒情、水情、闸控、视频监控等前端监测设施等信息。另外，地图还支持视频、液位、流量、流速、水质自定义等多种显示模式。

2、远程监管平台：灌区内渠道、闸门、泵站等各类工程和设施的信息录入和管理，建立工程档案。数据汇总，展示，分析，各项数值统计及分析，设置预警量自动报警等、数据实时更新，能做到5分钟级的数据更新速率、该速率要用户可调，并且可以实现类似于当发现灌区有超标情况时，系统在给管理员发出提示的同时可以自动提高数据采集和传输频率。要求有权限设置功能，数据的查看和平台管理要有严格权限区分，并可实现用户最高管理员可自定义权限。

3、GIS地图展示：可以提供以百度、谷歌二维或三维影像图为背景，将监测点的灌区信息化的实时监测和历史信息查询功能，确保用水信息准确、详细。并进行超限、超标预警，提醒管理人员及时处理。

4、设备统一管理：统一通讯协议，后续需要能够提供接口，对于一些需要对外公布和数据可以实现外传。

5、远程控制功能：24小时灌区监管，能根据客户预设自动预警，自动报警，并预留与电磁阀等执行器联动的功能，本方案也需在制作时设计阀门控制，实现当超标时，阀门对应动作的功能。

6、自动控制体系：利用智能遥测终端视频RTU与互联网相结合方法，采用新的自动控制设备，建设灌区水闸及口门的自动控制系统，实现灌区取水、输水、供水、灌溉、排水、防洪、水资源管理以及田间高效用水等自动控制，为最终实现灌区供水自动优化处理、集中控制、少人值守打下坚实的硬件基础。

7、信息服务平台：依托立体感知体系，建设灌区信息服务平台，实现对灌区基础信息数据、实时运行数据、视频监控数据、日常管理等相关数据的集中管理、统计分析与展示应用，为不同层面的供、用、排水运行管理者提供即时、丰富的运行信息。

8、智能应用体系：基于对灌区信息和数据的获取与整合，借助现代控制理论方法，依靠各种数学建模优化算法，运用大数据理论，根据灌区取、供、用水管理的业务需要，在已建业务应用的系统上，开发建设智能应用体系，实现灌区智能仿真、智能诊断、智能预警、智能调度。

9、支撑保障体系：通过对信息中心、会商室、通讯机房、应用支撑平台等运行环境的扩展和提升，建设规范、标准、现代的信息化运行基础设施，为灌区信息和数据提供存储、处理、计算、应用、展示的软硬件环境，为灌区的信息化建设提供一个稳定、良好、安全的运行管理环境。

四、产品清单

以下是灌区方案所需的主要产品和组件：

五、设备参数

远程遥测终端（Vrtu-V6）

广东普讯物联网利用现代化物联网技术，自主研发了Vrtu-V6远程遥测终端系列设备为中心，实现以自动化流量和视频监控为主，以各类前端传感器如水位计、流量计和视频等相互补充的形式进行水位、流量的信息采集，利用4G/5G无线网络或有线网络，实现监测点、监控中心和下泄流量信息中心之间的信息传输，实现流量信息采集、传输、处理，形成综合数据库。同时，提供现场视频图像，加以辅助判定，为管理人员及环保部门提供真实可靠的流量/水位等数据信息，当水位/流量过低或满足不了要求时，及时通过平台预警，实现系统监督监管的实时性。

产品图片：