灌區信息化綜合管理平臺
發布時間：2023-11-20 15:59:55 關注度：5
隨著水短缺問題的加重，供水工程缺少必要的計量設施、管理***滯后，現行農業水價標準低、實收率低，水費難以維持灌排工程正常運行，灌溉高峰期“爭水搶水”現象突出。過去的水費僅收取動力費，主要以“電費”的形式收取，加上農業水價產生機制不健全，收費價格差別波動較大，農田灌溉水利用率低，水資源浪費現象很明顯。另一方面，農民承受能力低，農業水價改革難度較大。強化農業節水投資力度是此后國家水資源政策的勢必選擇。農業水價綜合改革與末級渠系節水改造是農田水利建設的主要內容之一，經過改革可加速灌區末級渠系改革、提升農業綜合產能、降低農民水費支出。2008年開始，***財政安排專項資金，在全國部分省份起動農業水價綜合改革試點，在節省用水、降低農民水費支出、加速工程良性運行方面取得顯著效果。2013年，水利部協調***強化支持力度，在全國27個省55個縣深入開展農業水價綜合改革示范。農業水價綜合改革的目標就是在保證農民基本用水需求的同時，建立多用水多花錢，少用水少花錢，不用水得補貼的機制。既不在整體上增加農民負擔，又加速節省用水。本項目起動后，節水示范區管理單位將積極完善農業水價產生機制，科學核定農業供水成本，推動落實灌排工程運行維護費財政補助政策，從成本扣除財政補助部分確定zui終水價，并推動定額內用水實行優惠水價、超定額用水累進加價。經過明確農業水權，推行用水定額管理，逐步分配到農民用水合作組織或者用水戶，因而實現農業用水總量“封頂”目標，變“大鍋水”為“商品水”。同時，配套完善農業供水計量設施體系。1個骨干信息網，經過自建專網，產生覆蓋劉集管理段、柴集管理段所轄主渠道沿線的高速寬帶網絡；5類信息采集系統，經過水位、視頻、圖像、閘控、流量等信息的采集，輔之以量水建筑物，實現水位流量等信息的實時監控，為切實算好水帳、水資源調優配置提供基礎；5類數據庫，經過灌區基礎數據庫、工程三維仿真模型庫、空間地理數據庫、灌區工程監測數據庫、灌區供用水管理數據庫等數據庫建設，實現數據高效共享；1個基于三維地理信息的可視化平臺，基于GIS技術完成各信息化系統的整合，開發WEB端信息管理系統及手機移動APP，初步建成統一的漳河三干渠灌區農業水價綜合改革核心示范區信息化管理平臺。經過信息化建設，實現漳河三干渠灌區農業水價綜合改革示范區信息高效迅速傳輸、共享，分渠、支渠及重要閘站可測、可視、重點部位可控，并基于GIS實現對整個灌區用水的動態管理，為示范區水資源調優配置、高效利用提供調度運行決策支持，為建立適應市場經濟要求的用水體系提供信息、計量及管理支持。經過管理手段和信息化技術手段，穩步推動農業水價綜合改革，實行農業用水總量控制和定額管理，合理確定農業水價，建立節水獎勵和精準補貼機制，提升農業用水效率。經過創新研發的田間精準測控一體化裝置，實現總量控制精準測控在渠首，定額管理定向精準控制到田間，建立農田灌溉用水量控制和定額管理制度，提升農業用水效率，加速實現農業現代化。保障糧食等重要農作物合理用水需求，整體上不增加農民負擔。農業用水總量控制和定額管理普遍實行，可持續的精準補貼和節水獎勵機制基本建立，先進適合的農業節水技術措施普遍使用，加速農業用水方式由粗放式向集約化轉變。經過基于4G公網分層分級數據采集、監測、控制，多種靈活的通信組網方式，使用了手機網絡、Zigbee自組網絡、光纖等多種傳輸方式相組合，能滿足不同級別的管水人員遠程操控和查看閘門啟閉和視頻監控等自動化設施，大幅降低工作人員勞動強度，節省時間成本，解放生產力。 管理人員可把更多的時間放在管理、決策、協調、執行等工作中。開創田間水層精測雷達采用非接觸式精準（毫米級）測量模式，加速農業供水的智能化和精確化，真正實現總量控制精準測控在渠首，定額管理定向精準控制到田間。經過改革可提升灌區末級渠系信息化水平，完善供水計量設施。加速供水計量體系建設，為實現從傳統水利向現代水利、可可持續發展水利轉變夯實了基礎，有力地推動示范區水資源管理的現代化。2.2建設任務本次信息化建設包括硬件部分和軟件部分。2.2.1硬件部分根據全國水價改革示范區建設要求及三分干附近詳情，本次示范區信息化建設，硬件部分主要需要從以下幾部分進行建設：雨情自動遙測、視頻監視、、傳輸網絡建設及電纜敷設、閘門監測監控（市電+光纖，含閘前水位）、；支渠節制閘太陽能閘門監控、直灌口及斗口太陽能閘門監控站點、管道式閘門自動化測控、自動灌排水示范田建設、堰塘水位遙測、信息中心、分中心建設等方面。2.2.1.1雨情自動監測三干渠三分干示范區渠系眾多，范圍廣，降雨量分布不均勻，自動雨情監測十分重要。本次建設自動雨量監測站點3處：倉庫協會、陳池協會、洪廟協會。2.2.1.2視頻監視在三分干沿線主要節制閘、支渠口及關鍵控制點建設高清視頻監控站點共計37個。重點位置加設夜晚補光裝置，為渠道管理人員提供動態具象化的渠道實時狀態信息，對渠道安全防范提供保障，可大幅降低工作人員勞動強度，為渠道管理部門決策提供了可靠根據。2.2.1.3傳輸網絡建設根據項目建設需要，根據主干線路布設光纖，輔以GPRS/GSM等專網、公網相組合標準規范進行建設，并盡可能利用公用信道傳輸。由于視頻監控實時高清畫面傳輸要求，及其關鍵節制閘和主要分水口閘門遠程控制的需求，擬以劉集管理段分中心站為起點沿三分干渠道敷設光纜，所有視頻監控點直接用光纜進閘房，而后經過主干光纜傳回中心站。內容如下：（1）劉集管理段～ 三分干進水閘～ 柴集管理段；（2）劉集管理段～蘇冢節制閘附近；（3）柴集節制閘～柴集管理段；（4）柴集管理段～二支干測流斷面；（5）沿線光纜分支～節制閘～37個視頻監控點。由于部分視頻監控點離節制閘房較遠，需敷設室外防水專用電纜進入視頻監控設備箱。2.2.1.4閘門全自動化控制，降低人力成本。（市電+光纖）經過對三分干沿線、柴集管理段附近及洪廟、倉庫支渠的實地踏勘，閘門主要有三分干主干主要節制閘10處（有市電和電機），采取本地人工、本地自動、遠程自動三種方式相組合的閘門控制方式，遠程經過光纜傳輸來控制電機的運行。2.2.1.5閘門全自動化控制，降低人力成本。（太陽能+GPRS）洪廟、倉庫支渠沿線29處節制閘（太陽能供電），三分干主干沿線及洪廟支渠、倉庫支渠沿線直灌口和斗口共185處采取本地人工、本地自動、遠程自動三種方式相組合的閘門控制方式，經過GPRS傳輸控制信號，采用太陽能+電瓶控制直流電機運行。2.2.1.6自動灌排水示范田建設在示范區內選擇一塊田塊平整、交通方便、渠道優良的示范田作小范圍全自動化控制，降低人力成本。灌水、自動測量田間水位、根據田間水位排水閘門自動啟閉排水。達到試驗田灌、排自動智能灌排水的目的。擬安裝灌、排水閘門各8處、節制閘門5處、田間水層8處。2.2.1.7千方以上堰塘水位自動監測三分干水價改革示范區內共建設千方以上堰塘共8處自動水位監測站。根據堰塘水位初步判斷示范區內自有水量。經過組合雨量監測數據初步判斷灌區灌溉的時機和灌溉水量。2.2.1.8信息中心、分中心對三干渠中心站機房進行建設改造，包括接入交換機、核心路由器、應用服務器、三維系統服務器、基礎軟件服務器、終端設備、UPS、機房專用空調、防靜電地板、布線系統、市電系統、機房防雷接地、LED顯示屏、攝像頭、工業級交換機、打印傳真一體機等。并在劉集控制中心安裝音響設施、顯示控制設備。并在劉集村和劉集段安裝無線預警***設施、太陽能、風能路燈及LED顯示屏。2.2.2軟件部分2.2.2.1流量在線監測管理軟件數據是灌區信息化系統的基礎，是水利信息化zui重要的基礎設施。采用zui新的電子科技設備，進行灌區流量數據進行自動采集、處理及存儲。軟件采用實時采集界面。設置單元格個數、單元格尺寸、盲區距離、采集時間間隔、鹽度、磁偏角、流量計安裝高度、平均采樣時間間隔和單元格區間、面積、流速系數、原始數據文 件前綴、原始數據文件存放路徑等參數進行實時數據采集。該軟件應擁有極強的兼容性，運行穩定可靠，界面美觀，人性化。2.2.2.2視頻監控軟件基于J2EE體系和WebSERVICE標準,為系統管理、流媒體、報警轉發、集中存儲檢索等所有應用服務器提供統一WEB訪問配置界面，為前端監控設備提供統一遠程監視查詢WEB訪問界面。***接入網關是平臺和***對話的模塊，負責本地區授權***（包括C/S、B/S***）的接入，接受和轉發***和站端接入網關發來的信令；對于***發出的請求消息，先在***接入網關進行鑒權，鑒權經過后轉發給對應的服務器。1.主要功能(1)實時圖像監看(2)遠程控制功能(3)經過先進的壓縮方式降低對帶寬需求(4)視頻影像存儲(5)圖像回放(6)圖像監視 (7)圖像輸出(8)圖像遠程傳輸 2.2.2.3閘門控制軟件軟件采用WindowsDNA體系架構，基于COM/COM+組件化編程技術，編程語言則采用VisualStudio.Net專業版編制。本軟件將采用按紐的方式產生各監控畫面。人機界面友好，對于未學過計算機的人，只要學會使用鍵盤和鼠標，即可進行整個系統的計算機操作。系統將由主界面和監控、報表生成及打印、參數設置、幫助等若干個子界面組成。2.2.2.4農業水價綜合改革示范區信息管理系統軟件農業水價綜合改革示范區信息管理系統軟件基于統一的數據庫，綜合管理灌區調研成果數據、基礎信息、空間信息、工程監測與運行管理信息、供用水信息等。其中，供用水信息管理是系統的核心，灌區用水定額多少、運行成本高低、供水過硬的質量壞，及其配水數量是否準確等事關灌區工程效益的發揮、水資源的合理利用及其經濟效益和社會效益的提升。本系統的供用水管理涵蓋從用水申報、供水計劃制定、實時閘門調度控制與配水管理、供水計劃調整、供水量統計與水費計算、水費收繳、供水效果評價等環節，從信息管理方面保證科學的水資源配置與管理、高效的水量調度控制與運行管理、透明公開的供用水管理，達到灌區供用水管理可視、可測、可控的目標。該系統基于灌區的空間地理數據，采用三維仿真技術建立展示灌區地理形態、水利工程物或設施分布及其水系、道路、居民點、土地利用等自然人文要素的三維可視化平臺，并與灌區調研成果數據庫、灌區基礎數據庫、水情監測數據庫、灌渠閘控數據庫、視頻監控數據庫、灌區用水管理數據庫、土地利用數據庫等建立接口與連接，以灌區供用水管理業務***，對灌區的地理信息、工程信息、監測信息、供用水管理信息、工程運行管理與調度信息等進行數字化處理，實現基于三維仿真的灌區供用水綜合信息管理與發布，并開發基于手機移動端的灌區供用水信息管理與發布平臺，提升灌區供用水綜合信息管理的水平與效率。2.3建設原則漳河三干渠灌區***農業水價綜合改革示范項目規模大、結構復雜、功能強，為了確保達到預期目標，并組合灌區的詳情，同時考慮此后信息化建設擴展的需求，建設過程中，應遵循以下一些主要原則：1.遵循“科學設計、因地制宜”的準則科學設計實施方案是對試點區信息化建設做出統籌安排，是本次信息化建設的***道保障，信息化實施方案是否科學關系到信息化建設的成敗。另外，編制信息化實施方案時，要因地制宜、重在實用，切實滿足灌區管理實際需要，請勿盲目追求“自動化”、“現代化”，不講效益的傾向。2.遵循“統籌兼顧、資源***共享”的準則在編制試點項目信息化實施方案時，要充分考慮三分干附近多個方面的詳情，統籌兼顧，以實現灌區內部的資源***化共享，避免信息孤島的出現，實現網絡資源與信息資源的***共享。3.遵循“實用、可靠、先進、標準、開放”的準則①實用價值：系統的實用價值和可操作性是主要考慮的因素，根據實際需要設計系統，并充分利用現有資源，避免重復建設；②可靠性：要求在汛期惡劣條件下、在地理位置偏僻的地方、在各種突發事件的情況下，保證系統能正常運行；③先進性：在滿足實用價值和可靠性的基礎上，必須使用的技術起點要高，盡可能選用當前相對先進的軟件、硬件及通訊技術，采用先進的管理方式，保證系統高效運行；④標準性：各種信息、系統之間的接口應遵循統一標準，以便可以集成一個有機整體；⑤開放性：在統一的開放標準下建設系統，讓其結構化、模塊化和標準化，以便于調整和擴展，做到界面清晰，接口標準，鏈接暢通，既有完整性，也有靈活性；
