四信智慧灌区解决方案，全力保障冬灌春耕_四信农业灌溉平台说明书

       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