简介
灌区管理系统使用现代信息技术，对灌区内水情、雨情、土壤墒情和气象等要素进行实时监测，并通过视频监控实现对泵站、闸门和蓄水池的远程管理。通过对引水、输水、配水、分水点和分界点的水位和流量进行统计，灌区总调度和分中心能够获取准确的数据支撑，实现水资源的优化配置。
平台特点
- 标准规约，灵活接入：智慧灌区平台，直接支持 SZY206《水资源监测数据传输规约》、SL427《水资源监测数据传输规约》、SL651《水文监测数据通信规约》等标准国家水文水资源协议，支持多中心上报，无缝对接省、市、县级平台。
- 工业设备，无缝接入：智慧灌区平台支持 ModbusRTU 透传，modbusTCP，支持 MQTT 协议。方便各种 PLC 控制器设备接入和管理。
- SaaS架构，敏捷交付：智慧灌区管理平台采用SaaS轻量架构，拥有海量功能模版，可根据用户需求进行弹性部署，敏捷交付，不仅大幅缩短了交货周期，还显著降低了项目建设的成本，为用户带来更高效、更经济的管理体验。
系统组成
本系统基于GIS技术、物联网通信技术、数字化系统技术，采用多层架构体系，是一个集信息管理、统计分析、决策支持等功能于一体的智慧管理平台。
- 感知与传输层：包括物联网感知设备、传输网络以及软硬件设施，为系统运行提供必要的环境支撑。这些设备如流量计、水质监测仪和视频监控等，通过多种网络方式将数据传输至数据支撑层进行集中管理和分析。
- 平台支撑层：平台支撑层提供了包括综合信息调度，实时数据监控，闸门泵站自动化，统计报表、告警管理等组件，支持业务应用和数据分析。
- 业务应用层：通过PC端和移动端的应用功能，为灌区管理提供业务支持，如灌区总览、用水计划管理和灌区工程管理等。系统还包含数据可视化、视频监视服务、用户管理与权限管理等功能模块。
也可以结合土壤墒情监测，对需水信息进行预测，实现更精准和高效的水资源调度。
对于泵站类和大型闸门类项目，也需要搭配工程安全监测，集成测斜仪、应变计、渗压计等设备，监测结构变形与渗流状态。
灌区一张图
灌区一张图是灌区信息化建设的可视化载体，其通过GIS技术将多源数据与业务系统叠加，集成展示数据概况、用量汇总、设备状态、需配水环比、预警、流量、视频监控等。实现“一图统管、一屏尽览”。包括：
- 基础图层：通过地图符号化定义灌区管理各专题要素；基于地图图层，实现用户对灌区各专题要素地图图层的显示与隐藏。涉及的图层包括河流、水库、渠系（主干渠、干渠、支渠）、建筑物（放水涵、倒虹吸、渡槽、进水水陂、交通桥、人行桥）、水闸（进水闸、节制闸、排洪闸）、监测站点（雨量、水位、流量、视频）等。
- 数据管理：数据概览：集中展示辖区内用水户、种植面积、站点；显示设备运行状态；显示各站点实时/累计流量；按月/季/年展示需水量与配水量对比。显示实时视频。
- 业务系统：集成水量调度、工程运维、水费计收等模块，支持点击地图元素触发业务操作。例如，用户点击某闸门图标即可查看实时水位、调阅历史记录或执行远程控制。
- 实时预警：当发生故障、超阈值等事件，系统会在地图上显示异常，并生成告警信息和处置建议，推送到管理员。
- 辅助调度：结合实时数据、视频监控，以及当前值班信息、责任人信息，辅助调度管理。
监测要素管理
灌区监测站点负责如下功能：
- 水位、流量、气象：对水源的渠首、重点支渠的水位、流量、流速进行监测。
- 闸门远程控制：监测闸门的前后水位、流量及开度状态，对闸门进行远程控制。
- 泵站远程控制：监测水泵的运行电流、电压及状态，实现远程启停和故障预警。
- 视频监控：实时监控闸门、泵站运行状态，结合AI算法识别异常行为（如非法闯入）并预警。
- 水质监测：实时采集水位、流量、土壤湿度、气象数据（如降雨量、温湿度）及水质指标（pH值、溶解氧等）。
灌区量测水管理
实时展示干、支、斗、农等各级渠道水位流量数据，分析水资源分配情况和用户用水量。
- 渠道水量统计：整合自动化（闸门、流量计）与人工测量数据，计算日/月/年水量及平均流量，支持多维度（渠道、时间）统计。
- 管理单位水量统计：按管理单位（处、所、段）及其上下级关系，统计日/旬/月/年用水量。
- 用水户水量统计：按受益单位（村、镇、县）及其上下级关系，统计日/旬/月/年用水量。
- 用户数据汇总：汇总全体用户数据，包括土地面积、亩用水量、核定用水、奖励用水、年度水费、账户余额等。
防汛抗旱
- 实时信息监测：通过列表与GIS地图，可视化监控水位、流量、土壤湿度、气象、降雨量、视频等多维数据。
- 预警信息发布：编辑、审核、发布预警信息（含内容、级别、人群、机关），支持查询、导出、打印。
- 预警配置管理：设置预警级别（蓝黄橙红）、发布/审核人员权限、预警条件阈值。
- 综合查询统计：支持图文查询工情（工程资料、图纸、视频）、监测数据、水资源信息，并支持导出打印。
水权管理
- 阶梯水量水价：为灌区设定多级水价策略，供用水户选择。
- 水权登记：记录每个用水户的土地面积、亩用水量、水权年限、初始/核定水量、渠道用水占比等，用于计算用水费用及节水奖励。
- 量水水价配置：用户选择水价策略后，系统根据该年份运行情况，结合配水比例自动计算用水费用和统计信息。
- 水权交易：设定交易双方、方式、成交水量、金额及剩余可交易水量。
- 补贴奖励：统计用户年度用水、节水量，支持申请节水奖励，奖励水量可累计抵扣未来水费。
水费计收管理
- 水量公示：自动生成灌溉水量记录，各受益单位可查看、修订（公示期内），支持导出打印。
- 水量查询：按年度查询受益单位详细用水数据（月份、次数、止时间、每次/亩均用量），支持导出打印。
- 收费管理：用户缴费后，管理员录入收费信息。系统根据土地面积、亩用水量、核定用水、阶梯水价等自动计算总水费。
- 收费统计：按渠道统计实际用水费，支持柱图、线图等形式展现，自动生成实时、月度、季度、年度水费账目，为信息公开提供基础。
水资源调度
综合分析渠道水位、灌溉需求和气象墒情，通过远程控制各个闸门的开关状态、流量控制，实现水资源的优化配置。
- 需水计划：制定并审核用户需水申请（水量、时间、用途），支持历史查询与统计。
- 调度计划：基于水资源、需水量、降雨预测，制定并审核调度方案，供执行参考。
- 配水调度：生成配水指令（开闸时间、时长、预估流量），可直接跳转至闸控模块执行。
- 调水流量统计：按灌区、渠道、时间维度（旬/月/季/年）统计计划配水、实际配水及配水比例。
闸门控制具体可参考 闸门控制系统
视频监控
系统支持视频监控、远程云台控制等功能，基于实时视频，管理员可以对现场情况进行及时处理。
远程运维与预警
通过实时监测和阈值设置，系统能够自动告警，并及时通知管理人员，减少由于故障等异常情况造成的损失。
1、设备故障报警
对泵站、闸门等设备的运行状态进行实时监控，一旦检测到故障或异常情况，如电流电压异常、水泵运行不正常等，系统会立即发出报警通知。
2、环境风险报警
通过对气温、气压、风向等气象要素的监测，系统可以检测出恶劣天气的信息并执行应对措施，例如，在暴雨、干旱等极端气象条件即将发生时，管理人员可以提前规划调度，以减少自然灾害的影响。
3、报警记录
报警信息都会进行存储，用于进行数据分析和查询，用户可根据报警条件、时间、情况等多种查询条件进行报警记录分析。
巡检和工单管理
基于智慧灌区平台和手机 APP 提供的巡检和工单管理功能，管理单位可安排整个灌区工程定期的人工巡检，自动派发工单，并跟进工单处理整个环节。
- 故障管理：支持自动故障上报，以及人工录入故障（设备、地点、现象、时间）。
- 巡检管理：支持设定巡检路线，提交和查看巡检记录。
- 工单管理：基于工单系统，跟踪故障处理流程，支持图表统计。
- 运维人员：运维人员管理，值班安排等。