灌區(qū)自動(dòng)化管理
灌區(qū)自動(dòng)化管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了灌區(qū)供水遠(yuǎn)程控制、閘門遠(yuǎn)程啟閉、渠/池水情實(shí)時(shí)測(cè)報(bào)、用水量自動(dòng)采集、實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控等功能。達(dá)到節(jié)約灌溉用水和科學(xué)高效管理灌區(qū)的目的。
灌區(qū)自動(dòng)化管理系統(tǒng)對(duì)保障灌溉工程安全運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置、提高水資源利用效率、保障灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。
系統(tǒng)組成示意圖:
主要產(chǎn)品:
系統(tǒng)功能:
★靈活溝通
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備可靈活選擇GPRS、4G、NB-IoT、LoRa、光纖等多種通信方式。
★功能豐富
具有現(xiàn)場(chǎng)顯示、本地控制、遠(yuǎn)程控制、預(yù)警分析等功能。，并支持定制開發(fā)。
★遠(yuǎn)程操作和維護(hù)
監(jiān)控軟件支持電腦和手機(jī)APP遠(yuǎn)程訪問(wèn)，方便供水/配水管理和系統(tǒng)維護(hù)。
★多種報(bào)警
出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常和設(shè)備故障時(shí)，會(huì)通過(guò)監(jiān)控軟件、手機(jī)APP、短信等形式進(jìn)行報(bào)警。
★智能操作
支持根據(jù)水池水位自動(dòng)控制水泵機(jī)組的運(yùn)行；根據(jù)渠道水位自動(dòng)開啟/關(guān)閉電動(dòng)閘門；根據(jù)水源和用戶付費(fèi)自動(dòng)配水。
應(yīng)用案例:
案例1-山西省運(yùn)城市趙北引黃灌溉信息監(jiān)控系統(tǒng)
本項(xiàng)目是運(yùn)城北引黃灌區(qū)信息化項(xiàng)目。整個(gè)灌區(qū)環(huán)線已架設(shè)光纖，總長(zhǎng)150公里，實(shí)現(xiàn)了泵船/提升泵站、明渠流量、視頻同步監(jiān)控。
項(xiàng)目規(guī)模:
◆泵船/提升泵站
三級(jí)(共5個(gè))，利用“數(shù)據(jù)-9201泵船/泵站監(jiān)控終端”監(jiān)控提升泵組的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行電壓/電流、功率、功耗、電機(jī)軸溫度；同時(shí)，監(jiān)測(cè)站前水池的水位，總出水口的瞬時(shí)和累計(jì)流量。
◆明渠流量監(jiān)測(cè)點(diǎn)
共75個(gè)，采用“DATA-9201渠道流量監(jiān)測(cè)終端+明渠流量計(jì)”監(jiān)測(cè)渠道水位、瞬時(shí)和累計(jì)流量。
◆視頻監(jiān)控點(diǎn)
共81個(gè)，主要分布在三條干渠上，采用“攝像機(jī)+硬盤錄像機(jī)”采集存儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)視頻，并實(shí)時(shí)上傳至監(jiān)控中心。
監(jiān)控站點(diǎn):
明渠流量監(jiān)測(cè)站
水泵監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)
監(jiān)控中心和一些軟件界面:
監(jiān)控中心
提升泵站監(jiān)控界面
明渠流量監(jiān)控接口
干渠視頻監(jiān)控界面
歷史數(shù)據(jù)分析界面
項(xiàng)目特點(diǎn):
1.太陽(yáng)能電源
◆明渠流量監(jiān)測(cè)點(diǎn)和視頻監(jiān)測(cè)點(diǎn)均采用太陽(yáng)能供電，解決了現(xiàn)場(chǎng)無(wú)市電的問(wèn)題。
◆保證監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和視頻的實(shí)時(shí)傳輸。
2.與多個(gè)系統(tǒng)無(wú)縫連接
監(jiān)控軟件通過(guò)開放式數(shù)據(jù)庫(kù)與多個(gè)系統(tǒng)連接，包括:
◆ 3D模型系統(tǒng)
◆數(shù)字沙盤系統(tǒng)
◆辦公自動(dòng)化系統(tǒng)
◆運(yùn)行收費(fèi)系統(tǒng)
案例2-山西省回龍灌區(qū)引黃灌溉信息監(jiān)控系統(tǒng)
回龍灌區(qū)，位于山西省運(yùn)城市臨猗縣，為中型灌區(qū)，規(guī)模為五級(jí)五站(含水源浮動(dòng)站)。灌溉水來(lái)自黃河。
監(jiān)控站點(diǎn):
泵和站的監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)
河道流量和氣象監(jiān)測(cè)站點(diǎn)
監(jiān)控中心和一些軟件界面:
監(jiān)控中心
液位監(jiān)控接口
明渠流量監(jiān)控接口
土壤濕度監(jiān)控界面
本項(xiàng)目中，所有監(jiān)控/監(jiān)測(cè)站與監(jiān)控中心之間采用GPRS通信，站的類型如下:
◆泵船監(jiān)測(cè)站:共有兩個(gè)泵船取水點(diǎn)，每個(gè)泵船有四個(gè)水泵，采集電機(jī)溫度、水泵兩端軸承溫度、耗電量、水泵運(yùn)行狀態(tài)等。，并支持越限和故障報(bào)警。
◆液位站監(jiān)控站:10KV水泵機(jī)組全部在現(xiàn)場(chǎng)，采集電機(jī)溫度、泵兩端軸承溫度、耗電量、泵運(yùn)行狀態(tài)、進(jìn)水水位等。，并支持泵的遠(yuǎn)程啟停和超限報(bào)警。
◆灌溉提升泵站監(jiān)測(cè)站:共9個(gè)站(16臺(tái)泵)，采集電機(jī)溫度、泵兩端軸承溫度、耗電量、泵運(yùn)行狀態(tài)等。，并支持泵的遠(yuǎn)程啟停和超限報(bào)警。
◆渠道監(jiān)測(cè)站:共10個(gè)測(cè)點(diǎn)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)采集兩個(gè)明渠水位，根據(jù)水位自動(dòng)計(jì)算流量，支持水位超限報(bào)警。
◆土壤水分監(jiān)測(cè)站:共10個(gè)測(cè)點(diǎn)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)采集三層土壤水分，支持超限報(bào)警。
◆氣象監(jiān)測(cè)站:共1個(gè)測(cè)點(diǎn)，采集溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、降雨量、照度等數(shù)據(jù)。，并支持越限報(bào)警。
案例3-?？诠鄥^(qū)渠道流量監(jiān)測(cè)
在海口市某灌區(qū)信息化項(xiàng)目中，選擇了10個(gè)水閘/配水重點(diǎn)監(jiān)測(cè)站，對(duì)其水位、流量和現(xiàn)場(chǎng)圖像進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。同時(shí)，4個(gè)監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)土壤墑情、雨量、溫濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等信息。
監(jiān)控站點(diǎn):
明渠流量監(jiān)測(cè)站
項(xiàng)目特點(diǎn):
◆明渠流量計(jì):巴什爾槽式流量計(jì)，通過(guò)RS485輸出水位和流量數(shù)據(jù)。
◆圖像監(jiān)控設(shè)備:130萬(wàn)像素戶外工業(yè)攝像機(jī)。
◆供電方式:太陽(yáng)能供電。
◆通信方式:GPRS。
◆監(jiān)控軟件:組態(tài)王監(jiān)控軟件(完美兼容渠道流量監(jiān)控終端數(shù)據(jù)-9201)。
灌區(qū)管理部門通過(guò)長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)積累和統(tǒng)計(jì)分析，逐步制定出動(dòng)態(tài)用水計(jì)劃，提高了灌區(qū)管理能力和取水精細(xì)化管理水平。
案例4-監(jiān)測(cè)貴州某渠道的水位和流量
在貴州某灌區(qū)渠道監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中，管理部門通過(guò)幾年的人工監(jiān)測(cè)，總結(jié)出一份“渠道水位與瞬時(shí)流量對(duì)照表”。為了節(jié)省系統(tǒng)建設(shè)成本，用戶決定不安裝明渠流量計(jì)，而是采用“查表法”實(shí)現(xiàn)流量監(jiān)控。
渠道水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)
在本項(xiàng)目中，渠道監(jiān)控終端DATA-9201的嵌入式程序編寫了水位與瞬時(shí)流量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，使用超聲波水位計(jì)測(cè)量渠道水位。
DATA-9201根據(jù)幾組相鄰的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)形成的曲線，將監(jiān)測(cè)到的實(shí)時(shí)水位換算成瞬時(shí)流量，再乘以時(shí)間，計(jì)算出累計(jì)流量。
這種方法雖然不如明渠流量計(jì)精確，但充分利用了用戶的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，降低了人工測(cè)量的難度和成本，對(duì)宏觀把握渠道流量及其變化趨勢(shì)具有重要作用。
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渠道流量監(jiān)測(cè)在廣西http://www.data86.net/anlifenxiang36.html灌區(qū)的應(yīng)用案例
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