在我國(guó)，大中型灌區(qū)生產(chǎn)糧食約占全國(guó)總量的50%，已成為保障我國(guó)糧食安全的主戰(zhàn)場(chǎng)。“十四五”期間，我國(guó)繼續(xù)加強(qiáng)大中型灌區(qū)現(xiàn)代化改造，保障國(guó)家糧食安全、促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。黨的二十大報(bào)告也明確提出，要全方位夯實(shí)糧食安全根基，牢牢守住十八億耕地紅線，確保中國(guó)人的飯碗牢牢端在自己手中。
日前，水利部辦公廳和財(cái)政部辦公廳聯(lián)合發(fā)布《全國(guó)中型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造實(shí)施方案（2021—2022年）》，方案確定，抓住冬灌春耕前有利時(shí)機(jī)，加快完成年度灌區(qū)改造任務(wù)，強(qiáng)化農(nóng)業(yè)用水科學(xué)調(diào)度，做好冬灌春耕工作，確保糧食生產(chǎn)供水需求，統(tǒng)籌推進(jìn)大中型灌區(qū)改造與高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)。
近日，中央財(cái)政提前下達(dá)2023年農(nóng)業(yè)相關(guān)轉(zhuǎn)移支付2115億元，其中下達(dá)農(nóng)田建設(shè)補(bǔ)助資金346億元，支持各地提前謀劃高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目，確保國(guó)家糧食安全和重要農(nóng)產(chǎn)品穩(wěn)產(chǎn)保供，促進(jìn)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)建設(shè)。
目前，我國(guó)共有中型灌區(qū)7000多處，它們大都建成于上世紀(jì)50年代至70年代。經(jīng)過幾十年運(yùn)行，大部分灌區(qū)已進(jìn)入老年期，渠系滲漏、坍塌、決口等現(xiàn)象較為普遍，需進(jìn)行續(xù)建配套與節(jié)水改造以恢復(fù)原設(shè)計(jì)功能，保障冬灌春耕順利進(jìn)行。
01抗災(zāi)害
建設(shè)灌區(qū)渠系供水工程，調(diào)整水資源時(shí)空分布，抵御自然的旱澇災(zāi)害。
02護(hù)水土
堅(jiān)持按需供水，推進(jìn)節(jié)水灌溉、科學(xué)灌溉，反對(duì)大水漫灌，防止水土資源流失。
03促生產(chǎn)
用科學(xué)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，補(bǔ)齊農(nóng)田灌區(qū)水利設(shè)施短板，確保作物灌溉與土壤環(huán)境適合，促進(jìn)農(nóng)田增產(chǎn)增收。
04保安全
重視灌區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，科學(xué)種植，有序規(guī)劃，推動(dòng)綠色發(fā)展，建設(shè)宜居農(nóng)村。保證農(nóng)業(yè)灌溉用水充足，協(xié)調(diào)水資源分配，保障作物旱澇保收。
為了實(shí)現(xiàn)灌區(qū)智慧化建設(shè)，四信搭建起完整的智慧灌區(qū)系統(tǒng)架構(gòu)，系統(tǒng)分為物聯(lián)感知層、互聯(lián)互通層、多網(wǎng)融合層、數(shù)據(jù)中臺(tái)層、模型大腦層、智慧應(yīng)用層、展示座艙層七層架構(gòu)，面向水利廳、農(nóng)業(yè)局、灌區(qū)管理局等管理單位和農(nóng)戶、維保人員等使用人員。
結(jié)合智能控制實(shí)現(xiàn)泵、閘、灌溉遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)智能化的管理。建設(shè)全面感知設(shè)備對(duì)水資源及周邊環(huán)境進(jìn)行數(shù)字化采集與控制，滿足多樣化組網(wǎng)及多網(wǎng)融合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，構(gòu)建灌區(qū)水資源數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯聚，通過信息化手段從測(cè)控，調(diào)度，便農(nóng)，運(yùn)維等方面實(shí)現(xiàn)灌區(qū)水資源配置、調(diào)配與應(yīng)用，構(gòu)建多維一體指揮中心，實(shí)施掌握灌區(qū)態(tài)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理與決策。
灌區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)
灌區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)通過在水源地、灌區(qū)布設(shè)風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、光照、氣壓、溫濕度傳感器，對(duì)周邊的氣象環(huán)境進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，并將采集數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)中心，形成智慧灌區(qū)最基礎(chǔ)的信息要素。
農(nóng)渠量測(cè)水
農(nóng)渠量測(cè)水系統(tǒng)采用雷達(dá)流量計(jì)、水位傳感器和機(jī)井控制箱進(jìn)行灌區(qū)實(shí)時(shí)信息采集，并將采集數(shù)據(jù)按照站點(diǎn)以報(bào)表和數(shù)據(jù)等模式顯示在遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)，達(dá)到“縣控額、鄉(xiāng)控水、村控電”的建設(shè)目的。
泵站灌溉控制
根據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)水源井的水位信息、出水壓力、出水流量等控制水泵的啟停。同時(shí)可遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)水源井的取水狀態(tài)和水泵運(yùn)行電流、電壓、消耗電能等電參數(shù)，當(dāng)水泵狀態(tài)出現(xiàn)異常時(shí)發(fā)出告警。
管道量測(cè)水
管道量測(cè)水采用超聲波流量計(jì)，有外夾式、插入式、管段式，可滿足不同環(huán)境的流量監(jiān)測(cè)。其中外夾式安裝最為方便，無需破壞管道。
閘門遠(yuǎn)程控制
閘門監(jiān)控系統(tǒng)主要用于遠(yuǎn)程控制閘門升、降、停操作。閘門遠(yuǎn)控控制核心部分為測(cè)控終端，視頻遙測(cè)終端可通過視頻AI算法計(jì)算當(dāng)前水尺水位，根據(jù)閘后的水位結(jié)合水工建筑標(biāo)準(zhǔn)公式計(jì)算流量，同時(shí)視頻遙測(cè)終端可實(shí)現(xiàn)閘門開合度控制，從而控制閘后流量，實(shí)現(xiàn)水資源調(diào)度。
田間智慧灌溉
田間智慧灌溉系統(tǒng)通過LoRa通信技術(shù)，在田間部署LoRa網(wǎng)關(guān)，在電磁閥門前端部署LoRa控制終端實(shí)現(xiàn)灌溉閥門開閉，從而達(dá)到遠(yuǎn)程灌溉，定時(shí)灌溉，按需灌溉的訴求，其特點(diǎn)是與閥門實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)來達(dá)到控制節(jié)水的效果。
基于灌區(qū)物聯(lián)感知采集數(shù)據(jù)，對(duì)灌區(qū)信息及設(shè)施狀態(tài)進(jìn)行二維動(dòng)態(tài)展示，包括灌區(qū)、渠系、水庫(kù)、水閘、泵站等，并按專題進(jìn)行數(shù)據(jù)態(tài)勢(shì)展現(xiàn)，包括水資源態(tài)勢(shì)、雨水情態(tài)勢(shì)等。
01物聯(lián)感知
對(duì)灌區(qū)前端各項(xiàng)要素指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，包括灌區(qū)水位、灌區(qū)流量、灌區(qū)氣象、農(nóng)田水質(zhì)等要素，并對(duì)閘門、機(jī)井、水泵進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和聯(lián)動(dòng)。主要建設(shè)包括渠道量測(cè)水、閘門監(jiān)測(cè)控制在內(nèi)的多個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，滿足采集、供電、傳輸、控制、儲(chǔ)存、顯示的多樣化監(jiān)測(cè)需求。
02互聯(lián)互通
通過遙測(cè)傳輸終端對(duì)采集的水情、墑情等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行遠(yuǎn)程無線/有線傳輸，支持多種傳輸方式，包括4G/Ethernet/LoRa /北斗等，支持水文/水資源等多種國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約，可根據(jù)不同的監(jiān)測(cè)場(chǎng)景需求選擇不同的設(shè)備，適應(yīng)不同需求。
03多網(wǎng)融合
包含傳感器的報(bào)警信息，同時(shí)我們平臺(tái)也支持報(bào)警規(guī)則鏈的自定義，可通過設(shè)置，落實(shí)責(zé)任主體，落實(shí)到人，實(shí)現(xiàn)警報(bào)信息的閉環(huán)管理。
04數(shù)據(jù)中臺(tái)
數(shù)據(jù)通過傳輸、共享匯聚到數(shù)據(jù)中臺(tái)，在數(shù)據(jù)中臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)標(biāo)簽處理、數(shù)據(jù)整合成數(shù)據(jù)專題，給各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供業(yè)務(wù)應(yīng)用的有效數(shù)據(jù)支撐，實(shí)現(xiàn)取水、輸水、用水、測(cè)控、管理的數(shù)據(jù)專題服務(wù)，對(duì)外提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)整合和數(shù)據(jù)處理服務(wù)。
05展示座艙
給管理用戶和使用用戶提供多個(gè)維度的展示方式，讓用戶直觀看到數(shù)據(jù)變化，掌握灌區(qū)情況。展示的方式包括移動(dòng)終端，水資源一張圖和調(diào)度中心大屏。
福建廈門某智慧灌區(qū)
新疆某智慧灌區(qū)項(xiàng)目
內(nèi)蒙古某灌區(qū)流量監(jiān)測(cè)
山東灌區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水工程
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