灌區(qū)信息化解決方案

灌區(qū)信息化系統(tǒng)的組成

灌區(qū)信息化系統(tǒng)是一個為灌溉水利服務(wù)的，集水雨情信息、水利工程信息、泵站控制、水資源配置與調(diào)度與一體的系統(tǒng)。灌區(qū)信息化系統(tǒng)包含信息的采集、傳輸、存儲和數(shù)據(jù)處理。本方案主要闡述灌區(qū)水雨情、閘閥測控、水量計量、水質(zhì)監(jiān)測、氣象墑情在灌區(qū)中的應(yīng)用。

一、灌區(qū)水雨情系統(tǒng)

利用雷達水位計監(jiān)測灌區(qū)渠道水位、利用壓力式水位計監(jiān)測地下水、利用翻斗式雨量筒監(jiān)測灌區(qū)降雨量、工業(yè)攝像頭定時拍照拍攝現(xiàn)場圖片。這些傳感器可以直接通過遠傳數(shù)據(jù)模塊自動采集水位、雨量、圖像等信息。遙測終端機將采集到的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到中心系統(tǒng)上。

二、灌區(qū)閘閥控制系統(tǒng)

利用雷達水位計讀取閘前水位、閘后水位、閘位計測量閘門高度、雷達水位計的數(shù)據(jù)和閘位計的數(shù)據(jù)通過遙測終端機利用GPRS傳輸?shù)皆贫?。客戶可以通過電腦web軟件并根據(jù)現(xiàn)有的水位和閘位遠程下發(fā)控制指令對本地PLC進行控制、從而控制閘門開度或者泵站水泵的啟停。

三、水量計量

利用多普勒超聲波流量計測量渠道的水流量、通過遙測終端機將流量信息發(fā)送至服務(wù)器。

多普勒超聲波流量計流速測量基于多普勒效應(yīng)，探頭斜向上發(fā)出一束超聲波，超聲波在流體中傳播，流體中會含有氣泡或者顆粒等雜質(zhì)（可以認(rèn)為流體中的雜質(zhì)和水流的速度一致），當(dāng)超聲波接觸到流體中的雜質(zhì)時會使反射的超聲波產(chǎn)生多普勒頻移Δf， 多普勒頻移Δf正比于流速。通過測量多普勒頻移Δf即可測量出流體的流速。

多普超聲波流量計采用速度面積法測流，利用超聲波流速傳感器測量流速V，利用壓力式水位計測量水位H，預(yù)先在控制器設(shè)置的渠道參數(shù)，控制器可以利用水位自動換算出過流面積S，流體的流量公式為：

Q= V×S

其中V- - - -流速 S- - - -過流面積Q- - -瞬時流量

由于采用了速度面積法測流，其可以適用于任何形態(tài)的斷面。

四、水質(zhì)監(jiān)測

利用投入式的水質(zhì)傳感器測量灌溉渠道的水質(zhì)情況、主要監(jiān)測氨氮、pH、溶解氧通過水質(zhì)的參數(shù)合理的對灌區(qū)的農(nóng)作物進行灌溉作業(yè)。

五、氣象墑情

通過測量風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、氣壓、雨量、太陽能輻射量、太陽紫外線、土壤溫濕度等常規(guī)氣象要素，為灌溉區(qū)域科學(xué)化用水調(diào)度以及農(nóng)作物長勢判斷提供數(shù)據(jù)支持，在灌區(qū)內(nèi)布置土壤墑情傳感器，統(tǒng)計受旱面積、區(qū)域、程度、為科學(xué)引水灌溉提供依據(jù)。

七、數(shù)據(jù)平臺

云數(shù)據(jù)展示平臺：主要用于展示各個站點的水位、流速、流量、氣象、墑情、空氣溫濕度等信息。其功能為：站點的管理，全部站點實時數(shù)據(jù)的查看，單個站點的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、報表、曲線、歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出、歷史曲線的導(dǎo)出。該平臺可以免費使用，如需自建平臺可以對數(shù)據(jù)進行解析。遙測終端機支持的協(xié)議是SL651-2014 水文通訊規(guī)約。