項(xiàng)目背景

      當(dāng)前，我國多數(shù)灌區(qū)仍存在水資源管理粗放、調(diào)度效率低下、人工操作不便等問題。渠系閘門作為水資源調(diào)配的核心設(shè)施，其控制方式直接關(guān)系到灌溉效率與用水安全。為貫徹“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水思路，推動灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)，實(shí)施閘門遠(yuǎn)程自動化控制已成為必然選擇。

現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

渠首樞紐：閘門尺寸大、承受水壓力強(qiáng)，人工操作勞動強(qiáng)度大、風(fēng)險高，且無法實(shí)現(xiàn)與上游來水的精準(zhǔn)聯(lián)動，在應(yīng)對突發(fā)洪水時反應(yīng)遲緩。

田間渠道：閘門數(shù)量眾多、布局分散，管理維護(hù)成本高，傳統(tǒng)方式下水量分配不均易引發(fā)用水糾紛，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

系統(tǒng)層面：信息孤島現(xiàn)象普遍，水情、工情數(shù)據(jù)不能共享，難以實(shí)現(xiàn)全灌區(qū)的統(tǒng)一調(diào)度和優(yōu)化配置。

解決方案

1）渠首大型樞紐閘門控制：

適用范圍：灌區(qū)引水渠首、干支渠分水樞紐等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的大型閘門

建設(shè)目標(biāo)：確保安全、實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)聯(lián)動調(diào)度。

核心控制器選型：中大型模塊化PLC，其特點(diǎn)是可擴(kuò)展性強(qiáng)且安全穩(wěn)定。

系統(tǒng)搭建：

2）田間中小渠道閘門控制

適用范圍：分布于支渠、斗渠、農(nóng)渠上的大量中小型閘門

建設(shè)目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、可靠的精準(zhǔn)配水與無人值守

核心控制器選型：小型/微型一體化PLC或?qū)Ｓ肦TU，其特點(diǎn)是成本低，功耗小。

系統(tǒng)搭建：

系統(tǒng)功能

實(shí)時數(shù)據(jù)監(jiān)測：

水情數(shù)據(jù)監(jiān)測：實(shí)時監(jiān)測渠道流量、閘前、閘后以及關(guān)鍵斷面水位，掌握渠道蓄水與水流情況。

設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)：實(shí)時監(jiān)測閘門運(yùn)行狀態(tài)、閘門開度、電流、電壓等數(shù)據(jù)，保障設(shè)備安全運(yùn)行。

智能閘門控制

遠(yuǎn)程手動控制： 在監(jiān)控中心，操作員可對任意單座或成組閘門進(jìn)行遠(yuǎn)程一鍵啟閉或開度調(diào)節(jié)。

現(xiàn)地手動控制： 在設(shè)備現(xiàn)場通過控制柜上的按鈕、手搖或觸摸屏進(jìn)行操作，作為系統(tǒng)故障或檢修時的最終安全保障。

自動化邏輯控制： 現(xiàn)場PLC根據(jù)預(yù)設(shè)邏輯自動運(yùn)行，如恒定水位、計(jì)劃流量、輪灌時間控制等，實(shí)現(xiàn)水資源的高效、精準(zhǔn)、公平和安全調(diào)配。

實(shí)時視頻監(jiān)控

在閘門及周邊建設(shè)視頻監(jiān)控站，管理中心遠(yuǎn)程監(jiān)視閘門的開度、閘門啟閉機(jī)狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、水位情況等，實(shí)現(xiàn)“遠(yuǎn)程巡檢”。

數(shù)據(jù)傳輸

柳林智能工控機(jī)/MGTR-W閘門控制器將閘門開度、閘前/后水位、閘門上/下限位、過閘流量、動力電壓/電流、視頻圖像等數(shù)據(jù)通過4G/5G無線網(wǎng)絡(luò)及時傳輸至灌區(qū)信息化管控平臺，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)測與處理。

軟件平臺

 灌區(qū)閘門遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)平臺實(shí)現(xiàn)對取、用水量、水位信息、閘門運(yùn)行狀態(tài)、供電情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，遠(yuǎn)程控制閘門開關(guān)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲整理、分析，為客戶后期工作提供可靠數(shù)據(jù)支持，大大提高灌區(qū)取水及用水的管理效率，降低管理成本。

三維可視化孿生建模

對整個灌區(qū)內(nèi)所有渠系、閘門、泵站等水利設(shè)施進(jìn)行數(shù)字孿生建模，并融合實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)，可以構(gòu)建一個全域感知、智能模擬與協(xié)同調(diào)度的智慧管理平臺，最終實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用與工程的精準(zhǔn)管控。

實(shí)時數(shù)據(jù)監(jiān)測?

  系統(tǒng)集成水位、流量、閘門開度、應(yīng)力、電機(jī)狀態(tài)等多項(xiàng)實(shí)時參數(shù)，支持圖表展示與歷史趨勢分析。

GIS地圖顯示

   通過GIS地圖直觀顯示各個監(jiān)測點(diǎn)所在位置，及各監(jiān)測點(diǎn)類型、閘門狀態(tài)，閘前后液位等信息；支持點(diǎn)擊查看詳情，實(shí)現(xiàn)全局態(tài)勢一圖掌控。

遠(yuǎn)程精準(zhǔn)控制?

    通過監(jiān)控平臺可手動對閘門開/關(guān)、開度進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，操作日志全程可追溯。

預(yù)案仿真推演?

   內(nèi)置供需水預(yù)測模型、水資源配水調(diào)度模型、洪水預(yù)報等等模型，模擬不同操作對水文環(huán)境的影響，優(yōu)化決策方案。

?智能調(diào)度優(yōu)化?

   基于AI算法動態(tài)調(diào)整閘門控制策略（如節(jié)水灌溉、錯峰泄洪、聯(lián)排聯(lián)調(diào)等）。

視頻監(jiān)控

   在關(guān)鍵位置設(shè)置視頻監(jiān)控點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對灌區(qū)閘門運(yùn)行狀態(tài)、水位流量及周邊環(huán)境的?遠(yuǎn)程可視化監(jiān)控與管理?，提升灌溉效率、保障工程安全、優(yōu)化水資源調(diào)度。

預(yù)警報警管理

    具備多級報警機(jī)制，對設(shè)備故障、通信中斷、水位超限等異常情況進(jìn)行實(shí)時診斷，并通過聲光、短信、APP等多渠道告警。

數(shù)據(jù)分析與決策支持

  系統(tǒng)自動生成用水量統(tǒng)計(jì)報表、日、月、年報以及多表同時段、同表多時段數(shù)據(jù)分析，為管理決策和水費(fèi)征收提供依據(jù)。

手機(jī)APP

為方便用戶使用，根據(jù)用戶要求，可定制移動版APP，實(shí)現(xiàn)手機(jī)端對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的監(jiān)測和設(shè)備遠(yuǎn)程控制的操作。APP系統(tǒng)分為GIS地圖展示、實(shí)時監(jiān)測、歷史數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)及遠(yuǎn)程控制等功能，所下圖所示：

計(jì)量方式

安裝現(xiàn)場

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