【技术】数字灌区、智慧灌区建设的规划设计

文章来源:聚英云农 发布时间: 2023-09-05 10:03:23
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灌区是由取引水枢纽、输配水渠系、节制闸及分水闸、调节水库等建筑物构成的供水系统和种植的作物组成的复杂大系统。

【技术】数字灌区、智慧灌区建设的规划设计

依靠传统的人工经验管理方式难以对灌区工程系统进行安全、及时、高效、精准和经济的运行管理,也难以实现水资源的优化配置和高效利用。灌区农业现代化以及多功能、多用途发展对供水服务提出了更高的要求,这就迫切需要通过应用信息化、数字化、智能化和自动化技术提升灌区管理能力和水平。同时,随着物联网、大数据、云计算、人工智能等新兴信息技术的迅速发展和深入应用,全国水利信息化建设亦进入了全方位、多层次发展的新阶段,为数字灌区、智慧灌区的建设奠定了基础。

要按照“需求牵引、应用至上”的要求,规划设计数字灌区智慧灌区建设,加快灌区计量设施、智慧决策系统、闸门自动化监控系统、信息化管理系统建设进程。实现灌区管理由依靠人工经验向数字化、智慧化管理的转变,对于灌区灌溉、抗旱和防洪由事中事后被动应对向事前主动预测、预报、预警和预案转变,实现灌区管理智慧化科学决策和优化运行调度。

数字灌区智慧灌区主要规划建设内容应当包括如下方面:

1.提升物联感知能力

扩大灌区渠系、水利工程设施的监测范围,提升水利管理活动的动态感知能力;积极推进灌区水位、流量、降雨、水质等水情、工情和水事等前端物联感知能力建设。

2.提升远程监控能力

提升灌区控水设备设施自动化程度和远程控制水平。根据“无人值班,少人值守”的原则,面向灌区闸门、泵站、分水洞等工程设施,按照智能调水与人工远程调水相结合的方式,进行灌区控水工程的远程控制改造。

3.提升灌区网络系统

在现有网络基础上,逐渐完善灌区水利数据中心网,优化功能分区及网络架构,扩展覆盖范围、扩充带宽,形成覆盖都江堰灌区及各管理处的水利信息业务网。

4.开发应用灌区管理“智慧大脑”

在感知到的和其他相关数据资源的基础上,基于对供水和需水动态变化的预测分析,开发应用数字灌区和智慧灌区管理系统,为灌区工程设施运行调度提供数字化、智能化组件、算力、算法等支撑。构建灌区水利模型和算法模型库,研究应用深度挖掘、智能学习等技术,建设可扩展的云端超算能力,提高灌区数据处理分析及业务应用能力,为灌区实现水资源优化配置管理及防汛抗旱预测、预报、预警和预案提供技术保障。根据灌区的渠系、闸门等硬件设施的特性,以及灌区水量供需平衡情况和预报数据,对渠系输配水过程的模拟和优化,提供最佳输配水方案,为工程设施优化运行调度提供决策支持。

5.开发应用灌区管理决策支持和自动化监控管理系统

灌区改造的最终目标是实现高效用水和资源的可持续利用,灌区工程能力的提升仅仅是为其提供了基础条件,而要真正实现高效用水、提高灌区服务水平,还必须要有科学的决策。

来源:北京新型智慧农业研究院

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