灌区信息化解决方案

灌区信息化系统的组成

灌区信息化系统是一个为灌溉水利服务的，集水雨情信息、水利工程信息、泵站控制、水资源配置与调度与一体的系统。灌区信息化系统包含信息的采集、传输、存储和数据处理。本方案主要阐述灌区水雨情、闸阀测控、水量计量、水质监测、气象墒情在灌区中的应用。

一、灌区水雨情系统

利用雷达水位计监测灌区渠道水位、利用压力式水位计监测地下水、利用翻斗式雨量筒监测灌区降雨量、工业摄像头定时拍照拍摄现场图片。这些传感器可以直接通过远传数据模块自动采集水位、雨量、图像等信息。遥测终端机将采集到的数据通过无线网络传送到中心系统上。

二、灌区闸阀控制系统

利用雷达水位计读取闸前水位、闸后水位、闸位计测量闸门高度、雷达水位计的数据和闸位计的数据通过遥测终端机利用GPRS传输到云端。客户可以通过电脑web软件并根据现有的水位和闸位远程下发控制指令对本地PLC进行控制、从而控制闸门开度或者泵站水泵的启停。

三、水量计量

利用多普勒超声波流量计测量渠道的水流量、通过遥测终端机将流量信息发送至服务器。

多普勒超声波流量计流速测量基于多普勒效应，探头斜向上发出一束超声波，超声波在流体中传播，流体中会含有气泡或者颗粒等杂质（可以认为流体中的杂质和水流的速度一致），当超声波接触到流体中的杂质时会使反射的超声波产生多普勒频移Δf， 多普勒频移Δf正比于流速。通过测量多普勒频移Δf即可测量出流体的流速。

多普超声波流量计采用速度面积法测流，利用超声波流速传感器测量流速V，利用压力式水位计测量水位H，预先在控制器设置的渠道参数，控制器可以利用水位自动换算出过流面积S，流体的流量公式为：

Q= V×S

其中V- - - -流速 S- - - -过流面积Q- - -瞬时流量

由于采用了速度面积法测流，其可以适用于任何形态的断面。

四、水质监测

利用投入式的水质传感器测量灌溉渠道的水质情况、主要监测氨氮、pH、溶解氧通过水质的参数合理的对灌区的农作物进行灌溉作业。

五、气象墒情

通过测量风速、风向、温度、湿度、气压、雨量、太阳能辐射量、太阳紫外线、土壤温湿度等常规气象要素，为灌溉区域科学化用水调度以及农作物长势判断提供数据支持，在灌区内布置土壤墒情传感器，统计受旱面积、区域、程度、为科学引水灌溉提供依据。

七、数据平台

云数据展示平台：主要用于展示各个站点的水位、流速、流量、气象、墒情、空气温湿度等信息。其功能为：站点的管理，全部站点实时数据的查看，单个站点的实时数据、历史数据、报表、曲线、历史数据导出、历史曲线的导出。该平台可以免费使用，如需自建平台可以对数据进行解析。遥测终端机支持的协议是SL651-2014 水文通讯规约。