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一、系统介绍
闸门信息化系统，以“无人值守”为设计原则，为用户提供了一套既可现场对闸门进行控制，也可远程进行闸门启闭的自动化控制系统，该闸控系统可接入渠道水位信号、流量信号，或现场视频信号等，能够将水位、流量、视频画面等与闸控系统集中显示在一个软件画面中，构建成水资源的监控平台，使得远方操作更加可视，达到无人值守、合理调度分配。
二、闸控系统功能
1、实现现场手动、现场自动
现场手动：闸门所在现场设置有闸门电控柜，电控柜设置有闸门控制用的升降停按钮和控制权限切换开关，将控制开关切换到现场手动挡，利用工具实现闸门的现场手动开关。
现场自动：在现场闸门电控柜上设置触摸屏，触摸屏除了显示闸门和水位的实时信息外，还可以通过触摸屏按钮接收信息，在控制开关切换到现场自动控制挡，可以利用触摸屏上的人机界面和内部运行的控制软件实现闸门的现场控制。
2、远程控制
远程控制：现场有现地、远程控制权限切换功能，当现场授权于远程后，管理中心获得控制权限，可以远程控制闸门的开闭，管理中心可以使用监控计算机运行的闸门控制软件远程控制现场闸门。
3、急停控制
无论现场还是远程控制，一旦险情发生，需立即停止闸门运行时，现场控制柜设置急停按钮，以停闸、停电，确保安全。
4、具有运行状态判别，故障多重保护和报警功能
闸门运行过程中，运行状态和信息被实时监控，并被作为闸门运行动作的前提判断条件，防止发生错误动作无法调节，防止设备损坏。当监测到各种信息逻辑不协调，互相矛盾时，则立即停机报警，等待检修。
5、实时采集信息
闸门开度、闸门状态、闸门位移越限开关状态、电机运行参数、等各类实时参数与状态信号。
6、数据通信
闸门终端和管理中心之间依靠4G远程通信进行数据传输，传输数据包括实时采集数据、控制命令数据、故障警报数据等。
三、智能测控一体化闸门
智能测控一体化闸门采用太阳能供电系统供电，配置蓄电池和太阳能电池板，是集测、控于一体的新型闸门。其主要包括五部分：闸门控制器、太阳能供电系统、传感器检测系统、动力传动系统、铝合金材质闸门主体。
测控一体化闸门
1、闸门控制
智能测控一体化闸门的通讯系统支持GPRS、以太网、无线网桥等多种通讯方式，便宜连接调度中心和现场控制点，可以实现远程监测、信息交互。
2、太阳能驱动系统
太阳能驱动系统为整个系统提供能源支持，无需交流配电，既节约能源又有助于环境保护，同时为偏远地区的使用提供了可能。每个闸门都配有两块60W太阳能板和两块65AH的蓄电池，可为整套系统提供不间断电源供给。
3、现地闸门控制
控制柜可由操作人员进行操作。控制柜面板有信息界面和操作界面。信息界面仅限于用户查看设备基础信息使用，操作界面则可以进行闸门的调节，操作界面需密码进入。
操作方式包括：本地控制，远程控制，电气控制，机械控制。其中本地控制与远程控制不能同时进行控制，电气控制与机械控制为应急控制方式。
四、闸门远程控制系统
系统平台是集数据展示、逻辑判定、远程控制、设备侦测、报警通知、视频管理、设备管理、用户管理于一体的多业务处理及应用平台软件。
软件主要功能说明如下：
1、GIS地图展示
2、数据展示：
直观展示站房内各个关键参数的监测数据如：流量、水位、视频信息闸门控制。进入操作页面，也可以通过开度设置，水位设置、流量设置控制闸门的启停。
（1）、闸门位置控制：输入预设的闸门开度设定值，按确认键即可，闸门自行运行到所设闸门开度，开始放水。放水完毕，输入闸门开度值为0，按确认键即可，闸门自行运行到最低点，闸门关闭。
（2）、水位控制：通过所测水位值与闸门的联动，输入预设的水位设定值，按确认键即可，闸门自行开启，开始放水。待水位值达到所设水位值后，闸门自动关闭。
（3）、流量控制：输入预设的流量值设定值，按确认键即可，闸门控制器通过采集的流量值数据，再达到所需流量值后，闸门自动关闭。
3、设备流量监测：
对水位按照（日、月、年）进行报表统计
4、报警管理：
实时侦测各个监测站点设备运行状态，根据侦测结果分析异常原因，生产报警信息如：电源缺相、电流超上限报警、电压超下限报警、电机温度超上限报警、水压不足等，并及时将报警信息推送给用户，方便用户第一时间进行报警原因排查。
5、视频数据实时查，支持App远程控制及数据查看
水位数据查看 闸门app控制
五、测控一体化闸门应用案例
一、背景
随着科技的不断发展，信息化技术已经逐渐渗透到各个领域中，为我们的生活和工作带来了极大的便利。灌区作为农业发展的重要组成部分，其信息化系统的建设也日益受到重视。
二、政策导向
据水利部消息，水利部、国家发改委近日正式印发《“十四五”重大农业节水供水工程实施方案》，明确在“十四五”期间优先推进实施纳入国务院确定的150项重大水利工程建设范围的30处新建大型灌区，优选124处已建大型灌区实施续建配套和现代化改造，中央预算内投资将予以积极支持，同时要求地方统筹加大财政支持力度，创新投融资体制机制，多渠道筹集资金，确保建设资金及时足额到位。方案实施后，预计新建大型灌区可新增有效灌溉面积1500万亩，改善灌溉面积980万亩。
《“十四五”重大农业节水供水工程实施方案》中提出灌区信息化建设，作为灌区建设内容部分的重中之重!
三、建设内容
1、管理云平台
灌区信息化建设，围绕灌区现有水资源、水生态和水灾害等问题， 实现智能感知、自动控制、智能监视、智能管理，进一步提升灌区 现代化管理水平，促进灌区现代化农业的发展。
2、智能感知体系建设
智能感知网络建设以物联感知、航空感知和视频感知为主。主要包括雨情、水情、工情、墒情、水质、工程安全监测，以及智慧水管理系统所需信息。信息采集的布局应覆盖到信息流全过程，并形成闭环，建成全域覆盖的物联感知网。
3、通信网络建设
为保证整个灌区渠系工程的实时监控能力和数据传输效率，支撑渠系防洪、水环境保护、水资源调配信息的正常收集和传递，需建设高效、稳定的传输网络。灌区工程通信方案中从各监测点采集的数据传输至数据备份中心采用“双部署”模式有线+无线灵活部署，实现信息容灾仪器本地存储+云存储功能。
4、数据中心建设
灌区信息化管理系统以数据共享、业务协同为根本出发点，通过数据收集整编、数据接入、汇集(数据标准化处理、标准化接口定制)，整合重构各类水利信息资源，建立互联互通智能融合的大数据中心，实现数据集中采集、集中存储、集中管理、集中使用。
5、综合管理平台
以提高用水效率为核心，以严格的水资源管理制度为保障，该系统通过数据汇集平台监控分析数据、精准测算，为水量调度、精准灌溉、水权交易提供科学的数据基础。同时对各个灌片、不同区县灌溉用水情况纳入灌区信息化管理平台，提供综合监控、决策分析等服务，为灌区管理提供科学管控依据，推动灌区信息化管理的全面建设。
6、智慧灌区一张图
灌区管理“一张图”是以灌区 GIS 地图为蓝本，聚合基础地形图、 行政区图、土地利用现状图、基本农田保护图、水系分布图、防汛 工程分布图、灌溉工程分布图、灌溉面积分布图、水雨工情监测分 布图、水资源红线图、遥感影像图等多源信息的地图，叠加灌区水 资源及工程管理等业务管理系统，构建统一的“地下测、网上控、 平台管”的灌区综合监管“一张图”。
四、系统应用
1、量水监测系统
量水监测站实现对引水、输水、配水、分水点和分界点全过程的水位、流量自动实时监控，为灌区总调度、分中心提供数据支撑，实现水资源优化配置。
2、水雨情监测系统
水雨情监测站主要实现水情、雨情全过程的远程自动采集、定点抓拍，实时记录河道、水库、渠道水位的动态变化过程。通过对监测的水情、雨情数据进行分析，为灌区管理部门提供评估灌区的需水量和来水量的辅助决策依据，实现水量的科学配置。
3、闸门控制系统
闸门监控站对渠道进水闸门、节制闸门或重点支渠、水源的渠首闸门变化情况进行远程控制与管理。根据系统下达的指令，将目标流量或水位远传至闸门控制器，调节闸门的开度，并使渠道的流量或水位达到目标值。减少人工劳动力，主观放水控制的失误率达到对闸门的精准控制，能及时掌握灌区的运行信息，为水资源的优化调配提供依据，减少水资源的浪费，促进灌区综合效益的提高。
4、视频监控系统
视频监控站能将被监控现场的实时视频和数据等信息准确、清晰、快速地传送到管理中心，管理中心通过视频监控系统，能够实时了解和掌握监控现场的实际情况。同时，中心值班人员根据监控现场情况做出反应和处理，因此能有效地管理水利设施的运行情况及其周边现场情况。
5、土壤监测系统
土壤墒情监测站是水循环规律研究、农牧业灌溉、水资源合理利用及抗旱救灾基本信息收集的基础工作。土壤墒情信息主要监测土壤含水量和土壤温度，为灌区信息化系统提供决策依据。
6、气象监测系统
农业气象站主要监测灌区的气温、气压、相对湿度、风向、风速、雨量、光照、土壤温湿度等气象要素，实现对灌区农田小气候的全天候监测。为灌区信息化平台提供系统数据支撑。
五、系统特点
1、构建出统一的“地下测、网上控、平台管”的灌区综合监管 “一张图”。
2、实现动态计划用水，水资源优化配置，实时适量灌水与排水，满足灌区现代化生产需求,提高经济效益。
3、科学灌溉，提高种植水平，保障国家粮食安全和农产品有效供给， 实现灌区可持续发展。
一、背景概述
我国是个水资源极其匮乏的国家，且农业用水一直是我国的耗水大户,占全部耗水总量的60%以上。这其中灌溉用水又占农业用水90%左右。传统的农业灌溉过程存在着巨大的水资源滥用与浪费,目前我国的灌溉水有效利用系数仅为0.53 ,意味着有近一半的水资源在灌溉过程中被浪费。
因此依靠科技创新.提高灌溉水利用率.实现灌溉用水管理手段的现代化与信息化.做到适时、适量地供水.是推动农业可持续健康发展的必经之路。为了满足"总量控制，统蔞协调、高效利用的要求,优化配置灌溉用水,调整用水结构.实现农业灌溉地下水计量的规范统-管理,需建立灌区量测水监管系统,以实现合理配澜水资源。保障灌区可持续发展的实际需要。
二、系统概述
四川合睿达灌区量测水监测系统采用IC卡机井控制箱、水位传感器和流量计进行灌区实时信息采集,并将采集数据按照站点以报表和数据等模式显示在远程监控平台,实现对引水、输水、配水、分水点和分界点全过程的水位、流量自动实时监控,为灌区总调度、分中心提供数据支撑,实现水资源优化配置,达到“县控额、乡控水、村控电"的建设目的。
三、系统拓扑图
灌区量测水监测系统的组成有智慧量水测量平台、IC管理中心软件和一体化机房组成。
智慧量水测量平台:根据总量控制和水权分配原则,进行IC用户卡的发放。井搭建服务器。在综合数据库和GIS的支持下。为各级相关部门]提供对应的业务应用软件服务支持。
IC管理中心软件:负责录入审核用户IC卡的信息,并通过IC卡充值收费管理系統对用水户IC卡进行充值管理,井根据规定的水价核收水费,通过管理服务器接收井中转智能控制器发送的机井用户信息，机井中水泵的运转情况。水泵实时流星。累计水星、水泵运行状态等信息。
一体化机房:安装IC卡智能控制器，流星计，远传设施和配套机柜。
四、平台概述
灌区量测水管理系统主要包括：水情录入、水情查询、流量关系管理、水情整编及水情统计五大部分。
五、相关设备
（1）、智能机井控制器
1. 支持GPRS/LoRa互为主备的通信方式,支持与多中心进行数据通信( 4中心)；
2. 支持常见的电能表、流星计、液位变送器接入,并与IC读写器通信,实现用水计量管理；
3. 支持开关量、RS485扩展；
4. 可存储10万条以上数据；
5. 支持设备自检与故障远程诊断；
6. 支持本地配置、远程配置。
（2）、IC读写器
1. 可读写M1/MLUtralL ightMifare Pro/复旦卡/AT88RF020等芯片卡;
2. 读写器与射频卡之间的数据传输采用加密算法.通信错误自动侦测;
3. 支持RS 232/RS 485通讯功能:
4. 工作频率: 13. 56MHz；
5. 工作电压: DC12V+5%；
6. 外型尺寸: (长x宽x高) 143x140x28。
（3）、连测终端机rtu
1. 图像监控+水利数据采集+无线通信传输三合一；
2. 多达4路图像抓拍；
3. 支持采集雨量、水位、水量、水质和其他数据；
4. 定时上报雨量、水位、水星、水质和其他数据；
5. 预警触发加报雨量、水位、水量、水质和其他数据；
6. 本地存储雨量、水位、水量、水质和其他数据。
（4）、雷达水位计
1. 采用高达24GHz的发射频率,测星距离可达70米；
2. 非接触测量，无磨损,无污染；
3. 波束角小，能量集中 ,增强了回波能力的同时 ,又有利于避开干扰物；
4. 几乎不受腐蚀、泡沫影响；
5. 几乎不受天气中水蒸气、温度和压力变化影响；
6. 高信噪比,即使在波动的情况下也能获得更优的性能。
（5）、雷达流量计
1. 非接触测量,无污损,无污染；
2. 阵列天线,体积小,重量轻,安装方便；
3. 不受大气中水蒸汽、温度和压力变化等影响；
4. 带虚假信号处理功能；
5. 适用于管道、矩形渠、梯形渠等多种渠道测量；
6. 带瞬时流量和累计流量功能；
7. 具有休眠模式,超低功耗；
8. 自带波动补偿，消除风力及桥梁振动影响；
9. 具有防雷设计。
六、系统优势
1、直观地为管理部门提供灌区实时状态查询、报表管理等服务。
2、及时,准确掌握灌区的流量、雨量等信息。
3、按计划调配灌溉水资源.调节、控制各级渠道的分水流量。
4、为按水量计征水费提供较可靠的依据。
