項目背景

      當前，我國多數灌區(qū)仍存在水資源管理粗放、調度效率低下、人工操作不便等問題。渠系閘門作為水資源調配的核心設施，其控制方式直接關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，實施閘門遠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，人工操作勞動強度大、風險高，且無法實現(xiàn)與上游來水的精準聯(lián)動，在應對突發(fā)洪水時反應遲緩。

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

系統(tǒng)層面：信息孤島現(xiàn)象普遍，水情、工情數據不能共享，難以實現(xiàn)全灌區(qū)的統(tǒng)一調度和優(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鍵節(jié)點的大型閘門

建設目標：確保安全、實現(xiàn)精準聯(lián)動調度。

核心控制器選型：中大型模塊化PLC，其特點是可擴展性強且安全穩(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、農渠上的大量中小型閘門

建設目標：實現(xiàn)經濟、可靠的精準配水與無人值守

核心控制器選型：小型/微型一體化PLC或專用RTU，其特點是成本低，功耗小。

系統(tǒng)搭建：

系統(tǒng)功能

實時數據監(jiān)測：

水情數據監(jiān)測：實時監(jiān)測渠道流量、閘前、閘后以及關鍵斷面水位，掌握渠道蓄水與水流情況。

設備運行狀態(tài)：實時監(jiān)測閘門運行狀態(tài)、閘門開度、電流、電壓等數據，保障設備安全運行。

智能閘門控制

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

現(xiàn)地手動控制： 在設備現(xiàn)場通過控制柜上的按鈕、手搖或觸摸屏進行操作，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根據預設邏輯自動運行，如恒定水位、計劃流量、輪灌時間控制等，實現(xiàn)水資源的高效、精準、公平和安全調配。

實時視頻監(jiān)控

在閘門及周邊建設視頻監(jiān)控站，管理中心遠程監(jiān)視閘門的開度、閘門啟閉機狀態(tài)、設備運行狀態(tài)、水位情況等，實現(xiàn)“遠程巡檢”。

數據傳輸

柳林智能工控機/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、視頻圖像等數據通過4G/5G無線網絡及時傳輸至灌區(qū)信息化管控平臺，實現(xiàn)對現(xiàn)場數據的實時監(jiān)測與處理。

軟件平臺

 灌區(qū)閘門遠程控制系統(tǒng)平臺實現(xiàn)對取、用水量、水位信息、閘門運行狀態(tài)、供電情況進行實時監(jiān)測，遠程控制閘門開關并對數據進行存儲整理、分析，為客戶后期工作提供可靠數據支持，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)內所有渠系、閘門、泵站等水利設施進行數字孿生建模，并融合實時運行數據，可以構建一個全域感知、智能模擬與協(xié)同調度的智慧管理平臺，最終實現(xiàn)水資源的高效利用與工程的精準管控。

實時數據監(jiān)測?

  系統(tǒng)集成水位、流量、閘門開度、應力、電機狀態(tài)等多項實時參數，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)測點所在位置，及各監(jiān)測點類型、閘門狀態(tài)，閘前后液位等信息；支持點擊查看詳情，實現(xiàn)全局態(tài)勢一圖掌控。

遠程精準控制?

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

預案仿真推演?

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

?智能調度優(yōu)化?

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

視頻監(jiān)控

   在關鍵位置設置視頻監(jiān)控點，實現(xiàn)對灌區(qū)閘門運行狀態(tài)、水位流量及周邊環(huán)境的?遠程可視化監(jiān)控與管理?，提升灌溉效率、保障工程安全、優(yōu)化水資源調度。

預警報警管理

    具備多級報警機制，對設備故障、通信中斷、水位超限等異常情況進行實時診斷，并通過聲光、短信、APP等多渠道告警。

數據分析與決策支持

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

手機APP

為方便用戶使用，根據用戶要求，可定制移動版APP，實現(xiàn)手機端對現(xiàn)場數據的監(jiān)測和設備遠程控制的操作。APP系統(tǒng)分為GIS地圖展示、實時監(jiān)測、歷史數據、報警數據及遠程控制等功能，所下圖所示：

計量方式

安裝現(xiàn)場

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