項目背景
廣西某灌區(qū)位于廣西西部，是全國無公害蔬菜種植示范基地，地形以山丘為主，每年10月到次年4月份降雨量很少，旱災(zāi)頻繁發(fā)生，造成農(nóng)作物減產(chǎn)、農(nóng)民減收。為解決這段期間農(nóng)業(yè)用水緊缺問題，灌溉需要通過從河道（水庫）引水提升至山上后自流至灌溉明渠。取水工藝流程如下：
項目概況
該灌區(qū)屬于中型灌區(qū)，灌溉面積7萬多畝，灌溉水源提取右江水，在沿河兩岸布設(shè)7座（3類）提灌泵站，將水從河中提升至主干渠，干渠設(shè)置8座（4類）分水閘門，用于灌溉用水調(diào)劑。
泵站：提灌站類型屬于半入江式混凝土結(jié)構(gòu)，配有臥式離心泵、配電柜、啟動柜，各類泵站的水泵電機(jī)功率大小和啟動方式不同。
閘站：在干渠、支渠、斗渠有單孔閘和多孔閘，閘門種類分為泄洪閘和灌溉閘（分水閘和節(jié)制閘）。
存在問題：
①這些泵站、閘站不但數(shù)量 、種類多，而且地理位置分散、偏遠(yuǎn)，采用的運(yùn)行管理方式通常是開機(jī)時需要有人值守，人工操作和記錄數(shù)據(jù)，無自動化和信息化，調(diào)度效率低下，不方便實現(xiàn)整個灌區(qū)的統(tǒng)一管理。
②、灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水計量依靠人工觀測，估算用水量，影響水量調(diào)度的及時性和準(zhǔn)確性。
③、泵站、閘門故障不能及時發(fā)現(xiàn)，不僅導(dǎo)致灌溉效率低下，還降低了設(shè)備的使用壽命。
為解決上述問題，為其定制了一套灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造信息化管理系統(tǒng)。
解決方案
系統(tǒng)功能
1、泵站遠(yuǎn)程監(jiān)測、自動控制
· 監(jiān)測水泵、閥門、真空泵的啟停狀態(tài)，閥門開關(guān)到位，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
· 監(jiān)測河道水位，防止水位過高/過低，造成水泵損壞。
· 監(jiān)測管道壓力、流量，保障輸水正常。
· 本地、遠(yuǎn)程控制水泵、閥門的啟停，節(jié)省了大量人力。
2、閘門遠(yuǎn)程監(jiān)測、控制
· 監(jiān)測閘門的開關(guān)到位狀態(tài)，根據(jù)灌溉需求控制流量大小。
· 監(jiān)測閘前水位、閘后水位、閘門開度，計算出灌溉流量。
· 遠(yuǎn)程控制閘門開、關(guān)和停，節(jié)省了大量人力。
3、越限/故障報警，提高設(shè)備使用壽命
· 渠道水位、流量越限自動報警。
· 水泵/閥門/閘門故障報警。
系統(tǒng)特點(diǎn)
1、現(xiàn)場泵站、閘門、閥門的控制邏輯全部由監(jiān)控終端完成，節(jié)約投入成本。
本次項目每個泵站的水泵、閥門的數(shù)量較多且需要自動化控制，因此遠(yuǎn)程測控終端的核心設(shè)備采用了RTU主控制器DATA-7301（12路DI，6路AI、6路DO、1路CAN口）并搭配子控制器DATA-7302(20路DI、8路AI、8路DO)，豐富的接口滿足了現(xiàn)場對泵、閥的監(jiān)測、控制需求，節(jié)約了投入成本，同時也免去了泵站管理人員的PLC編程設(shè)計工作。
2、泵站監(jiān)控終端嵌入了一體化觸摸屏（DATA-7401），實現(xiàn)了人機(jī)交互，提高了就地控制效率。
泵站監(jiān)控終端設(shè)置一體化觸摸屏為本地操作終端，顯示屏能顯示時鐘、水位、流量、報警點(diǎn)及有關(guān)畫面等信息，工作人員直接根據(jù)需要完成就地操作，提高了工作效率。
3、渠道流量計算通過閘門開度和閘前、后水位計算，節(jié)約了建設(shè)成本。
為了降低建設(shè)成本，本項目采用國家標(biāo)準(zhǔn)水力學(xué)公式，通過閘門開度和閘前閘后水位計算明渠的流量。 流量計算采用水工計算公式：水力學(xué)P75公式3-1-4
項目經(jīng)驗
由于本項目的泵站、閘門數(shù)量和種類比較多，整套系統(tǒng)通過控制邏輯和預(yù)警機(jī)制的建立，實現(xiàn)了泵站的優(yōu)化調(diào)度，最大限度地發(fā)揮了泵組、閘門設(shè)備的效能。為灌區(qū)用水總量控制、防汛減災(zāi)提供了決策依據(jù)；為灌區(qū)優(yōu)化配置水資源、提高水的利用效率提供了可靠保障。
項目照片
軟件界面
閘門監(jiān)控界面
泵站監(jiān)控界面
灌區(qū)信息化管理系統(tǒng)灌區(qū)信息化管理系統(tǒng)實現(xiàn)了灌區(qū)供水遠(yuǎn)程控制、閘門遠(yuǎn)程啟閉、渠道/水池水情實時測報、用水量自動采集和圖像實時監(jiān)控等多項功能，達(dá)到了節(jié)約灌溉用水和科學(xué)、高效管理灌區(qū)的目的。
灌區(qū)信息化管理系統(tǒng)為確保灌區(qū)工程安全運(yùn)行、實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置、提高用水效率和保障灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了重要作用。
系統(tǒng)組成示意圖
灌區(qū)信息化管理系統(tǒng)
主要產(chǎn)品
系統(tǒng)特點(diǎn)
★ 通信靈活
現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備可靈活選用GPRS、4G、NB-IoT、LoRa、光纖等通信方式。
★ 功能豐富
具有現(xiàn)場顯示、本地操控、遠(yuǎn)程控制、預(yù)警分析等功能，支持定制開發(fā)。
★ 遠(yuǎn)程運(yùn)維
監(jiān)控軟件支持電腦、手機(jī)APP遠(yuǎn)程訪問，方便供/配水管理和系統(tǒng)維護(hù)。
★ 多重報警
數(shù)據(jù)異常、設(shè)備故障時，通過監(jiān)控軟件、手機(jī)APP、短信等多種形式報警。
★ 智能運(yùn)行
支持根據(jù)水池水位自動控制取水泵組運(yùn)行；根據(jù)渠道水位自動啟/閉電動閘門；根據(jù)水源及用戶繳費(fèi)情況自動配水。
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