方案背景

党的十八大提出了“加快发展现代农业，增强农业综合生产能力；加快水利建设，增强城乡防洪抗旱排涝能力；加大自然生态系统和环境保护力度”。2019年中央一号文件中提出“进一步加强农田水利建设。推进大中型灌区续建配套节水改造与现代化建设”的要求。其中明确提出要加快推进农业现代化，把信息化作为农业现代化的制高点，推动信息技术和智能装备在农业生产经营中的应用，培育互联网农业，建立健全智能化、网络化农业生产经营体系，加快农业产业化进程。大中型灌区是保障国家粮食安全的基础，党中央、国务院一直高度重视灌区建设发展。但由于灌区建设标准低、运行时间久、管护不到位，同时受水土资源变化、农业种植结构调整、水资源供需矛盾加剧等因素影响，灌区在工程设施、用水管理、长效运行等方面还存在突出短板和薄弱环节，不适应经济社会发展需求。当前，国家大力推进农业农村现代化、实施乡村振兴战略，中央明确提出“推进大中型灌区续建配套节水改造和现代化建设”，开展大中型灌区续建配套与现代化改造实施方案编制已刻不容缓。

方案介绍

灌区信息化管理系统是从灌区管理现状及需要出发，结合水利水务方面的行业应用案例，确定灌区的信息化管理系统方案。实现一个为灌溉水利服务的，集水雨情信息、水利工程信息、闸门控制、水资源配置与调度为一体的系统。系统包含信息的采集、传输、存储和数据处理。涵盖灌区水雨情、水质监测、水量计量、气象监测在灌区业务中的应用，实现数据采集、视频监控、状态采集、数据显示、数据分析、报表生成等功能。

场景示意图

方案架构
灌区信息化工程总体框架布局为五个层次，即多源数据层、信息传输层、基础支撑层、业务应用层、用户层。

方案特点

多源数据层-全面感知

本系统在数据层级采用多源数据融合，将各种传感器的感知数据、日常收集的非结构化数据、互联网获取的公开数据、人工填报数据等多种来源的数据综合利用各种先进技术进行汇集。实现对灌区内水系、水利工程、水利管理活动的全面感知。针对灌区态势感知类别少、覆盖不全面、监测手段落后等问题，完善信息釆集要素种类，规范信息釆集标准和流程，采用自动化量测、视频监测等手段进行关键节点水情、工情、农情、水质、安全信息采集。针对各种非结构化的资料支持人工上传，形成资料库。建设公开信息的接入服务，自动获取与灌区工作相关的公开信息，形成系全面的信息支撑，同时利用现有网络和其他先进网络方式，建立“交换程控化、传输数字化、无线全覆盖”的稳定、安全、多样的通信传输网络，最终形成全面、立体、高效的感知体系。

信息传输层-全面互联

信息传输是实现灌区信息化监控管理的互联通道，也是整个业务体系数据传输、监控调度、视频监测、通讯决策的必要基础，以及整个灌区信息化系统的数据载体。信息传输层承担整个灌区的信息传输交换，主要有管理局与各个片区以及管理局内部各部门、分中心与分中心之间的通信；现地各种采集设备与控制对象与灌区信息化平台通信。根据实现数据通信环境、可靠性要求、对数据实时性的要求、数据带宽等因素选择不同的通信技术进行通信，主要采用4G、5G、专网、光纤等方式。例如，可远程控制的闸门对可靠性要求极高因此采用光纤通信方式与控制中心进行连接，再通过控制中心与分中心的专网或 VPN 网路与信息化平台进行数据交互。现场采集设备与信息化平台数据交互网络主要采用无线公共网络，例如 GPRS、3G 或 4G、5G 网络，例如物联网NB-IOT或4G、5G网络。

基础支撑层-深度整合

基础支撑层中包括实现数据接入的物联网平台、数据管理服务和业务应用支撑服务。物联网平台负责接收传感器上传的数据，并解析提取监测数据存入数据库。数据管理服务提供灌区数据高效敏捷的存储计算能力，利用云技术、微服务技术、大数据技术、数据仓库技术、数据挖掘技术和GIS技术等，汇集、整合、共享提供灌区信息化体系所需的各相关数据，对灌区业务管理的各类相关信息进行存储。业务应用支撑服务是灌区信息化体系的核心，主要包括组织机构、权限管理、应用接口、消息传送、地图发布、报表图表、用户管理、数据交换与共享系统等。

业务应用层-智能应用

业务应用层是灌区信息化管理的核心，借助各种水利科技技术和物联网技术等，在物联感控、通信及数据中心的基础上建立各种基于灌域业务流程的智能应用，提升智能决策与调度、智能控制、智能诊断与预警功能，实现工程管养、水权交易、水费计收等功能。

公共服务层-泛在服务

公共服务层是为灌区不同层面的业务人员与决策者提供高效与便利的服务，并为政府相关部门、取水用户、社会公众提供一个了解灌区管理、参与监督灌区管理的便利渠道。

平台展示