【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及灌区信息化改造，具体涉及一种灌区续建配套与节水改造信息化支撑保障系统。
技术介绍
1、
2、目前，天津地区现有的中型灌区主要是20世纪中后期建立的灌溉体系和灌溉模式，计量设施配套不足，灌区信息化建设进展缓慢，管理手段落后，严重影响着灌区效益的充分发挥和水资源的有效利用，传统的灌区管理方式已不适应现代农业需水要求，如何应用新技术建设现代化、智慧化灌区，提升灌区建设管理水平，成为该地区中型灌区改造急需解决的实际问题之一。
技术实现思路
1、针对
技术介绍
中指出的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种灌区续建配套与节水改造信息化支撑保障系统。
2、为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：
3、一种灌区续建配套与节水改造信息化支撑保障系统，包括灌区信息化云平台以及与其通讯连接的立体感知体系、自动控制体系、输配水保障体系；
4、所述灌区信息化云平台是集灌区管理、灌区运行监测、灌区水资源配置与调度、灌溉服务与管理、灌区水文环境信息监测功能为一体，为灌区各级管理部门和用户提供服务的平台，是集管理、控制于一体的信息管理系统，能实现灌区信息的采集、处理、加工、存储、传输、反馈的一体化和自动化，灌区水资源的监控和调配、灌溉信息的采集是灌区云平台管理信息的基础和中心内容，通过提供准确、可靠、及时的灌区水信息，实现合理调配、科学灌溉、提高灌区水资源的利用效益；
5、所述立体感知体系用于采用多样化的监测手段，自动采集与人工采集相结
6、所述自动控制体系利用智能终端与互联网相结合方法，通过实施取水、输水、供水、灌溉、排水、防洪、水资源管理自动控制系统，实现灌区自动优化处理、集中控制、无人值守；所述自动控制体系包括闸门远程自动控制系统、泵站用水监测系统和农用灌溉机井用水管控系统；
7、所述配水管控系统为井灌区大田灌溉和设施农业灌溉两种灌溉用水提供安全输配水保障，通过应用玻璃钢给水栓技术保障大田灌溉安全，使用调压阀为设施农业用水提供安全、流量稳定的输配水服务；所述配水管控系统包括低压管道输配水系统和新型调压阀。
8、其中，所述河道水量监测系统采用多普勒的超声波流量计进行测量，采用adcp、adfm的流量测验方法，通过采用现代化的声学、压力仪器设备采集河流流速、测流断面信息。
9、其中，所述土壤墒情监测系统为基于土壤水分测定仪设计的墒情自动监测装置，采用全数字化的信号处理方式，实现对土壤干密度的测量、其他介质含水率及干密度的测量、土壤物理特性分析多个功能。
10、其中，所述水文自动监测系统实现自动监测灌区降雨量和蒸发量，包括自动雨量监测站和自动蒸发观测仪器，其中，自动雨量监测站由翻斗雨量计、遥测终端、太阳能供电单元、户外防护箱组成，实现测量并记录各种雨量信息，并自动上报到水情监控系统。
11、其中，所述在线水质监测系统通过在箱体内水样池安装多种水质传感器，无需任何试剂，实现对ph、溶解氧、电导率和浊度等参数实时在线监测，监测数据通过无线网络传输至服务器接收终端，并通过应用服务平台查看实时数据，从而实现对河流断面水质的长期监测与综合评价。
12、其中，所述闸门远程自动控制系统包括监视系统、控制系统、传动系统、供电系统；其中，采用太阳能板及蓄电池供电，通过ai摄像头实时识别闸位，将数据和图像上传到云端，同时根据设置的闸位警戒值或手动操作命令，通过现场内部连接方式，发命令给电机控制系统控制电机，从而完成闸口控制功能；监视系统采用ai摄像头，人工智能图像识别方式，实时识别闸位和水位，通过无线网络上传识别数据、图片和视频信息，可根据闸位高低设定值及开闭时间实现自动控制闸门开启，关闭等功能，可后台人工手动控制，同时实现可视化功能。
13、其中，所述泵站用水监测系统采集用水量、水泵状态信息，实时上报至监测中心，适用于对地表水的水量进行实时监测；测控终端提供标准化接口，向下兼容各类硬件设备，向上支持软件系统对接，功能模块可任意组合。
14、其中，所述农用灌溉机井用水管控系统实现集灌溉刷卡取水、扫码灌溉取水、自动用水用电计量、水泵控制、防盗报警、远程监测等功能于一体，灌溉机井取水自动计量、ic卡控制、远程传输的一体化和一卡式操作、一柜式安装的智能测控装置，系统由机井配电装置、智能控制器和流量计组成。
15、其中，所述低压管道输配水技术，配套使用新型模压玻璃钢给水栓。
16、其中，所述新型调压阀为新型倾斜式调压阀，其工作原理是直接作用式薄膜弹簧减压阀，其包括调节弹簧、膜片、活塞、阀座、阀瓣，当进口压力增大时，水流从进水口进入调压阀打击膜片，同时通过过水空腔进入膜片下文的调节区域，由于膜片被压得向下凸出发生变形，减小了调节区域的过水流道断面，压力水头损失增大，流速加快，从而保持水流流量基本稳定；当进口压力减小时，膜片的变形减小，调节区域过水流道断面增加，压力水头损失减小，流速减慢，流量可保持基本不变，从而保证进口的压力水头和流量稳定。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
18、(1)针对灌区续建配套与节水改造建设面临的信息化建设关键技术问题，通过集成技术的开发与应用，构建形成涵盖灌区河道水量计量、泵站用水管控、机井用水管控、闸门远程控制、灌区软件平台等一整套灌区改造提升技术体系，实现灌区基础数据采集、供用水计量收费、水权分配、配水调度、自动控制等方面信息化管理。
19、(2)完善了量测水设备建设方案，为灌区计量设施建设提供适宜的量测水设备。
20、(3)研发了测控分体、软件集成式的低成本闸门测控一体化系统,通过设置水位警戒值对闸门进行自动调节，实现纯远程自动操作和监控闸口的能力。
21、(4)建立灌区信息化云平台，为灌区的用水管理、安全运行、防灾减灾、水质监测、水费计收等关键业务提供统一业务信息管理平台，依靠数学建模优化算法，对灌区实时运行数据、视频监控数据、日常管理等相关数据进行集中管理、统计分析、数据挖掘，为不同层面的供、用、排水运行管理者提供即时、丰富的运行信息。
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1.一种灌区续建配套与节水改造信息化支撑保障系统，其特征在于，包括灌区信息化云平台以及与其通讯连接的立体感知体系、自动控制体系、输配水保障体系；
2.根据权利要求1所述的一种灌区续建配套与节水改造信息化支撑保障系统，其特征在于，所述河道水量监测系统采用多普勒的超声波流量计进行测量，采用ADCP、ADFM的流量测验方法，通过采用现代化的声学、压力仪器设备采集河流流速、测流断面信息。
3.根据权利要求1所述的一种灌区续建配套与节水改造信息化支撑保障系统，其特征在于，所述土壤墒情监测系统为基于土壤水分测定仪设计的墒情自动监测装置，采用全数字化的信号处理方式，实现对土壤干密度的测量、其他介质含水率及干密度的测量、土壤物理特性分析多个功能。
4.根据权利要求1所述的一种灌区续建配套与节水改造信息化支撑保障系统，其特征在于，所述水文自动监测系统实现自动监测灌区降雨量和蒸发量，包括自动雨量监测站和自动蒸发观测仪器，其中，自动雨量监测站由翻斗雨量计、遥测终端、太阳能供电单元、户外防护箱组成，实现测量并记录各种雨量信息，并自动上报到水情监控系统。
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6.根据权利要求1所述的一种灌区续建配套与节水改造信息化支撑保障系统，其特征在于，所述闸门远程自动控制系统包括监视系统、控制系统、传动系统、供电系统；其中，采用太阳能板及蓄电池供电，通过AI摄像头实时识别闸位，将数据和图像上传到云端，同时根据设置的闸位警戒值或手动操作命令，通过现场内部连接方式，发命令给电机控制系统控制电机，从而完成闸口控制功能；监视系统采用AI摄像头，人工智能图像识别方式，实时识别闸位和水位，通过无线网络上传识别数据、图片和视频信息，可根据闸位高低设定值及开闭时间实现自动控制闸门开启，关闭等功能，可后台人工手动控制，同时实现可视化功能。
7.根据权利要求1所述的一种灌区续建配套与节水改造信息化支撑保障系统，其特征在于，所述泵站用水监测系统采集用水量、水泵状态信息，实时上报至监测中心，适用于对地表水的水量进行实时监测；测控终端提供标准化接口，向下兼容各类硬件设备，向上支持软件系统对接，功能模块可任意组合。
8.根据权利要求1所述的一种灌区续建配套与节水改造信息化支撑保障系统，其特征在于，所述农用灌溉机井用水管控系统实现集灌溉刷卡取水、扫码灌溉取水、自动用水用电计量、水泵控制、防盗报警、远程监测等功能于一体，灌溉机井取水自动计量、IC卡控制、远程传输的一体化和一卡式操作、一柜式安装的智能测控装置，系统由机井配电装置、智能控制器和流量计组成。
9.根据权利要求1所述的一种灌区续建配套与节水改造信息化支撑保障系统，其特征在于，所述低压管道输配水技术，配套使用新型模压玻璃钢给水栓。
10.根据权利要求1所述的一种灌区续建配套与节水改造信息化支撑保障系统，其特征在于，所述新型调压阀为新型倾斜式调压阀，其包括调节弹簧、膜片、活塞、阀座、阀瓣；当进口压力增大时，水流从进水口进入调压阀打击膜片，同时通过过水空腔进入膜片下文的调节区域，由于膜片被压得向下凸出发生变形，减小了调节区域的过水流道断面，压力水头损失增大，流速加快，从而保持水流流量基本稳定；当进口压力减小时，膜片的变形减小，调节区域过水流道断面增加，压力水头损失减小，流速减慢，流量可保持基本不变，从而保证进口的压力水头和流量稳定。
...【技术特征摘要】
1.一种灌区续建配套与节水改造信息化支撑保障系统，其特征在于，包括灌区信息化云平台以及与其通讯连接的立体感知体系、自动控制体系、输配水保障体系；
2.根据权利要求1所述的一种灌区续建配套与节水改造信息化支撑保障系统，其特征在于，所述河道水量监测系统采用多普勒的超声波流量计进行测量，采用adcp、adfm的流量测验方法，通过采用现代化的声学、压力仪器设备采集河流流速、测流断面信息。
3.根据权利要求1所述的一种灌区续建配套与节水改造信息化支撑保障系统，其特征在于，所述土壤墒情监测系统为基于土壤水分测定仪设计的墒情自动监测装置，采用全数字化的信号处理方式，实现对土壤干密度的测量、其他介质含水率及干密度的测量、土壤物理特性分析多个功能。
4.根据权利要求1所述的一种灌区续建配套与节水改造信息化支撑保障系统，其特征在于，所述水文自动监测系统实现自动监测灌区降雨量和蒸发量，包括自动雨量监测站和自动蒸发观测仪器，其中，自动雨量监测站由翻斗雨量计、遥测终端、太阳能供电单元、户外防护箱组成，实现测量并记录各种雨量信息，并自动上报到水情监控系统。
5.根据权利要求1所述的一种灌区续建配套与节水改造信息化支撑保障系统，其特征在于，所述在线水质监测系统通过在箱体内水样池安装多种水质传感器，无需任何试剂，实现对ph、溶解氧、电导率和浊度等参数实时在线监测，监测数据通过无线网络传输至服务器接收终端，并通过应用服务平台查看实时数据，从而实现对河流断面水质的长期监测与综合评价。
6.根据权利要求1所述的一种灌区续建配套与节水改造信息化支撑保障系统，其特征在于，所述闸门远程自动控制系统包括监视系统、控制系统、传动系统、供电系统；其中，采用太阳能板及蓄电池供电，通过ai摄像头实时识别闸位，将数据和图像上传到云端，同时根据设置的闸位警戒值或手动操作...
【专利技术属性】
技术研发人员：王咏梅，陈钊，张喆，史庆生，田家宾，李春明，高瑞芳，
申请(专利权)人：爱易成技术天津有限公司，
类型：发明
国别省市：
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