動(dòng)態(tài)感知、智慧決策！江蘇省某中型灌區(qū)數(shù)字孿生賦能16座泵閘站精準(zhǔn)“喝水”！

發(fā)布時(shí)間：2025-06-24瀏覽次數(shù)：32

灌區(qū)信息化灌區(qū)自動(dòng)化閘門遠(yuǎn)程控制數(shù)字孿生閘門水位監(jiān)測(cè) 流量監(jiān)測(cè) 泵閘LCU控制柜

項(xiàng)目背景

本灌區(qū)為江蘇省一中型灌區(qū)，由于灌區(qū)渠道運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，存在渠系老化、輸水效率低等問題，導(dǎo)致灌溉用水利用系數(shù)較低，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。現(xiàn)有水利泵閘設(shè)施以手動(dòng)/半自動(dòng)閘門控制為主，缺乏智能化管理手段，無(wú)法滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)灌溉需求。

痛點(diǎn)問題

1、監(jiān)測(cè)與計(jì)量設(shè)施缺失?：灌溉用水計(jì)量設(shè)備不足，泵站、水閘等重要節(jié)點(diǎn)缺乏自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，依賴人工經(jīng)驗(yàn)操作，供水精準(zhǔn)度低。

2、數(shù)據(jù)孤島與管理平臺(tái)缺位?：缺少統(tǒng)一的信息管理平臺(tái)，子系統(tǒng)分散，數(shù)據(jù)整合不足，難以實(shí)現(xiàn)灌區(qū)全流程智能管控。

3、用水效率偏低?：灌溉用水主要依賴傳統(tǒng)人工調(diào)度，缺乏精準(zhǔn)計(jì)量與水量?jī)?yōu)化分配手段，水資源浪費(fèi)較嚴(yán)重。

項(xiàng)目概況

項(xiàng)目類型：中型灌區(qū)，灌溉面積約13.38萬(wàn)畝。

建設(shè)內(nèi)容：

智能感知：水位、流量監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控。

通信網(wǎng)絡(luò)：4G通信

數(shù)字孿生平臺(tái)：基于GIS+BIM技術(shù)構(gòu)建三維可視化模型。

數(shù)據(jù)中心：建設(shè)灌區(qū)綜合管理系統(tǒng)平臺(tái)。

遠(yuǎn)程控制：泵站、水閘自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值班、少人值守”。

核心目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)水資源智能調(diào)度、灌溉自動(dòng)化、災(zāi)害預(yù)警及遠(yuǎn)程管理。

測(cè)站類型：

測(cè)站類型詳情

建設(shè)方案

針對(duì)灌區(qū)存在的灌溉效率低、人工調(diào)度滯后等問題，本方案對(duì)16座泵閘監(jiān)測(cè)站的水位、流量、運(yùn)行狀態(tài)等參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及控制，并對(duì)關(guān)鍵位置進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，通過4G網(wǎng)絡(luò)接入智慧灌區(qū)管理平臺(tái)，并與當(dāng)?shù)乜h水務(wù)局實(shí)現(xiàn)資源共享。本項(xiàng)目建設(shè)旨在實(shí)現(xiàn)灌區(qū)區(qū)域范圍內(nèi)閘站可視化、工情可監(jiān)測(cè)、灌溉可調(diào)度、用水可管理等功能。

系統(tǒng)架構(gòu)

項(xiàng)目亮點(diǎn)

全流程數(shù)字監(jiān)管體系，提升業(yè)務(wù)協(xié)同效率

本項(xiàng)目通過整合數(shù)據(jù)采集、GIS地圖、泵閘控制、視頻監(jiān)控及配水調(diào)度等功能模塊，打造一張圖”綜合管控平臺(tái)。支持移動(dòng)端實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、泵閘設(shè)備遠(yuǎn)程操控、多維度視頻巡檢等功能，實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)景覆蓋、全流程可視化、全要素智能化管控。

智慧灌區(qū)管理平臺(tái)

數(shù)字孿生賦能，實(shí)現(xiàn)灌區(qū)三維可視化管控

基于BIM技術(shù)構(gòu)建灌區(qū)數(shù)字孿生平臺(tái)，生成閘站設(shè)施的三維實(shí)景模型，通過融合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)物理空間與數(shù)字孿生體的動(dòng)態(tài)映射，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的全景可視化查看。

數(shù)字孿生灌區(qū)平臺(tái)

數(shù)字孿生閘門

冗余與協(xié)同雙核設(shè)計(jì)，筑牢安全運(yùn)行基石

針對(duì)多閘、多泵復(fù)合測(cè)站，通過冗余架構(gòu)提升容錯(cuò)能力，結(jié)合協(xié)同控制優(yōu)化運(yùn)行效率，雙重保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定。

獨(dú)立冗余控制：一閘一LCU架構(gòu)：閘門作為灌區(qū)水位/流量調(diào)控的核心執(zhí)行機(jī)構(gòu)，采用“一閘一LCU設(shè)計(jì)”，可按需設(shè)置不同開度控制邏輯，實(shí)現(xiàn)各閘門獨(dú)立調(diào)節(jié)和單孔故障隔離，極大提升防洪安全和調(diào)度靈活性。
智能協(xié)同控制：多泵統(tǒng)一調(diào)度：泵組作為協(xié)同工作的動(dòng)力單元，通過1臺(tái)LCU統(tǒng)一控制，既實(shí)現(xiàn)泵組輪換、負(fù)荷均衡協(xié)同邏輯，又降低分散控制帶來的布線復(fù)雜度和維護(hù)成本。

泵站/閘門LCU控制柜

以電折水創(chuàng)新計(jì)量方式，經(jīng)濟(jì)高效。

對(duì)渠道輸水條件差、泵站運(yùn)行波動(dòng)大的灌區(qū)，傳統(tǒng)流量計(jì)易受干擾導(dǎo)致誤差，本系統(tǒng)采用“以電折水”計(jì)量模式，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水泵用電量，結(jié)合水電轉(zhuǎn)換系數(shù)，精準(zhǔn)推算灌溉用水量。該方式兼具高精度、低投資和易維護(hù)的優(yōu)勢(shì)。

建設(shè)效果

本項(xiàng)目通過實(shí)現(xiàn)智能控制集約化、管理決策可視化、水權(quán)計(jì)量精細(xì)化三大突破，有效提升了水資源調(diào)配效率，推動(dòng)了管理智能升級(jí)，降低了運(yùn)維管理成本，顯著促進(jìn)了灌區(qū)運(yùn)行的精細(xì)化、智能化、高效化與可持續(xù)化。