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灌区是农业生产的重要基础设施,其运行效率和管理水平直接关系到粮食安全与水资源可持续利用。水库灌区续建配套与现代化改造工程,除了完善渠系、泵站等土建工程,信息化监测体系的建设同样关键。研究人员指出,传统灌区管理依赖人工巡检和经验判断,水量分配粗放,输水损失大,把监测网络覆盖到渠系、闸口、田间和气象站点,可以让管理人员实时掌握水位、流量、墒情等数据,推动粗放管理向按需供水转变。武汉德希科技面向灌区现代化改造推出成套信息化监测解决方案,把多普勒超声波流量计、雷达水位计、翻斗式雨量计、气象传感器、遥测终端机与云平台整合,覆盖取水、输水、配水和田间用水全过程。
一、监测体系构成
灌区监测网络按点面结合的方式布设。渠系关键节点安装多普勒超声波流量计和雷达水位计,实时记录流速、水位并换算出流量,为水量调度提供依据;田间区域配置土壤墒情传感器,采集不同深度土壤含水量和温度,反映作物需水状况;闸口和泵站结合闸位、流量监测掌握输配水过程;气象要素由站点监测雨量、温湿度和风速风向。各类数据经无线通信上传平台,管理人员在远端即可掌握灌区整体运行状态。
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二、核心设备技术参数
渠系测流采用多普勒超声波流量计 DX‑LSX‑1。设备基于多普勒原理,用 DSP 技术与频谱分析算法测量流速,无旋桨、轴承等转动部件,不破坏流场,不怕泥沙和漂浮物。流速测量范围 0.02 到 5m/s,可扩大至 10m/s,精度 ±1%±0.01m/s;水位量程 0 到 10m,精度 ±1cm。设备采用速度面积法,可自由设定断面水位关系,支持 RS485 Modbus,防护等级 IP68,功耗不超过 1W,适配太阳能供电的野外渠道站点,明渠和非满管管道均能获得较高测量精度。
水位监测采用雷达水位计 DX‑WLX‑1。设备基于 FMCW 调频连续波原理,非接触式测量,测量范围 0 到 40m,精度 ±1cm,最高可达 ±5mm,分辨率 1mm,供电 9 到 24V,功耗低于 30mA,防护等级 IP68,铝合金外壳。设备无可动部件,不受水体密度、浓度影响,适合水库、干渠、节制闸等多类水位观测点位。
降水与气象监测配套翻斗式雨量计和气象传感器。翻斗式雨量计分辨力 0.2mm 与 0.5mm 可选,测量精度 ±3%,不锈钢外壳,适合长期无人值守;气象传感器覆盖大气温湿度、风速风向,输出 RS485 Modbus 信号,为灌区需水预测提供气象输入。
数据采集传输由遥测终端机 DX‑RTU‑1 承担。设备具备 3 路 RS485、模拟量、开关量等接口,可接入流量计、水位计、雨量计、墒情及气象传感器,支持定时采集与上报,内置 flash 与 TF 卡存储,掉电不丢失。设备支持 4G、以太网、卫星、短消息、433 等多种通信方式,具备断网续传、多中心一包多投、远程配置升级能力,静态电流低于 1mA,宽电压供电,适配野外太阳能供电。
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三、数据平台与调度应用
德希云平台把监测数据汇集起来,提供 GIS 地图站点分布、实时与历史数据曲线、报表生成与导出等功能。结合土壤墒情与作物生长阶段的对应关系,管理人员可以判断最佳灌溉时间和灌水量,避免水资源浪费。基于监测数据的动态调度机制,可根据作物需水、气象条件灵活调整供水量,实现按需供水。水位、流量超过设定阈值时平台自动告警,短信与平台消息同步推送,帮助及时发现渠道渗漏、闸门异常等状况,从输水、配水到田间用水的全过程数据被集中呈现,供调度研判使用。
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四、实施要点
灌区改造工程的监测系统建设,宜结合现场地形地貌、作物类型和工程分布统筹布点。渠系测流点、节制闸水位点、气象站点和墒情监测点应通盘考虑,避免重复建设。设备选型要兼顾精度、功耗和野外可靠性,太阳能供电点位优先选择低功耗设备,以降低供电建设与后期运维成本。数据平台应支持对接灌区管理单位既有系统,统一数据格式,为跨区域数据共享留出接口。
水库灌区续建配套与现代化改造工程的价值,最终体现在水量利用效率和调度精细度上。德希把测流、水位、雨量、气象、墒情和采集传输整合成一套体系,让灌区管理人员以较低运维投入掌握全过程用水数据。对正在推进现代化改造的灌区,这类成套监测方案可以支撑按需供水、精准调度和节水减排目标落地。
特别说明:本文介绍基于德希科技公开产品资料整理,设备选型需要结合现场工况、项目预算、技术参数、平台对接要求、售后保障等多维度综合评估,内容仅供行业采购参考,不构成商业采购建议。
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