浅析对灌区水利信息自动化的思考

浅析对灌区水利信息自动化的思考

彭章俊

武汉联华电气有限责任公司 430105

摘要：在我国多年的发展历史中，农业一直都是支柱型领域，对促进经济发展、人民生活水平提高有积极意义。灌区是半人工生态系统，与自然生态系统有所不同，在人力干预的情况下，能够朝着农业现代化的方向发展。同时，近年来信息化技术发展较为迅速，并且已经被广泛应用到了多个领域之中，但是由于灌区水利工程存在着较大的不足，便可能会影响灌区水利设施正常运行，进而影响水利项目的正常应用。如今，想要进一步提高灌区水利工程项目的正常应用效率，就必须要深入应用现代化信息技术，将传统机械化设备改进为信息自动化设备。本篇文章中笔者详细分析了灌区水利信息自动化的建设基本情况，具体如下：

关键词：灌区；水利；信息自动化；技术关键

农业灌区是农业发展过程中的关键环节，近年来，为相应国家号召，加快推动农业现代化发展，我国各农业灌区已经逐步迈入信息化阶段，正开展有关灌区水利信息自动化的工作。灌区水利信息化技术的应用，为农业发展开辟了新路径，相信在水利信息化技术被深入应用后能够进一步提高农业发展水平，为改善我国农业发展现状提供强大助力。

1. 灌区水利信息化系统建设的目的、意义和目标

1. 灌区水利信息化系统建设的目的和意义

一般情况下，在一个农业灌区中可能会有着多样化的农作物，水利工程管理部门会在适当时机对农作物进行灌溉，保障农作物的正常生长。但据时机情况来看，农业灌溉过程中可能会出现水资源未能够合理配置的情况，甚至是出现灌溉混乱的情况，导致部分比较缺水的区域未得到有效的灌溉^[1]。在应用信息化技术建设灌区水利系统后，能够对灌区内各农作物片区情况进行实施监控，在进行水资源灌溉时可以更加准确的了解各片区缺水情况，从而更加合理的进行水资源配置。其次，水利工程的使用不仅使得灌区农业发展更加便利化、科学化，同时也可有效抵御较强的水情，降低洪涝灾害发生的可能性，而通过水利信息化系统则能够更加积极、有效的监测水情，并通过分析相关数据、对比数据库来进一步提高预测能力，进而降低风险性。

2. 灌区水利信息化系统建设的目标

自信息化技术问世以来，我国抓住了信息化技术所带来的机遇，使得各领域得到了较大的进步，极大的促进了第二、第三产业的发展，但在一定程度上忽视了农业的重要性，以至于农业发展相对比较落后。我国是一个水利、耕地资源丰富的国家，为农业发展提供了得天独厚的优势。随着当前信息化技术的蓬勃发展以及在农业领域中的应用，大大提高了各灌区水资源的合理配置水平，相信随着灌区水利信息化系统的建设及广泛应用，可为我国建设一个具有更强的信息化自动水平的农业现代化管理体系，并逐步发展成为世界先进农业大国。

2. 灌区水利信息化系统建设内容

在农业信息化系统建设工程中，需重点围绕采集系统、自动化调度系统以及监控系统开展信息化建设系统建设工作。首先，采集系统是水利信息化自动化系统的重要前提，一切相关数据信息均是由采集系统收集信息并传输至控制系统；其次，自动化调度系统是整体信息化系统的控制中心，能够通过系统程度实时分析采集系统所提供的相关数据，并能够根据数据信息的变化来自动调节水资源的调度情况，可行性极高；最后，信息自动化系统在自动运转过程中依然可能会出现较大的误差情况，此时便需要使用监控系统进行监控，并实时将数据信息传输至控制部门，在即将出现风险前由管理部门进行人工干预^[2]。总之，通过加强采集系统、自动化调度系统以及监控系统三方面的建设，能够最大限度的提高管理效率。

3. 主要解决的技术难题和技术关键

1. 灌区各级水利调度中心

灌区面积较大，水利工程等级各不相同，但具有统一性，能够听从最高级调度中心的命令开展水利调度工作。当前在建设水利信息自动化系统过程中，水利中心极为关键，调度中心工作人员在开展调度工作的过程中，应对其基本功能进行设置，进而由信息自动化系统自行开展调度工作。同时，下属各级水利调度中心可对灌区内区域性水利进行调度，但需设置生成调度后备份资料，能够在调度前、后将相关资料传输至中心调度控制系统。

2. 灌区PLC控制系统

水利信息自动化系统的建设过程中，PLC控制系统的应用不仅是技术难题，同时也是技术关键。PLC控制系统是可变逻辑控制系统，可将其应用于水利工程各级闸门控制中，如以S7-200PLC设备作为控制核心，并根据调取中心所传输的数据信息来对水闸进行远程控制。

3. 水情、水文信息采集

灌区水利信息自动化系统主要是通过采集系统对水情、水文数据，在分析比对相关数据后自动化开展调度工作，在实际应用过程中，能够通过水位传感器、超声波流速仪、GPRS无线仪器等仪器设备来采集相关数据信息。一般情况下，通过上述设备对灌区内水情进行流量计算、水费记收等进行辅助。

4. 视频监控系统

视频监控系统是调度管理中心开展全面管理工作的基础。一般情况下灌区水利信息自动化系统会自动实施水利资源调度工作，但在其自动开展过程中需由管理不进门进行实时监控，而视频监控系统便是开展实时监控的重要前提，一般会24时进行监控，能够实时发现调度工作中出现的事故情况，进而及时进行干预

^[3]。施工部门在开展视频监控系统的建设过程中必须要注重监控模块、总线结构的设计，确保视频监控系统能够全面覆盖整个灌区，进而实现全面监控。

5. 无线及有线通信系统

灌区水利信息自动化系统的建设过程中通信系统具有至关重要的作用，据实际应用情况来看，通过架设光纤，设置有线专网进行信息传输，可进一步提升其经济性、实惠性，同时也有着相对较高的可靠性^[4]。同时，无线通信系统在技术方面上更优于有线系统，但在造价方面相对较高。当前，相关水利管理部门必须要从全局进行统筹规划，保障通信系统能够更加有效。

结语：灌区在农业发展过程中占据着重要地位，随着时代的发展，信息化技术发展较为迅速，通过建设灌区水利信息自动化系统能够进一步提高水资源的合理配置水平，进而促进农业现代化发展。

参考文献：

[1]殷考兵. 信息自动化技术在水利水电工程建设中的应用探讨[J]. 科技风,2019(02):179.

[2]李亮. 信息自动化系统在高湖水库扩容及灌溉工程中的应用[J]. 陕西水利,2019(03):149-150.

[3]张万宇. 水利信息化技术在农业灌溉用水精准计量中的应用价值[J]. 现代农业研究,2019(08):29-30.

[4]代艳芳,浦承松,姜毅国. 多维信息系统在水利枢纽全生命周期管理中的运用探讨[J]. 中国农村水利水电,2018(07):99-102.