動態(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)布時間：2025-06-24瀏覽次數(shù)：881

灌區(qū)信息化灌區(qū)自動化閘門遠程控制數(shù)字孿生閘門水位監(jiān)測流量監(jiān)測泵閘LCU控制柜

項目背景

本灌區(qū)為江蘇省一中型灌區(qū)，由于灌區(qū)渠道運行時間長，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，水資源浪費嚴(yán)重?，F(xiàn)有水利泵閘設(shè)施以手動/半自動閘門控制為主，缺乏智能化管理手段，無法滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)灌溉需求。

痛點問題

1、監(jiān)測與計量設(shè)施缺失?：灌溉用水計量設(shè)備不足，泵站、水閘等重要節(jié)點缺乏自動化監(jiān)測與控制系統(tǒng)，依賴人工經(jīng)驗操作，供水精準(zhǔn)度低。

2、數(shù)據(jù)孤島與管理平臺缺位?：缺少統(tǒng)一的信息管理平臺，子系統(tǒng)分散，數(shù)據(jù)整合不足，難以實現(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)計量與水量優(yōu)化分配手段，水資源浪費較嚴(yán)重。

項目概況

項目類型：中型灌區(qū)，灌溉面積約13.38萬畝。

建設(shè)內(nèi)容：

智能感知：水位、流量監(jiān)測、視頻監(jiān)控。

通信網(wǎng)絡(luò)：4G通信

數(shù)字孿生平臺：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。

遠程控制：泵站、水閘自動化，實現(xiàn)“無人值班、少人值守”。

核心目標(biāo)：實現(xiàn)水資源智能調(diào)度、灌溉自動化、災(zāi)害預(yù)警及遠程管理。

測站類型：

測站類型詳情

建設(shè)方案

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

系統(tǒng)架構(gòu)

項目亮點

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

本項目通過整合數(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。支持移動端實時數(shù)據(jù)監(jiān)測、泵閘設(shè)備遠程操控、多維度視頻巡檢等功能，實現(xiàn)全場景覆蓋、全流程可視化、全要素智能化管控。

智慧灌區(qū)管理平臺

數(shù)字孿生賦能，實現(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，生成閘站設(shè)施的三維實景模型，通過融合實時數(shù)據(jù)實現(xiàn)物理空間與數(shù)字孿生體的動態(tài)映射，實現(xiàn)設(shè)備運行狀態(tài)的全景可視化查看。

數(shù)字孿生灌區(qū)平臺

數(shù)字孿生閘門

冗余與協(xié)同雙核設(shè)計，筑牢安全運行基石

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

獨立冗余控制：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)行機構(gòu)，采用“一閘一LCU設(shè)計”，可按需設(shè)置不同開度控制邏輯，實現(xiàn)各閘門獨立調(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)同工作的動力單元，通過1臺LCU統(tǒng)一控制，既實現(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)雜度和維護成本。

泵站/閘門LCU控制柜

以電折水創(chuàng)新計量方式，經(jīng)濟高效。

對渠道輸水條件差、泵站運行波動大的灌區(qū)，傳統(tǒng)流量計易受干擾導(dǎo)致誤差，本系統(tǒng)采用“以電折水”計量模式，通過實時監(jiān)測水泵用電量，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、低投資和易維護的優(yōu)勢。

建設(shè)效果

本項目通過實現(xiàn)智能控制集約化、管理決策可視化、水權(quán)計量精細化三大突破，有效提升了水資源調(diào)配效率，推動了管理智能升級，降低了運維管理成本，顯著促進了灌區(qū)運行的精細化、智能化、高效化與可持續(xù)化。

人工現(xiàn)場閘門操作