[发明专利]智慧灌区自动化监控系统

说明书

本发明公开了智慧灌区自动化监控系统，包括灌区自动调度系统和灌区监控系统，本发明将灌区监控进行自动化管理，其中包括利用信息采集子系统对灌区的相关信息进行自动化采集，并在数据库管理子系统中进行汇总管理，此外还通过灌区实时调度子系统以及水库优化调度模型实现灌区的智能化灌溉。灌区运行过程全程处于自动化监控状态，可以帮助决策者们实时查询灌区的运行状况，且不受时间和地点的限制，从而能够及时做出正确的决策方案。

技术领域

本发明涉及智慧灌区管理技术领域，尤其是智慧灌区自动化监控系统。

背景技术

传统的灌区监控系统都是由人工逐一操作，完成对灌区的灌溉信息采集和处理，其工作量大且十分繁杂，同时具有一定的盲目性，不能对灌区的整体范围进行实时监控，形成不了统一的网络。随着灌区信息化的不断发展，人们基于WEB集成技术，将互联网将硬件设备与系统软件完美的结合起来，使灌区监控变的更加自动化、标准化。本发明在此基础上提出了智慧灌区自动化监控系统，本系统可以帮助决策者们实时查询灌区的运行状况，且不受时间和地点的限制，从而能够及时做出正确的决策方案。

发明内容

本发明的目的在于提供智慧灌区自动化监控系统，以解决上述背景技术所提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：智慧灌区自动化监控系统，包括灌区自动调度系统和灌区监控系统，所述灌区自动调度系统包括信息采集子系统、数据库管理子系统、灌区实时调度子系统，所述灌区实时调度子系统包括灌溉预报子系统和水资源预报子系统，其中

信息采集子系统：用于对灌区各方面信息进行采集，其中包括河流来水、气象信息、渠系信息、水库水位、地下水埋深、土墒情监测、灌溉制度；

数据库管理子系统：用于存储和查询信息采集子系统所采集的信息、灌溉历史信息、水文气象历史信息、地理信息、灌溉预报子系统信息以及水资源预报子系统信息；

水库实时调度子系统：用于对收集到的信息数据进行检查、处理以及发布调度指令。

优选的，所述水库实时调度子系统采用水库优化调度、泵站优化调度和渠系优化调度三种调度方式。

优选的，所述灌溉预报子系统包括作物需水量预报单元、土壤墒情预报单元、灌溉预报单元、灌溉制度模拟单元，所述水资源预报子系统包括河流水文预报单元和水库水文预报单元。

优选的，所述灌区监控系统包括：

视频监控系统：用于对灌区进行不间断地全方位视频监控，系统支持双向语言通话，实现灌区的多路视频数据在网上实时传输，以及在灌区现场和灌区调度中心的终端计算机上根据实时视频监控信息进行双向语音对讲，系统还支持用户权限管理、视频回放和视频检索。

闸门监控系统：用于对供水闸进行实时监控，系统包括PLC控制单元，用于对闸门的相关数据进行收集与控制；数据采集单元，用于采集水库闸门的升降、开启关闭状态、水库水位信号以及电动机的运行状况信息，并实时上传给集控站；实时控制单元，用于通过PLC控制器或手动操作方式控制水库闸门的升降和启闭。

优选的，所述灌区实时调度子系统采用水库优化调度模型，其计算公式如下：

Q_s(t)＝Q_h(t)/λ(t)

式中：Q_ih为第h灌区作物i的所需水的流量，为第h灌区第k支渠第i作物种植的面积，是h灌区k渠i作物j次定额灌水量，是相应田间水利用系统，是相应的天数，k_h代表h灌区k渠，f是折算系数，Q_ih为时间函数，Q_h(t)为第h灌区的所需水的函数，Q_s(t)为灌区对于水库的需水量。