水資源短缺已經(jīng)成為全球性的問(wèn)題，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，日益增長(zhǎng)的用水需求與水資源短缺之間的矛盾迫使世界各國(guó)都在尋求解決的有效辦法。因此，采用現(xiàn)代化手段，建設(shè) 農(nóng)業(yè)灌溉 水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)掌握區(qū)域水資源變化及利用情況，最大限度的調(diào)控使用效率，是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。灌區(qū)所具有的工程分散性、水情雨情變化性、農(nóng)作物需水時(shí)效性、灌溉供水動(dòng)態(tài)性、灌區(qū)性質(zhì)特殊性等方面的特點(diǎn)， 再加上近年了國(guó)家加大對(duì)水利項(xiàng)目的建設(shè)，農(nóng)村水利設(shè)施數(shù)量成倍上升等因素， 使 農(nóng)田 灌區(qū)的小水窖、小水池、小水 渠 、小泵站 等小水利設(shè)施的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài) 管理工作 變得 十分艱巨。 灌區(qū)管理手段的先進(jìn)程度，不僅反映我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平，也是確保灌區(qū)工程安全運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置、提高用水效率、保障灌區(qū)持續(xù)發(fā)展的實(shí)際需要 。
灌區(qū)引水 監(jiān)控系統(tǒng)的主要目的是解決 引水工程 各環(huán)節(jié)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。該系統(tǒng)由監(jiān)控中心和各個(gè)水源監(jiān)測(cè)點(diǎn)組成，各個(gè)水源監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集終端（ RS6021G ）可監(jiān)視和采集水位、壓力、流 量 、 含沙量 等各種數(shù)據(jù)，供控制中心及有關(guān)部門分析和決策取用，提高 用水 效率，保證 引水 質(zhì)量，滿足 灌區(qū) 的用水量的需求。 同時(shí)為節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)施打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
大（中）型灌區(qū)引水 監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn) 灌區(qū)引水泵站機(jī)組運(yùn)行參數(shù)、水位 、流 量等 數(shù)據(jù) 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 及 閘 門開關(guān)的自動(dòng)控制，降低了故障率和提高了對(duì)系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間。 系統(tǒng)自動(dòng)獲取 遠(yuǎn)端 泵站、引水渠 道及 閘 門 狀態(tài)等各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) ，使 管理 者迅速及時(shí)地了解和掌握 灌區(qū) 情況,及時(shí)作出決策,有利于水資源合理配置,使 灌區(qū) 在用水量少的情況下獲得最大收益 。
小型農(nóng)田水利設(shè)施點(diǎn)多面廣，末級(jí)渠系縱橫交錯(cuò)，同樣承擔(dān)著我國(guó)廣大農(nóng)產(chǎn)區(qū)域的灌溉、防汛抗旱、水資源調(diào)度等重要任務(wù)，并為切實(shí)解決農(nóng)業(yè)排灌水資源利用最后一公里問(wèn)題提供有力的民生保障。小型農(nóng)田灌溉水資源遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)小水池、小水窯、小水渠、小塘壩等灌溉水源地的水位、用水量、水質(zhì)（含沙量）等數(shù)據(jù)，支持?jǐn)?shù)據(jù)定時(shí)上報(bào)、歷史數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)分析、異常事件報(bào)警等，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制引水渠電子閘門的開啟關(guān)閉。還可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤墑情信息，根據(jù)土壤溫濕度和光照的變化，指導(dǎo)決策灌溉水資源的集蓄和調(diào)度。用信息化手段構(gòu)筑小型農(nóng)田水利設(shè)施遠(yuǎn)程管理平臺(tái)，為農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉提供有力保證。
系統(tǒng)組成:
水資源遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)監(jiān)控中心軟件、現(xiàn)場(chǎng)傳感器（水位計(jì)、水質(zhì)傳感器等）、廈門瑞申自動(dòng)化公司提供的集數(shù)據(jù)采集、傳輸、控制于一體的水資源測(cè)控終端、太陽(yáng)能電源系統(tǒng)組成。
(系統(tǒng)拓?fù)鋱D)
1．?dāng)?shù)據(jù)監(jiān)控中心：
服務(wù)器申請(qǐng)配置固定IP地址，采用移動(dòng)通信公司提供的專線，與GPRS網(wǎng)絡(luò)相連。由于專線可提供較高的帶寬，當(dāng)引水監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量增加，中心不用擴(kuò)容即可滿足需求。
中心監(jiān)控站服務(wù)器采用動(dòng)態(tài)IP地址（可以申請(qǐng)花生殼軟件采用域名的方式），當(dāng)監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量增加，中心不用擴(kuò)容即可滿足需求（適合監(jiān)控點(diǎn)數(shù)在幾十個(gè)左右的）。
監(jiān)控中心服務(wù)器接收到GPRS網(wǎng)絡(luò)終端傳來(lái)的連接申請(qǐng)先進(jìn)行認(rèn)證，認(rèn)證通過(guò)后接受傳來(lái)的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理。
遠(yuǎn)程監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)整個(gè)引水遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)各監(jiān)控點(diǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集和處理，通過(guò)系統(tǒng)中集成的強(qiáng)大軟邏輯（Softlogic）功能可對(duì)所有數(shù)據(jù)執(zhí)行高級(jí)算法處理。將結(jié)果值發(fā)回現(xiàn)場(chǎng)或通過(guò)內(nèi)嵌的SQL語(yǔ)言、OPC、ODBC等標(biāo)準(zhǔn)接口發(fā)送給第三方系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫(kù)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的充分共享，交叉訪問(wèn)以及應(yīng)用的高度獨(dú)立性。
2．瑞申水資源測(cè)控終端 （GPRS RTU）產(chǎn)品介紹
1）基本原理:
通過(guò)RS—485總線將數(shù)字傳感器（也可采用模擬輸出傳感器）與瑞申無(wú)線智能測(cè)控終端連為一體，構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元。瑞申無(wú)線測(cè)控終端內(nèi)置：CPU模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、控制模塊、GPRS/CDMA數(shù)據(jù)通信模塊。可現(xiàn)場(chǎng)接入多路模擬量、開關(guān)量、繼電器信號(hào)等數(shù)據(jù)，然后直接通過(guò)GPRS無(wú)線模塊將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)與遠(yuǎn)程控制中心連接，將采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。 通過(guò)該系統(tǒng)，即使在遠(yuǎn)離觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的異地，也能方便地對(duì)引水泵站、引水渠(管)道要素如水位、含沙量、流量等數(shù)據(jù)的采集讀取，真正實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)共享的功能。除數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程采集、實(shí)時(shí)監(jiān)控外，系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程手機(jī)報(bào)警，并通過(guò)用戶手機(jī)遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。
2）功能特點(diǎn)：
◎ 支持多種電源接入方式，完善的太陽(yáng)能保護(hù)控制系統(tǒng)；
◎ 采集傳輸控制一體化，提高了系統(tǒng)可靠性，降低了成本；
◎ 采用超低功耗高性能的嵌入式處理器，數(shù)據(jù)采樣精度小于2‰；
◎ 內(nèi)嵌看門狗，不死機(jī)，掉線自動(dòng)恢復(fù)；
◎ 配備多種接口資源：包括模擬信號(hào)采集、開關(guān)量采集、脈沖信號(hào)輸入、繼電器控制輸出等；
◎ 繼電器可設(shè)置報(bào)警聯(lián)動(dòng)；
◎ 支持一路RS232/RS485（支持MODBUS協(xié)議）方式的用戶數(shù)據(jù)接口，可接入電子式傳感器、PLC等各種設(shè)備；
◎低功耗GPRS實(shí)時(shí)在線傳輸方式；
◎ GPRS 遠(yuǎn)程在線參數(shù)設(shè)置功能；
◎ 監(jiān)控中心遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備；
◎ 可向用戶設(shè)定的管理員手機(jī)發(fā)送短信報(bào)警信息；
◎ 模擬量分時(shí)段報(bào)警；
◎ 用戶可以編程的量程轉(zhuǎn)換和報(bào)警上下限設(shè)定；
◎ 內(nèi)設(shè)工業(yè)時(shí)鐘，精確記時(shí)；
◎ 自動(dòng)定時(shí)上報(bào)和事件觸發(fā)上報(bào)功能；
◎ 內(nèi)置大容量FLASH存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄，支持歷史數(shù)據(jù)檢索；（可選水文版）
◎ 水情數(shù)據(jù)變幅增量終端實(shí)時(shí)報(bào)警; （可選水文版）
◎ 電池電壓遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和預(yù)警；（可選水文版）
◎ 電池和環(huán)境溫度遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和報(bào)警；
◎ 加強(qiáng)型數(shù)據(jù)接口保護(hù)處理；（可選水文版）
◎ 板載工業(yè)級(jí)GSM/GPRS通信模塊，方便用戶選擇GSM/GPRS組網(wǎng)方式；
◎ 提供用戶設(shè)置軟件，開放式接口，方便與組太軟件及其他軟件連接；
3）GPRS傳輸特點(diǎn)：
基于灌區(qū)分布點(diǎn)多面廣，其遠(yuǎn)程采集大多仍沿用有線傳輸方式，線路維護(hù)量很大。由于電話線公用，通訊時(shí)經(jīng)常發(fā)生沖突，既影響了數(shù)據(jù)的傳輸也對(duì)灌區(qū)部門的正常工作造成了干擾，并且此種方式對(duì)通訊部門程控交換機(jī)正常、穩(wěn)定的運(yùn)行也有一定的影響。為保證傳輸質(zhì)量，若采用專線方式，投資成本太高；采用GPRS無(wú)線數(shù)字網(wǎng)的通訊方式，很好地解決了遠(yuǎn)程灌區(qū)引水信息采集的瓶頸問(wèn)題。
GPRS是通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service)的英文簡(jiǎn)稱，是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展起來(lái)的一種承載業(yè)務(wù)，目的是為GSM用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS拋棄了傳統(tǒng)的獨(dú)占電路交換模式，采用分組交換技術(shù)，每個(gè)用戶可同時(shí)占用多個(gè)無(wú)線信道，同一無(wú)線信道又可以由多個(gè)用戶共享，有效地利用了信道資源，帶寬最高可達(dá)171.2Kb/s。目前中國(guó)移動(dòng)的GPRS覆蓋范圍在中心城市幾乎達(dá)到了100%，在邊遠(yuǎn)地區(qū)也達(dá)到了80%以上，實(shí)際應(yīng)用帶寬大約在20-40Kb/s，特別適合遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)行業(yè)的通信需求，完全取代過(guò)去傳統(tǒng)的有線、MODEM、X.25、數(shù)傳電臺(tái)、短信等通信方式。
（RS6011G產(chǎn)品拓?fù)鋱D）
系統(tǒng)功能及特點(diǎn)：
1．功能： 灌區(qū)水資源信息遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)是基于GRPS無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的專業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模（幾百至上千個(gè)監(jiān)控子站）的遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控，通過(guò)多線程的完全并發(fā)通信，采用高性能的服務(wù)器以及高性能的遠(yuǎn)程測(cè)控終端，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離遙測(cè)、遙信、遙控、遙脈、遙調(diào)需要，可以在幾秒鐘時(shí)間內(nèi)獲取成百上千個(gè)子站的各種數(shù)據(jù)，并完成遙控、遙調(diào)功能，具有許多系統(tǒng)無(wú)法比擬的實(shí)時(shí)響應(yīng)速度以及接近于零故障和零維護(hù)的高可靠性。系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)的功能如下：
◎ 數(shù)據(jù)定時(shí)采集：遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心可通過(guò)無(wú)線數(shù)傳通道定時(shí)向所有現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控單元發(fā)出監(jiān)測(cè)命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)水源地、引水渠（管）道的定時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。
◎ 按需數(shù)據(jù)采集：遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心可在任何時(shí)刻請(qǐng)求召喚一口或多口水源井、引水渠道的數(shù)據(jù)；
◎ 通訊控制功能：?jiǎn)?dòng)/停止對(duì)水源井、引水管道終端的數(shù)據(jù)采集、切換終端使用的通道等；
◎ 通道質(zhì)量監(jiān)視及故障診斷，通訊流量計(jì)算；
◎ 可支持多種通訊規(guī)約、多種通訊通道；
◎ 添加/刪除水源井終端，修改終端通訊參數(shù)，如地址、通訊規(guī)約、數(shù)據(jù)召喚周期等；
◎ 修改水源井終端參數(shù)，如各種報(bào)警限值等，并將必要的參數(shù)下發(fā)到水源井終端；
◎ 事項(xiàng)報(bào)警處理功能：系統(tǒng)對(duì)模擬量可分別設(shè)置報(bào)警上、下限，有效上、下限，當(dāng)數(shù)據(jù)越限值時(shí)可生成報(bào)警記錄，并且能保存報(bào)警記錄；
◎ 數(shù)據(jù)保存周期可按不同數(shù)據(jù)類型設(shè)置為逢變即存、10 分鐘、30 分鐘、60 分鐘（保存周期應(yīng)大于等于采集周期）；
◎ 權(quán)限管理：所有系統(tǒng)操作均有授權(quán)控制；
◎ 計(jì)算功能：支持常用函數(shù)功能；
◎ 細(xì)膩的圖像和逼真的動(dòng)畫顯示；
◎ 功能齊全的數(shù)據(jù)采集界面；
◎ 報(bào)警發(fā)生時(shí)，可自動(dòng)推出報(bào)警畫面；
◎ 生成各采集參數(shù)的時(shí)間曲線；
◎ 歷史數(shù)據(jù)綜合查詢及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示；
◎ 報(bào)表的生成及打�。�
◎ web發(fā)布功能；
◎ 遙控啟/停泵、遠(yuǎn)程開關(guān)閘門；
2．特點(diǎn)：
1）系統(tǒng)的實(shí)用性：
灌區(qū)水資源信息遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)應(yīng)用計(jì)算機(jī)處理所有數(shù)據(jù)，不僅可以得到瞬時(shí)曲線，還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到所需各種圖表，而不必工作人員親臨監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，大大降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且便于管理部門及時(shí)了解情況，進(jìn)一步的分析并及時(shí)采取響應(yīng)措施。
2）系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性：
灌區(qū)水資源信息遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)采用最新的通信和軟硬件技術(shù)，建立了清晰和合理的系統(tǒng)架構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)多線程的遠(yuǎn)程并發(fā)通信，在幾秒時(shí)間內(nèi)，可以讓成百上千臺(tái)的深井?dāng)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到監(jiān)控中心進(jìn)行集中監(jiān)視和遠(yuǎn)程調(diào)度，實(shí)現(xiàn)故障信息的及時(shí)報(bào)警，運(yùn)用通信手段實(shí)現(xiàn)停機(jī)故障的及時(shí)處理。數(shù)據(jù)量巨大，提供了強(qiáng)大的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)作為系統(tǒng)的支撐，比起傳統(tǒng)的電臺(tái)輪詢等方式，具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。
3）系統(tǒng)的開放性：
灌區(qū)水資源信息遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)是一套成熟的開放式的系統(tǒng)。所謂的開放，就是指協(xié)議等方面采用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議，可以進(jìn)行系統(tǒng)或模塊的擴(kuò)展，便于長(zhǎng)期的升級(jí)和維護(hù)，延長(zhǎng)系統(tǒng)的壽命，通過(guò)更新部件，能讓系統(tǒng)一直存在下去，而不至于整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，造成大量的投資損失。
4）系統(tǒng)的易維護(hù)性：
灌區(qū)水資源信息遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)具有極低的故障率，所以相應(yīng)的維護(hù)量非常之小。系統(tǒng)的構(gòu)架非常清晰，具有多個(gè)調(diào)試工具，以辨別故障所在。此外多年的經(jīng)驗(yàn)和較強(qiáng)的專業(yè)性，保證了整個(gè)系統(tǒng)的高可靠性和低故障率。
5）系統(tǒng)的強(qiáng)大功能：
灌區(qū)水資源信息遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)可以根據(jù)監(jiān)管單位的需要，進(jìn)行高級(jí)開發(fā)，增加或減少功能模塊、監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量，可以自動(dòng)發(fā)出報(bào)警，可以自動(dòng)彈出故障畫面，并自動(dòng)打印�，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)控單元可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，在掉電時(shí)自動(dòng)保存。
總結(jié)：
本系統(tǒng)以灌區(qū)引水過(guò)程為背景，提出了一套基于PC機(jī)的自動(dòng)供水計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案�，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)試證明，該方案切實(shí)可行，既保證了水渠道的不間斷供水又提高了灌區(qū)的管理水平。系統(tǒng)的開發(fā)時(shí)間短，成本低，節(jié)能效益明顯。適合廣大灌區(qū)引水工程進(jìn)行技術(shù)改造。
產(chǎn)品圖片
系統(tǒng)軟件圖片：
現(xiàn)場(chǎng)圖片：
