水测家灌区信息化水价改革成果巩固示范区建设项目仪器设备选型
湖北省漳河灌区
一、项目背景
随着社会经济的快速发展和人口的增长，水资源短缺与灌溉需求之间的矛盾日益突出，传统灌区管理模式已难以满足现代农业发展的要求。灌区现代化改革旨在提高水资源利用效率、优化灌区管理、提升灌溉服务水平，而建设成果巩固示范区则有助于总结推广改革经验，进一步推动全国灌区现代化进程。
二、现状问题
水资源监测与管理：部分灌区缺乏精准的水情监测设备，难以实时掌握水资源的分布与变化，导致水资源调配不合理，存在浪费或供水不足的情况。
灌溉工程设施：一些灌区的渠系、闸门等工程设施老化失修，自动化控制程度低，灌溉效率不高，且维护管理难度大。
信息化建设：多数灌区信息化水平较低，缺乏有效的数据采集、传输与管理平台，管理人员难以及时获取灌区运行信息，决策的科学性和及时性受到影响。
组织管理与运营：部分灌区管理机构职能不明确，管理体制僵化，运行机制不灵活，农民参与灌溉管理的积极性不高，影响了灌区的可持续发展。
三、解决思路
强化监测体系建设：通过布设先进的水文、气象、土壤墒情等监测设备，实现对灌区水资源信息的实时、准确监测，为科学调度和高效利用水资源提供数据支持。
升级工程设施装备：对灌区的渠道、闸门、泵站等工程设施进行自动化改造，提高灌溉工程的运行效率和可靠性，实现远程监控与精准控制。
推进信息化管理：建立统一的灌区信息化管理平台，集数据采集、传输、存储、分析与决策支持于一体，实现灌区管理的数字化、智能化和可视化。
创新管理体制与机制：明确管理职责，优化管理流程，引入市场化机制，鼓励农民参与灌溉管理，提高灌区管理的效率和效益，促进灌区可持续发展。
四、硬件感知体系
水文气象监测设备：在灌区内合理布设自动雨量站、水位站、气象站、流量站等，实时监测降雨量、水位、气温、湿度、风速、蒸发量等气象水文要素，为灌溉调度提供依据。
土壤墒情监测设备：于不同地块、不同作物种植区设置土壤墒情监测点，安装土壤水分传感器，定时采集土壤含水量信息，掌握土壤墒情动态，以便精准灌溉。
图像视频监控设备：在重要渠道、枢纽、建筑物等处安装网络高清摄像机等视频监控设备，实现对工程设施运行状况、水流情况等的实时可视化监控，及时发现问题并采取措施。
闸门自动化控制系统：在各类闸门上配备闸位计、测流装置、远程控制终端（RTU）等设备，实现闸门的远程启闭控制、闸位监测与流量自动调节，提高灌溉用水的精细化管理水平。
泵站自动化监控系统：对泵站的电机、水泵、变配电设备等进行自动化改造，安装传感器、监控仪表及控制设备，实现泵站的远程监控、故障诊断与自动控制，确保泵站安全高效运行。
五、设备选型
1.多普勒超声波流量计-小渠道流量测量
多普勒超声波流量计：武汉水测家科技自主研发设计的多普勒超声波流量计，体积小巧，基于多普勒效应接触式测量水体的水位、流速及流量，一体式设计方高效感知采集数据。
技术参数：
供电范围：直流12V/24V（极限DC6-28V）建议DC12V
工作电流：<45mA@DC12V25℃
工作温度：0℃~60℃
存储温度：-40℃~85℃
流速范围：0-12m/s(可设置范围0-4m/s;0-6m/s;0-8m/s;0-12m/s)
流速精度：1%(1m以内精度1cm/s)
流速分辨率：1mm/s
水深范围：0-10m
水深精度：±0.5%
水深分辨率：1mm
水温范围：0℃~60℃
水温精度：±0.5℃
防水等级：IP68
工作功耗：<0.5W@DC12V
电源保护：防反接保护,静电放电保护
极限工作温度：-30℃~70℃
通讯接口：RS485接口(波特率9600,8,N,1),有效传输距离1000m(>300m需要外接150Ω匹配电阻)
通讯协议：标准Modbus-RTU协议,功能码
补偿方式：声速补偿,用户参数补偿
超声波频率：1MHz±30Hz
2.雷达流量计-宽渠道天然渠道流量测量
SCJ-LL21雷达流量计是一款集成雷达测速，雷达测量水位的一体化测流产品，利用电磁波的多普勒效应测量水体流速，利用调频连续波（FMCW）技术测量水位；内部集成信号处理器,专有的流速计算算法,可以快速准确的计算出水体流速，水位,而且无需校准,无漂移。
3.雷达水位计：在线监测河道渠道水位
SCJ-LD07雷达水位计是一款使用微波雷达技术的设备，可实现水位的精确的非接触式测量,设备小巧轻便，便于安装，可用于河流、明渠、水库、排污管网、水箱等液位非接触测量。
雷达水位计采用PCR平面微带脉冲相干技术，实现快速高精度的水位测量；产品测量精度高、功耗低、体积小、重量轻、抗环境干扰能力强，具备良好的可靠性和可维护性。全天候工作，适用于在野外或者山区无人监测的情况，能够自动测量计算数据，稳定性高，使用寿命长，免维护；采用微波反射原理，抗干扰能力强，测量数据可达到毫米级别，不受天气、空气压力、地区，等因素影响，能在各种复杂的现场运行，更换场景后也能随时适应不同的环境。
4. 遥测终端机：数据采集计算存储及传输
SCJ-RTU01遥测终端机是一款集成4GDTU的低功耗物联网数据采集终端，配备2.8寸TFTLCD显示屏，支持流量,水位,水质,气象数据采集传输,内置大容量SD卡,可以满足3年的数据存储需要,同时支持远程配置升级功能,降低客户安装使用难度。
