何阵营 李学军 张永乐
河南省陆浑水库管理局，河南 洛阳 471003
摘要：随着水利行业信息化建设的飞速发展，陆浑灌区信息化系统得到了升华和改造，由原来多元的信息化系统形成了灌区智慧灌溉系统。本文通过对陆浑灌区信息化智慧灌溉系统构架的介绍，以及智慧灌溉系统软件在陆浑灌区的应用，阐明了陆浑灌区智慧灌溉系统的结构和特点，介绍了灌区信息化智慧灌溉系统的具体应用。同时，灌区信息化智慧灌溉系统建设仍然处在发展阶段，本文通过陆浑灌区智慧灌溉系统建设的实践，对智慧灌溉系统的发展和前景进行了有益的探讨，提出了一些完善的方法和措施，对今后灌区信息化智慧灌溉系统的发展起到一定的指导作用。
关键词：灌区信息化；陆浑灌区；智慧灌溉
1概况
陆浑灌区位于河南省西部，地处伏牛山北麓，嵩山和熊耳山谷地的浅山丘陵区，跨越黄河、淮河两大流域。是河南省西部农业和农村经济发展的重要基地，也是河南粮、棉、油等农产品的主要生产基地。灌区主要分布在伊河两侧、洛河 南侧及北汝河北侧，范围涉及洛阳、平顶山、郑州三市，包括嵩县、伊川县、汝阳县、偃师市、汝州市、巩义市、荥阳市七县（市），共计51个乡镇，606个自然村，总人口151.06万人。全灌区总土地面积18.29万hm2，总耕地面积为12.05万hm2。
2信息化系统架构
陆浑灌区信息化系统主要由基础设施、平台框架体系、灌区业务应用系统以及系统运行实体环境等几部分组成，同时，系统的设计、建设以国家、行业现行标准规范作依据和约束。陆浑灌区信息化系统包括信息采集、传输、处理、存储、应用、决策支持等环节，
3陆浑灌区信息化系统总体框架
根据各组成技术特点的不同，将陆浑灌区信息化系统划分为信息采集与监控系统、信息传输、数据存储与管理系统、平台框架体系搭建、灌区业务应用系统等。①信息采集与监控系统根据采集信息的不同划分为闸门远程控制系统、水雨情监测系统、气象监测系统、墒情监测系统和视频监控系统；②信息传输系统主要是通信网络系统；③数据存储与管理系统划分为数据库和数据存储平台；
④平台框架体系划分为数据访问与数据交换服务、灌区业务应用服务、GIS 服务、用户管理与认证服务等。
3业务中的应用
3.1水信息的采集
陆浑灌区为自流灌区，主要是以引陆浑水库水为主的灌溉模式。要想精确掌握灌区用（退）水量以及灌区内部各灌片实际用水情况，需要对灌区引水口的水量以及灌区退还地表河流水量进行信息的采集；需要对灌区内部由泵站扬水灌溉的实际配水量进行信息的采集。
3.2雨量信息的采集
雨量信息包括山区雨量信息和灌区内雨量信息，其中山区雨量信息符合陆浑水库预报系统所采用的单元汇流单位线预报方案要求，但由于站点偏少，其单站对单元的代表性较强，任何一个出现故障就会大大影响灌区洪水预报的精度，因此，增加雨量站点的建设是实现灌区防汛管理系统功能的基本要求，陆浑灌区已建设山区雨量站24处，实时上报站点雨量信息，为防汛管理提供可靠数据。
3.3土壤墒情信息的采集
土壤墒情是灌区配水和抗旱工作的重要依据，及时掌握灌区土壤墒情，可以为灌区配水方案的制订提供支持；同时，多年长期定位土壤墒情监测数据的积累，对掌握不同区域、土壤类型和技术模式应用条件下的土壤墒情变化规律以及进行灌区土壤墒情变化情况和旱情预测有重大意义。
3.4闸站远程监控功能
灌区内关键引（配、退）水闸实现现地和远程自动化控制，并实现对闸的工作状况和引（配、退）水情况的远程视频监视等功能，以提高灌区配水调度管理手段和水平。
3.5信息传输功能
信息传输是陆浑灌区信息化系统的基本功能需求，系统利用已有通信网络或补充建设完善灌区通信网络，实现将现场采集的引（退）水、气象、雨量、墒情等信息迅速安全地传送到灌区管理部门；为灌区各级管理部门之间的下达指令、上报数据等管理信息的通畅传输提供工程条件的支撑。
3.6灌区信息化软件平台
灌区信息化软件平台，为灌区的工作提供管理及决策支持，将灌区管理的日常工作流程化、标准化，为灌区涉水事务的查询、监视、管理提供一个平台。
根据系统建设目标，灌区信息化软件平台功能需要包括以下3个部分：
3.6.1数据存储与管理
为了保证灌区管理的持续完整性，建立灌区综合数据库，对灌区管理信息进行科学有效的存储管理，实现数据的标准化存储，保证数据的完整性，加强数据的安全性，并根据需要对灌区信息进行实时、定期不定期的更新，保证数据的时效性。
3.6.2平台框架体系建设
建立平台框架体系实现业务应用与数据库之间保持相对独立，减少应用系统各功能模块间的依赖关系，通过定义良好的接口与协议形成松散耦合型系统，在保证系统间信息交换的同时，也保持各系统的相对独立运行。
3.6.3业务应用系统建设
灌区的业务应用包括以下7个方面：①灌区监控信息实时监控功能：利用大屏幕、电子地图、实时影像等方式显示灌区重点干支渠引水及退水相关信息，实现对灌区引（退）水实况的综合监视，监督分水方案的实施情况。②灌区基本信息和监测信息管理功能：对灌区基础信息及监测传输来的降水信息、地表水信息、墒情信息等历史信息进行基于灌区电子地图的查询、统计、输出等。③灌区配水调度管理功能：根据灌区基础信息和各类监测信息，进行来水预报、可供水预报、需水预报等，辅助制订灌区配水计划，并可对配水计划进行上报、查询、输出等。④灌区用水的计算管理功能：对自动监测或人工监测上报的各干支口引水信息等进行查询、统计、输出，并可计算、统计灌区实际用水量。⑤灌区水费的管理功能：对各用水户的水费交纳情况进行查询、统计以及打印输出。⑥灌区水利工程及巡检管理功能：对灌域的渠系、闸、泵等水利工程信息进行基于灌区专题地图的查询、统计、输出等。⑦灌区基础地理数据的管理功能：对各类灌区电子地图进行基本的电子地图操作。
4信息化建设成效
4.1减少灌区运行成本
通过灌区信息化建设中的网络通讯系统、自动监测系统，减少了各单位之间的空间距离，做到信息共享，实时同传，有效减少交通、通讯、办公等费用。
4.2节省灌溉用水
通过软件平台的配水调度功能，可直观的监控动态用水信息，提高配水效率，很大程度的减少了配水中产生的弃水现象。水费计收更加透明，有效控制暗箱操作和基层单位加价、加码现象，降低有效灌溉水量外的其它用水。
4.3保障运行
降雨量的实时观测及临界报警能及时提醒值班人员上报情况，为灌区防洪减灾起到重要作用。
4.4提高管理水准
水情的实时监测和配水调度的合理应用提高了用水保证率，用水方灌溉更为适时、适量，受益更加均衡，收费更加公开透明，计量更加准确，减少大量用水纠纷。
5待解决问题
5.1标准规范问题
灌区信息化建设的相关标准还很不健全，需要建立一套标准化数据格式，为后期添加内容留好数据接口。
5.2灌区行业信息化程度低
灌区信息化建设是从上至下进行的管理和变革，需在灌区单位积极推进信息化的管理和应用。下一步工作要加强信息化推广使用，使信息化完全的发挥作用。
5.3专业管理人员的缺失
灌区职工多数为水利工程类专业，缺少专业计算机网络软硬件人员，信息化管理人员需要进行长期、系统的学习与实践已保障信息化系统正常运行。
结语：陆浑灌区信息化系统得到了升华和改造，形成了灌区智慧灌溉系统。以及智慧灌溉系统软件在陆浑灌区的应用，对陆浑灌区管理水平的提高起到了关键的作用。但是，由于专业人员的缺失等因素的影响，阻碍智慧灌溉系统的发展。
参考文献：
[1]《水文自动测报系统技术规范》（SL61-2003）
[2]《水利水电工程水情自动测报系统设计规定》（DL/T5051-96）
[3]《水文监测数据通信规约》(SL651-2014)