背景分析

我国目前仍然处理灌溉管理的粗放型阶段，仍有大量人工或其它形式的闸门应用于各灌区渠道或水系中。这种老式的闸门一般为铸铁或焊接闸门，自动化程度低，不能实现远程控制，不能精准计量或没有计量能力，不能实现水资源的精准管理。而且数量众多，位置分散，依靠操作人员经验进行管理，造成管理效率低，资源严重浪费。

为提高灌区用水管理效率，安全供水、提高供水质量，我公司自主研发“灌区智能测控一体化闸门系统”，充分利用物联网通讯技术、数字孪生技术，实现对现场闸门的开启状态、供水流量、供电情况进行实时动态监控，并支持手动/自动控制切换，远程制，由传统的“经验驱动”变为“数据驱动”，真正意义上实现灌区闸门的智能化，信息化管理。

解决方案

该系统支持通过无线通讯的方式实现对取、用水量、水位信息、闸门运行状态、供电情况进行实时监测，远程控制闸门开关，并对测知数据进行存储整理，数据分析，为客户的后期各种工作提供可靠的数据支持。本系统能够大大提高灌区取水及用水的管理效率，同时大幅度降低了管理成本。

系统拓扑图

系统功能

►闸门手动/自动、就地/远程控制功能

通过一体化智能闸门控制箱上的按钮，可以实现就地/远程控制切换，并进行就地或远程对闸门进行控制；支持手机APP远程监控。

►数据自动采集功能

自动实时采集水流量、闸门开关状态，闸门开度，现场供电情况（电池电压），并通过4G/5G/光纤传输至监控中心，实现数据采集的准确性、完整性、及时性和可靠性；

►视频图像采集

系统支持现场直接采集视频/图像，并通过4G/5G/光纤传输至监控中心；

►报警信息主动上报

现场监测箱门打门、断电、电压不足、控制设备故障、人工设备监测阈值越上限、越下限、设备运行异常等信息能够主动发送到监测中心；

系统特点

我公司一体化智能闸门测控终端的功能开发，遵循以下原则：

♦ 符合现场实地要求：闸门现场控制适合农民百姓大众操作，操作简单方便。控制器显示实际流量、水位、闸门开度数据，其他数据直接无线上传至系统软件平台显示。

♦ 支持多种通信方式：支持5G/4G/3G/2G,并且还支持短距离的局域网数传模式，保证网络状态的连续稳定在线。

♦ 现场安装接线简单，美观：可以更高效的快速完成安装实施任务。

♦ 支持多种供电方式：支持市电、太阳能、市电/太阳互转供电，可根据业主需求随时转换供电形式。

♦ 终端接口丰富：支持红外、视频接口，实现本地视频监控，电子围栏监控。

♦ 支持多种闸门控制方式：支持开度控制、流量控制、闸前水位控制、全渠联动控制等。

♦ 系统流量计算支持多种方式：根据当地项目需求应用及测流方式，如闸孔自由出流、闸孔淹没出流等方式进行流量边缘计算。

智能闸门控制终端

柳林一体化智能闸门控制箱，其核心MGTR-W型智能闸门控制器是工业级高性能智能控制终端设备、Linux操作系统、四核ARM Cortex-A7高速处理器，为远距离设备的智能监测、智能分析、复杂运算及远程控制等应用提供数据传输通道。

现场应用效果图

设备支持LTE/WCDMA/TD-SCDMA/EVDO/GDMA/GSM等多种网络制式；同时支持WIFI、BT的近距离无线通信。以及GPS/GLONASS/北斗多种制式卫星定位；拥有多个数据采集接口，继电器控制，RJ45(10M/100M）自适应网口等，可配置摄像头，进行视频图像采集，分析。它技术先进，稳定可靠，安装方便，非常适合对水利水务领域进行数据采集、自动及远程控制。

工业级标准配置：产品全部采用高品质工业级标准器件，整体运行稳定可靠。

高集成化：采用四核ARM Cortex-A7高速处理器，集成Linux系统、WIFI和蓝牙功能以及GNSS于一体，是一款高度集成化的一体式智能测控设备。

全网通：各网络制式的全面覆盖，全面兼容移动、联通、电信的5G、4G、3G、2G网络。

通信协议：支持MQTT、HTTP即时通讯协议。

操作便捷：内置Web服务器，所有设置操作为交互式网络界面配置，直观、方便。

多种网络连接方式：WIFI、蓝牙、网口、无线网络四种传输方式，自由切换（根据需要，可定制短信传输）。

支持各种上报协议：支持SL651《水文监测数据通信规约》采集协议上传、SZY206《水资源监测数据传输规约》、支持各级平台的对接及定制协议对接。

计量方式

软件平台

实时监测：一张图监测数据实时显示，配并有现场孪生画面，直观展示，交互控制；并支持视频图像的一张图展示，界面可根据现场监测类型进行任意设计定制，更方便用户使用。

GIS地图显示

1）通过GIS地图直观显示各个监测点所在位置，及各监测点监测类型、闸门状态，闸前后液位等信息；并能够点击直观查看闸门信息；

2）地图可在二维，卫星，二维进行切换显示。并支持用户直接点击对应监测点，跳转至该测站详细监控界面。

列表显示

平台能够通过变量或测点方式对监测信息的实时数据、历史数据进行显示。并直接历史数据查询，数据报表生成，导入及打印，并支持数据召测及后期视频监控功能扩展。

在线远程控制

系统平台支持多种方式的远程控制，对水泵进行启停及各闸门的开关；3D模拟实景控制，实现可视化管理。

手机APP

为方便用户使用，根据用户要求，可定制移动版APP，实现手机端对现场数据的监测和设备远程控制的操作。APP系统分为GIS地图展示、实时监测、历史数据、报警数据及远程控制等功能，所下图所示：