一、方案背景
我国是传统农业大国，农业灌溉用水占据了社会总用水量一半以上。当前许多灌区现代化水平偏低，缺乏科学的监管手段，落后的水量测量方法给灌区水资源造成极大的浪费。针对这种情况设计的农业灌溉用水流量监测解决方案，结合先进的测量技术，解决灌区量水难题，对于提升灌区水资源利用率，促进灌区现代化建设，具有重要意义。
农业灌溉用水流量监测解决方案利用物联网、云平台、传感等技术，通过建设一体式无人值守自动化监测器，能全天候工作，获得全面、细化、实时的水情数据信息。打通农业用水监测“最后一公里”，符合国家“节水优先、量水而行”的水资源开发利用政策。大大提升用水效率，避免因管理不当而造成水资源浪费，增加不必要的消耗。
二、系统组成
农业灌区量测水流量在线监测系统是系统通过传感器（如水位计、流量计、闸位计、水质传感器、综合气象等装置）进行水利信息采集，利用计算机局域网2G/3G/4G/5G、ZigBee、LoRa、NB-IoT等无线通信网等，对监测点、监控中心及灌区信息中心之间进行信息的传输，实现灌区信息采集、传输、处理，形成综合数据库。实现科学、及时和准确的调配灌溉用水，达到节约用水，高产、高效的目的，保证了系统的安全，也为灌区水资源的管理提供了基础、有效的数据，提高了企业的管理水平和生产效率。农业灌区量测水流量在线监测系统可分为三个部分，分别是前端采集站、数据传输、远程监控中心。
前端采集层：由流量计、水位计、报警器、通讯装置、摄像头、灌溉装置、电动闸阀等终端组成，提供数据采集和传输功能。
网络传输层：传感器采集的数据信息通过LoRa技术传输至云平台进行处理，再将结果由云平台通过4G/5G技术传输至显示终端。
云端平台层：数据实时传至云平台，云平台会对数据进行综合诊断分析，并借助WEB、APP、短信、电话等方式，随时随地向管理人员及终端推送信息。
应用决策层：基于终端系统上显示的数据和处理分析，管理者可以通过终端管理平台随时查看灌溉用水数据，提高管理效率，减少水资源的浪费。
三、系统功能
■数据实时监测：实现在线监测的地图显示、查看，包括监测设备的快速查询显示、监测数据展示、报警情况显示及监测数据曲线图的实时展示，通过系统主界面的显示功能，可以查看设备的位置、运行状态，掌握其流量、流速、液位、水质、电量、电压等信息。另外，地图还支持视频、液位、流量、流速、水质自定义等多种显示模式。
■远程监管平台：灌区内渠道、闸门、泵站等各类工程和设施的信息录入和管理，建立工程档案。数据汇总，展示，分析，各项数值统计及分析，设置预警量自动报警等、数据实时更新，能做到5分钟级的数据更新速率、该速率要用户可调，并且可以实现类似于当发现灌区有超标情况时，系统在给管理员发出提示的同时可以自动提高数据采集和传输频率。要求有权限设置功能，数据的查看和平台管理要有严格权限区分，并可实现用户最高管理员可自定义权限。
■GIS地图展示：可以提供以百度、谷歌二维或三维影像图为背景，将监测点的灌区灌溉时水情信息的实时监测和历史信息查询功能，确保用水信息准确、详细。并进行超限、超标预警，提醒管理人员及时处理。同时平台支持手机及PC等多种访问方式。
■设备统一管理：统一通讯协议，后续需要能够提供接口，对于一些需要对外公布和数据可以实现外传。
■远程控制功能：24小时灌区监管，能根据客户预设自动预警，自动报警，并预留与电磁阀等执行器联动的功能，本方案也需在制作时设计阀门控制，实现当超标时，阀门对应动作的功能。
■灌区计量：准备在灌区各个监测点建立计量，计量方式需根据现场环境设计，需充分考虑计量现场情况。
■视频监控采集：同时每一处计量及监测点需设置视频监控设备，并实现监控现场情况与监管平台远程通讯对接。
■各职能部门之间数据通信在局域网内完成；各监测站点与管理部门调度中心之间采用2G\3G\4G\5G\NB-IoT等无线网络通信。
四、系统特点
★ 通信灵活：现场监控设备可灵活选用2G/3G/4G、NB-IoT、LoRa、光纤等通信方式。
★ 功能丰富：具有现场显示、本地操控、远程控制、预警分析等功能，支持定制开发。
★ 远程运维：监控软件支持电脑、手机APP远程访问，方便供/配水管理和系统维护。
★ 多重报警：数据异常、设备故障时，通过监控软件、手机APP、短信等多种形式报警。
★ 智能运行：支持根据水池水位自动控制取水泵组运行；根据渠道水位自动启/闭电动闸门；根据水源及用户缴费情况自动配水。
五、方案价值
★满足无人值守或少人现场操作的业务需求。
★ 实现水资源优化配置，提高用水效率。
★ 提高灌区管理效率，保障灌区可持续发展。
★为相关部门提高有效的科学决策依据。
