陕西省交口抽渭灌溉管理局 陕西渭南 714000
一、智慧化灌区
1、智慧化灌区概念
“智慧灌区”是在现代互联网技术和灌区设备智能化建设的基础上，通过物联网等多种通讯方式，建立一套统一的，大数据管理体系，将现实灌区与互联网技术进行有效融合，从而感测、整合、分析灌区生产运行过程中的各项信息，对农业、工业、生活等用水的各种需求做出智能响应，实现灌区智能化管理，为灌区管理者和用水户提供方便、快捷的服务，最终实现无人值守或少人值守灌区，通俗讲，智慧灌区就是将灌区建设成为一个机器人，一个有大脑，有血管，有功能肢体的机器人。
智慧灌区的目标是通过灌区信息数据统筹管理，灌区设备自动化管理，灌区用水优配管理，实现灌区节水化灌溉、水费透明化管理，人力资源优配管理的目标。
2、智慧化灌区的组成
1）、管理中心平台
智慧化灌区所有数据管理和设备管理要建设一个统一的大数据管理平台，这个平台以数据库为管理核心，对灌区各种信息数据进行整合、分析、管理、协调，逐渐形成灌区设备自动管理，减少人力资源投入和资源优配，同时覆盖用户客户端管理、水费管理、水资源调配管理、灌区设备运行管理等灌区各个方面。
2）多通道通讯系统
智慧化灌区建设要保障数据通讯畅通，保障管理中心平台与灌区每个角落无障碍对话，灌区需要建设一套自己的光缆通讯系统，同时建设一套以物联网通讯为核心的无线通讯系统作为补充保障，采用多通道通讯保障。
3）实时数据监测系统
实时数据监测包括气象、墒情、水位流量实时数据监测，这些数据是灌区管理平台对灌区信息分析的技术，水资源调配，设备管理的依据。
4）设备自动化管理系统
灌区设备自动化管理系统包括闸门自动化管理系统和泵站自动化管理系统，管理中心平台通过互联网客户端需求，对灌区泵站和闸门设备进行运行自动管理，流域配水自动化管理，实现灌区节水化灌溉和少人值守。
5）视频监控系统
视频监控系统是灌区关键点自动化运行的保障、对灌区主要关键位置安装摄像机，让运行管理更加清晰，稳定。
二、交口灌区智慧化灌区建设的基础
交口灌区从2010年开始，进行了灌区信息化建设和泵站改造建设，目前建设有光缆通讯系统、视频监控系统、泵站自动化系统、闸门自动化控制系统、雨量墒情监测系统建设、液位流量系统建设等，在此期间，积累了大量的信息化建设经验，拥有较好的智慧化灌区建设的硬件设备和技术储备基础。
三、交口灌区智慧灌区建设面临的困境
交口灌区信息化建设已经走过接近10年，通过这些年的建设、摸索，积累了丰富的信息化建设经验，但也发现很多问题，这些问题是阻碍智慧灌区建设的最大障碍，现将主要的几个方面总结如下：
1、灌区信息化建设目标不明确，缺乏整体性思维。
灌区管理是一个大的课题，覆盖各个方面，灌区智慧化或信息化建设不是上一套或对设备进行改造这么简单，这些年信息化建设一直是一窝蜂地做，为实现闸门管理改造闸点、为实现泵站自动化改造泵站。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆没有从经济效益、人力资源管理、层递管理角度深层次分析，进行建设规划，造成灌区信息化建设成为灌区的任务，信息化系统维护成为灌区的负担，对管理的提升有限。
2、人力资源结构不合理
从2008年开始，由于人力资源管理模式的改变和灌区人员超编的原因，灌区一直没有进入高质量的有生力量，截止2017年年底，灌区在编人员750多人，其中50岁以上人员接近200人，35岁以下人员不足30人，30岁以下为各位数。而灌区信息化建设和维护，需要大量具备互联网思维和对现代化技术有所了解的机电一体化专业的技术人员，目前灌区人力资源结构严重阻碍信息化灌区和智慧化灌区的建设和维护。
3、部分末极管理渠道条件不足
在灌区末极管理渠道，特别是斗渠，很多斗门都存在需要堵水才能实现灌溉的情况，智慧化灌区主要是要根据末端需求和大数据分析实现整体灌区水资源优化配置，灌区系统自动运行的目的，终端数据不完整，中间过程无法有效管理，无法实现灌区整体智能化和无人或少人值守的目标。
4、灌区水情复杂，大断面测流技术不成熟
交口灌区渠首位于渭河西安下游临潼交口，由于上游为黄土高原，泥沙含量变化较大，加之灌区渠首距离西安和临潼城区太近，渭河河道自净距离不够，河水中生活污水含量变化较大，造成交口灌区水源情况过于复杂，灌区前后采用了超声波、多普勒效应、明渠平面流速法等方式进行明渠测流实验，均无法侧准，给灌区信息化建设造成很大困难。
四、针对智慧灌区困境的思考
1、智慧灌区建设的规划
智慧灌区建设和管理是一个系统工程，不是安装一部分设备就可以得，牵扯到灌区管理法方面面，是一个细致的、复杂的、相关联的工程，需要一个明确的目标和远期的系统规划，具体分为：
1）、目标分析
智慧灌区是建设一套智能化灌区管理系统，目的是整个灌区全自动化管理，是要实现水费自动管理、调度自动管理，设备自动管理的自动化管理模式，实现无人和少人值守。
2）、系统分析
智慧灌区要实现这个目标，就要具备互联网大数据云平台思维，需要建设一个综合管理大数据云平台，一套多铜套通讯管理系统，灌区实时数据监测系统，设备自动化管理系统，这些部分不是独立的，是相互关联的，要将管理方法，调度关系嵌入进去，让这个大数据管理平台成为灌区的大脑，对整个灌区自行进行管理。
3）建设过程分析
智慧化灌区是一个庞大的系统工程，与灌区管理和发展息息相关，灌区结构复杂，管理方式和管理习惯多样，各个灌区情况都有区别。不能无计划的简单堆砌，而是从小到大，慢慢摸索。从一个斗渠实现自我管理，到一个支渠实现智慧化，再到一个干渠实现，再到灌区实现，不是分模块实施，渠道闸门、数据测量、泵站管理、水费管理一起并入，将人员调度的方式、思维嵌入进去，让它每一步都是象一个机器人一样独立起来，这个机器人逐渐长大，最后整个灌区就是一个机器人，一个自我管理，自我运行的机器人。
2、人力资源困境的思考
智慧化灌区建设中和建设完成后需要大量人员运行和维护，以交口灌区的规模，建设完成后需要机电自动化工程师（相关专业本科以上学历）3-5名，技术从业人员（大专或技校相关专业）20-30人左右。
目前灌区人力资源编制只有470人左右，灌区现有在编人员大约750多人，其中50岁以上接近200人，35岁以下不足30人，灌区智慧化建设在摸索中向前走，从起步到完全建设完成需要8-10年左右，到时候灌区人员编制才能满足政策规定，但到时候的人力资源结构是35岁以下没有人，整个人力资源结构老化，到时候在补充就来不及了。
目前做好的解决办法是，从智慧灌区建设开始，每年进两名专业技术人员，随着智慧灌区建设的逐步深入，设备与系统的逐步升级，专业技术人员队伍也在不断扩大，每年退休人员也在扩大，10年左右，灌区整体在编人员符合政策编制数量，灌区设备自动化程度可以满足不要太多人（450人左右，其中机电从业人员不超过120人，同时可大量减少调度和配水人员）就可以完全运行起来，同时灌区人力资源结构会比较合理。
3、末极渠道条件问题的思考
智慧灌区建设要从小到大建设，要从应用层面到管理层面建设，这个就需要对末极渠道进行针对性改造，要做到建设一批，规划一批、准备一批，慢慢建设。
4、大断面测流不准的问题的思考
灌区智慧化建的目的是建设灌区整体管理智能化，对于测流我们要转换思维，终端计量型测流采用巴歇尔量水堰测流，这种方式目前比较成熟，过程大断面不在系统计量内，只需要对液位进行定性应测量，实现过程点（泵站、闸点）保障性数据即可。
论文作者:王亮,刘锦峰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/18
标签：灌区论文; 智慧论文; 泵站论文; 数据论文; 信息化建设论文; 设备论文; 管理系统论文; 《防护工程》2018年第24期论文;