河北省农田灌溉智能控制信息化建设的应用与推广

□曹 岩 牟连营

河北省农田灌溉智能控制信息化建设的应用与推广

□曹 岩 牟连营

水利信息是国家基础国情信息之一，以水利智能信息化带动水利现代化，以水利现代化促进水利智能信息化，增加水利科技含量、降低水资源消耗、提高水利整体效益是现代水利发展的必由之路。近年来随着政策要求提高，灌溉节水技术正朝着信息化、自动化、智能化方向发展，采用自动测控技术量测设备，能够及时准确地掌控动态实时流量数据及灌区地下水位，通过数据采集、传输与信息处理，可以实现科学配水，为水行政主管部门用水决策提供有效依据。

1.河北省农村水资源现状及国家节水智能控制方面政策

河北省是严重缺水的省份之一，全省人均水资源量仅为307m3，远低于国际公认的人均500m3的“极度缺水标准”，河北省农业用水占总用水量的70%以上，为保障水资源的可持续利用，《河北省水资源管理办法》明确了用水总量控制、用水效率、建立水功能区限制纳污指标体系“三条红线”，体现了“最严格水资源管理制度”。

2014年1月19日，中共中央、国务院印发《关于全面深化农村改革加快推进农业现代化的若干意见》（中央1号文件），这是从2004年起，中央1号文件连续11年“锁定”三农主题，显示中央对“三农”问题长期持续关注。2012年11月26日国务院办公厅发布国家农业节水纲要（2012～2020年）提出：“（十六）农业节水技术创新工程。加强主要农作物高效用水基础科学研究，推广具有自主核心知识产权的智能控制和精量灌溉装备。开展灌区自动化控制、智能控制信息化管理等应用技术研究，逐步建立农田水利管理信息网络”。

国家目前启动了河北省地下水超采综合治理工作，主要措施就是开展农业节水。河北省现已经确定试点区域，编制了《河北省地下水超采综合治理实施方案》并加大资金投入，把节水灌溉智能监控信息化纳入到了建设任务中。

2.农田节水灌溉智能控制信息化建设目的

2.1 用水计量信息化监控需求

目前河北省节水灌溉管理的基础数据、资料和信息通常靠大规模人工调研获得，信息延续性差、时效性差、精确度差，利用智能信息化平台建立高效、实时取用水量监控系统，逐步建立全省取水数据系统，为用水部门实现科学合理灌溉提供决策信息。

2.2 地下水位信息化监测需求

对已安装智能控制系统的区域进行地下水位实时监测，为制定合理灌溉制度提供科学依据，同时还可以对有效控制地下水位下降、保护当地自然生态环境提供科学的信息支持与服务。

2.3 智能灌溉自动化管理需求

智能灌溉自动化管理，不但节省农村劳动力，还可以节省灌溉时间、节约灌溉费用，从而提高灌溉质量，实现灌溉管理方式变革，引领灌溉现代化方向。

2.4 信息发布需要

通过移动互联网终端渠道发布有关节水灌溉政策、法规、标准、规范及研发的相关数据、新成果等，可以指导科学用水，科学种植，提高农民对高效灌溉新技术的认知程度，提高面向农村的信息服务水平，塑造良好的河北农田水利新形象。

近年来，河北省水行政主管部门逐步要求基层水务部门在节水灌溉项目建设中配备节水灌溉智能控制系统，对农作物灌溉状况、农村地下水开采进行实时监测，将采集的有效用水信息进行加工，用于指导科学用水，从而实现精确灌溉、预报灌溉、调控灌溉，现代信息技术正在逐步改造河北省农田水利节水灌溉项目管理的传统模式。

3.灌溉智能控制与信息化系统主要建设内容

河北省农田灌溉智能控制与信息化系统包括农田智能灌溉控制设备、GPRS数据传输系统、灌溉监测管理信息系统3部分组成。

农田智能灌溉控制设备由控制保护柜柜体、农田智能灌溉监测控制装置、流量传感器、控制柜水泥底座等元件组成。

GPRS数据传输系统是农田智能灌溉监测控制装置与信息管理系统之间的数据传输处理器，主要包含无线传输模块、GPRS网络通讯模块、集中后备电源充电切换模块，实现接收农田灌溉智能控制装置监测数据，通过GPRS网络通讯设备传输数据的功能。

灌溉监测管理信息系统由远程监测管理软件、农田灌溉数据库和县级水务局视频监控中心组成，是水行政主管部门用水决策的中枢系统。

节水灌溉智能控制与信息化流程为“基础数据采集→分析提炼→形成决策（或提供有效信息）→指导实用”，把计算机技术、自动控制技术、信息技术、系统工程技术、地理信息系统等应用于农田节水灌溉，以实现水资源的合理配置和节水灌溉的优化调度。通过系统运行实现机井水位及灌溉用水数据的无线远程采集和监控，结合土壤墒情进一步实现监测预报，并根据监测与分析结果，利用节水灌溉设施以较精确的方式向作物直接供水。智能化管理技术通过对数据库的基础数据进行分析处理，形成有效信息，为用水决策提供强大的技术保障。□

2014-04-29

曹岩，男，汉族，华北水利水电大学水利学院，在读学生。牟连营，男，汉族，河北省水利科学研究院，正高级工程师。