浪潮智慧灌区解决方案

　　浪潮智慧灌区按照数字化驱动智慧化、智慧化驱动现代化的总体思路，利用物联网、云计算、大数据、移动互联网、人工智能等新一代信息技术，为灌区态势感知、作物需求、水源调度、防汛抗旱等业务数字赋能，实现灌区决策以历史经验为主向数据支撑+历史经验相结合的模式转变，全面提升灌区水资源管理调度水平和供水保障能力。

　　国家政策指引

　　1.2022年1月，中央一号文件《中共中央 国务院关于做好2022年全面推进乡村振兴重点工作的意见》提出必须着眼国家重大战略需要，牢牢守住保障国家粮食安全和不发生规模性返贫两条底线，稳住农业基本盘、做好“三农”工作，接续全面推进乡村振兴，确保农业稳产增产、农民稳步增收、农村稳定安宁。加大大中型灌区续建配套与改造力度，在水土资源条件适宜地区规划新建一批现代化灌区，优先将大中型灌区建成高标准农田。

　　2.中共中央 国务院《乡村振兴战略规划（2018－2022年）》提出要巩固提升农村饮水安全保障水平，开展大中型灌区续建配套节水改造与现代化建设，有序新建一批节水型、生态型灌区，实施大中型灌排泵站更新改造。

　　3.为贯彻落实国家乡村振兴发展战略与国家节水行动方案等决策，补齐灌区灌排工程基础设施短板、保障国家粮食安全、加快水利现代化和促进农业现代化，水利部组织编制《“十四五”大型灌区续建配套与现代化改造实施方案》、《全国中型灌区续建配套与节水改造实施方案(2021—2022年)》

　　4.2021年，《水利部办公厅、农业农村部办公厅关于加强大中型灌区改造与高标准农田建设协同推进工作的通知》（办农水〔2021〕302号）要求，协同推进中型灌区续建配套节水改造与高标准农田建设。

　　行业发展痛点

　　大中型灌区信息化建设受当时技术水平和认知水平的局限，系统建设处于单一灌区业务的应用层面，导致形成信息缺共享、管理少手段、决策弱支撑等局面，灌区信息化建设程度已不能满足灌区现代化管理的需求，主要存在以下问题：

　　1.缺乏信息化顶层设计，标准规范尚未建立。灌区信息化建设顶层设计缺失，未从系统和全局的高度，对灌区信息化的结构、层次、功能和标准进行统筹考虑、统一规划，存在信息化盲目建设和重复开发建设现象，建设成果不成体系、标准不一，导致数据共享困难、系统设备兼容性差等问题。

　　2.态势感知类别少、覆盖不全面，监测手段落后。目前灌区信息化感知主要以点尺度上的实时监测为主，态势感知的数量和种类不足，覆盖不全面。造成的影响主要包括：一是缺乏天气预报信息辅助决策进行水量调度的预判；二是缺乏区域信息对灌区供需水的整体情况进行把控；三是仅包含水位、雨量等供水侧数据，对于用水量、需水量、需水量的情况缺乏定量分析。四是旱情防御主要是根据经验判断的水量提前调配，缺乏对旱情等级、受灾范围、土壤墒情等关键信息的动态、直观监测。

　　3.数据资源分散，数据共享及深入挖掘分析能力不足。灌区数据复杂、繁多，有很强的汇聚、存储、整编的需求，当前业务所需数据分散在各处，存在“数据孤岛”，无法有效共享，且在数据应用方面还未进行覆盖全灌区建设，数据的应用较为传统、效率低，在数据的深度挖掘和分析应用上还是空白，无法为灌区管理总局、下辖单位等提供应用服务，无法实现数据资源的高效共享利用。

　　4.基础保障环境不完善，数据中心尚未建立。灌区的基础保障环境还不完善，调度中心尚未建立，设备设施配置标准较低，已不能满足当前会商调度决策的需要。灌区尚未建立完整的通讯传输网络，总局与各处无法有效进行信息共享，并且各采集点的数据未实现自动高效汇聚，仍以电话报送的方式进行汇总统计，无法有效支撑数据采集、汇聚的要求。数据中心尚未建立，无法实现灌区数据资源的统一存储和高效利用。

　　5.缺乏统一的综合平台，业务应用信息化水平较低。灌区缺少统一的业务支撑平台，无法保障灌区业务系统建设在统筹的框架下进行逐步拓展，已建应用系统多为业务办公系统，且为各处自行建设，标准不一，相互无法打通；在业务应用方面尚在使用的系统由于建设时间较早、维护不到位、未及时更新等原因，大多弃用或无法发挥作用，已不能支撑灌区当前的业务管理工作。目前，灌区水资源管理、防汛抗旱减灾、工程运行管理仍是传统模式为主，主要依靠人工经验进行管理，管理方式落后、效率低下，缺乏现代化的支撑手段，已不能满足灌区现代化建设需求。

　　浪潮智慧灌区解决方案聚焦“智感、智脑和智用”，按照数字化驱动智慧化、智慧化驱动现代化的总体思路，利用云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等新一代信息技术，为灌区态势感知、作物需求、水源调度、防汛抗旱等业务数字赋能，实现灌区决策以历史经验为主向数据支撑+历史经验相结合的模式转变，全面提升灌区水资源管理调度水平和供水保障能力。具体包括：

　　1.建成全灌区“智感”平台。针对灌区态势感知类别少、覆盖不全面、监测手段落后等问题，通过卫星遥感和无人机手段增加区域农情、水情要素的感知，采用自动化量测、视频监测等手段增加关键节点水情、工情、农情、水质、安全信息采集，集成国家、省、市级气象、水文等部门交互数据，建成量测视全方位、空天地全覆盖、工水农全协同、点线面全贯穿的立体感知体系。实现灌区骨干渠系水情、区域遥感农情，以及重要工程安全视频监控的立体实时感知体系，分干渠以上节制闸、分水闸和放水涵实现100%计量。

　　2.建设智慧灌“智脑”。目前，灌区来水分析、水量配置和调度主要依靠传统手段和经验判断，为了满足灌区管理精细化、高效化和应急处置及时化的需求，基于最新的大数据、云计算、物联网、人工智能等技术，搭建灌区供需水预测预报、水资源配置、水资源仿真调度、旱灾防御与监测、渠道洪水预报与调度等物理模型库，并构建基于AI技术的灌区多年运行经验数字化模型体系，形成物理模型与经验模型相协同的灌区模型库，建立集数据汇集、清洗、归集、整理为一体的标准化、规范化专题数据库，构建灌区智慧大脑体系。

　　3.打造智慧灌区“智用”场景。按照灌区业务数字赋能的总体要求，建设智慧应用体系，逐步实现主要业务功能数字化、智能化和智慧化。以天气预测、作物需求、水资源调配、灾害防御等核心业务需求为索引，建设供需水感知与预报、水资源综合配置与调度、用水管理、水旱灾害防御、工程管理、水政监察、水公共服务七大业务应用，对灌区来水、需水、配水、调水、用水、排水整个水循环过程应用全覆盖、管理全贯穿，保障灌区总局与多个部门业务应用智慧协同。

　　1.提高灌区数字化管理能力，有效降低管理成本。

　　通过智慧灌区建设，通过日常工作从传统的管理方式到信息化管理方式的转变，提高对事件的反应能力，优化工作流程，全面提高灌区日常业务管理数字化水平，提高灌区工作人员的工作效率，有效降低管理成本。

　　2.信息资源高效共享、节省财政费用

　　通过“智脑”平台的建设，充分发挥灌区“一张图”、智慧大脑（数据平台、供需水预测预报、水资源配置、水资源仿真调度、旱灾防御与监测、渠道洪水预报与调度等物理模型库以及AI智能模型）的作用，整合灌区信息化建设资源，实现灌区内部上下级，灌区外部灌区与区县之间、灌区与水利厅之间的互联互通和交互共享，避免重复性建设，最大限度利用各种资源，节约重复建设和运维费用，最大限度地节约政府财政资金。

　　3.增强灌区水旱灾害防御能力、保护灌区人民生命财产安全

　　通过建立智慧灌区，实现灌区来水和作物需水的精准预测预报，通过智慧大脑精准推演旱涝灾害的演变过程，及时制定有效的应对措施，增强灌区的水旱灾害防御能力，有效保护灌区人民生命财产安全和维护社会稳定具有非常重要的意义。

　　4.提升灌区业务管理水平，发挥水资源优化配置、灌区高效节水等社会效益。优化灌区水资源配置，最大限度发挥灌区的综合功能。通过建设数字灌区，利用智慧大脑精准模拟和智能决策，实现水资源的优化配置、合理调度、高效管理，有效的缓解灌区供水矛盾，最大限度的支撑农业、工业生产和生活用水安全，发挥灌区的综合功能。

　　5.增强灌区高效用水管理，提高灌区节水能力建设。通过淠史杭实在灌区建设，实现灌区的资源配置和用水调度由经验管理向智慧决策转变，实现灌区水感知实时化、水调控高效化、水供给精细化、水设备智能化，增强灌区高效用水管理水平，有效提高灌区节水能力建设，实现真正的高效用水和节水用水。

　　6.提高灌区信息公开透明度，促进灌区公共服务意识和服务能力。通过智慧灌区建设，提升灌区公共服务能力和各类公共数据的处理能力，一方面可以促进灌区公共业务的信息公开，方面灌区内各区县有关部门以及广大人民群众及时了解各类供用水公共信息，满足公众知情权；另一方面也能切实提升灌区的供用水管理和水事监察等事务的公共服务水平。此外，通过智慧灌区综合业务平台，实现区县联动，上下级联动，有利于推进相关区县的灌溉服务水平。