系统介绍

1. 灌区信息化平台— e•IDS 系统介绍 中国灌溉排水发展中心 北京润华信通科技有限公司 2013年4月

2. 二、研发历程 一、系统简介 三、核心功能 四、主要特点 五、经典案例 目 录

3. 一、系统简介 灌区信息化管理软件系统（Irrigation & District Information System，以下简称“e•IDS系统”）以大中型灌区专管机构为应用对象，在总结多年来灌区信息化建设经验的基础上，紧密结合灌区的业务特点和管理需求，具有很强的针对性和专业性，可有效应用于灌区各类专业信息的管理与维护，为灌区实施信息化管理提供良好的技术支撑与服务。 “e•IDS系统”采用平台化、模块化、网络化及业务综合化、应用个性化等先进的设计理念，搭建了具有良好适应性、可靠性、可扩展性和可维护性的灌区信 息化管理软件基础架构，实现了系统的应用与扩展，可随灌区业务管理的 变化和发展，进行灵活配置与动态装载，为灌区信息化的可持续发展与应用 奠定了良好的基础。

4. 二、研发历程 5 6 总结近十年的经验和教训的基础上， 正在开发中,它将是又一个新篇章…… 4 2011年第5代系统： 涵盖了灌区主体业务，实现技术的重大创新 3 2009年第4代系统： 采用Web架构，基于浏览器模式设计 2 2008年第3代系统： 解决信息孤岛问题，整合资源，统一业务接口。 1 2006年第2代系统：持续完善，业务逐渐扩展 2005年第1代系统：平台雏形，C/S桌面架构

5. 三、核心功能

6. 1、灌区信息采集处理 信息采集处理功能主要接收与处理水情监测数据、工程监测数据、气象监测数据、雨量监测数据、墒情监测数据、水质监测数据、地下水位数据等。 　　根据灌区各个监测点的具体情况，既可以通过手动录入的方式接收人工采集的各种数据，也可采用各种设备进行自动遥测采集，自动传输，自动处理；兼容不同厂家的设备，高度集成，统一管理，解决了分期建设造成的信息孤岛问题。 GPRS网络 管理站信息分中心

7. 1、灌区信息采集处理 中心机房 水位：1.12m 流量：6.057 m /s 数据包 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 3 1 0 1 1 视频监视 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0

9. GIS实时监测（地下水位监测） 通过信息采集和GIS展示功能实时显示地下水位点的位置和埋深。

10. GIS实时监测（地下水位等值面）

11. GIS实时监测（地下水位等值柱）

12. 水情信息查询 人工录入 遥测数据 雨情信息查询 计算流量 数据入库 信息采集处理流程 气象信息查询 墒情信息查询 解决的实际问题： 1.自动测报逐步取代人工监测方式，解放人力。 2.全天候、随时随地准确掌握灌区水雨墒情。 3.兼容不同厂家的设备，高度集成，统一管理。 工程信息查询 采集中间件 数据合法性验证 否 保存错误日志 是 数据 中心

13. 2、灌区配水调度管理 　　灌区的输配水工作包括两种模式，一是以需定量的供水管理；二是以量定需的供水管理。 以需定量： 以量定需： 　　适用于水资源丰富的灌区，灌溉用水主要是用水单位上报需水量，灌区根据需水量制定配水计划，灌区引配水人员根据计划进行引水、分水、配水。 　　适用于水资源紧张的灌区，灌区通过来水分析、水库蓄水、需求分析等制定配水计划进行总量控制，实现了灌溉用水效益最大化。 用水需求 1 配水计划 2 引、配水执行 3

14. 2、灌区配水调度管理 解决的实际问题： 1. 取代人工电话要水、电话配水、人工记录统计的模式，提高了配水调度的执行效率，节省了通信费用，降低了运行成本。 2. 通过来水预测、历年用水分析，进一步合理配水，提高用水效益。 1 2 3 4 5 • 来水需水平衡分析 • 用户需水量上报 • 配水计划制定 • 配水计划执行 • 水量统计

15. 3、灌区量测水管理 　系统结合明渠量水规范，将各种量水计算方法固化到系统中，各量测水点的遥测数据或手工输入（可以使用PAD、智能手机、多功能GPS等方式录入）的数据，自动选择适用的量水计算模型，量水方法包括如下5大类： 流速仪量水 标准断面量水 渠系建筑物量水：涵闸量水、倒虹吸管量水、跌水量水、渡槽量水 堰槽量水：薄壁量水堰、量水槽 仪表量水：水位计、水表、差压式流量计、电磁流量计、超声波流量计、分流水量计、旋杯式水量计

16. 3、灌区量测水管理 　　灌区输配水指令下达后，灌区配水员执行配水指令后，由测水员进行渠道水量的测量，配水员根据测量的结果判定是否达到配水指令的要求，可再进行闸门调整。测水员将水量结果进行水量登记，作为水费收缴的依据。 智能手机等掌上设备代替人工记录、电话上报等方式在线传输用水时间、流量等信息，提高了量水效率。 　　计算机自动计算统计各断面、用水单位的水量，取代手工计算，提高了水量统计效率，使管理者可随时掌握用水量。

17. 正交多项式 对数公式 指数公式 幂函数公式 线性函数公式 水位流量关系拟合 　　计算机水位流量关系拟合取代人工曲线板拟合，提高拟合效率，缩短水位流量关系校核时间 。 幕函数公式 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 指数公式 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00

18. 闸门量水公式系数拟合 • 闸门量水公式流量系数的拟合功能，通过对实测数据采用数学方法进行曲线方程的拟合，推导出更科学、实用的流量系数公式，以在系统的数据维护、整编、报表等功能中得以应用，以修正流量、水量的误差。 • 拟合方法基本与“水位-流量关系”相同，关键在于拟合的是流量系数：Hg/H。 • 拟合公式： • 指数公式 • 线性函数公式 • 对数公式 • 正交多项式 • 幂函数公式

19. 3、灌区量测水管理 数据维护 解决的实际问题： 1.计算机水位流量关系拟合取代曲线板，节省人力和时间。 2.实时自动流量、水量计算，提高了水量计算的效率。 3.实现水情整编电算化，大大缩短了整编的周期。 水情报表 水位流量监测 平均水位统计 整编计 算流量 平均流量统计 流速仪测流 量水公式管理 • 水位流量关系拟合 量水公式校核 • 量水公式系数拟合 水量统计

20. 4、水费计收管理 　　水费是灌区的主要经济来源，是灌区的命脉，建立科学的收费体系，是灌区水费收缴工作的迫切需求。 　　目前大部分灌区的水费收缴，完全是人工模式，存在着工作开展慢，计收不透明，数据查询检索困难的问题，水费计收管理，提高了计收效率，增强了水费收缴的透明度，让用水户花钱放心，进一步提高了水费的收缴率。

21. 4、水费计收管理 　　系统可以完成协会对农户、乡镇对协会、灌区管理单位对乡镇或市县水费的计算、收缴、结算，同时配置水费公开查询系统，使得用水户可以自主查询个人的水账信息，促进水量、水价、水费“三公开”，提高水费收取的透明度。 水价公开 水量公开 水费公开 • “三公开一到户”

22. 　　水费公开查询系统是通过触摸屏查询、互联网查询、电话查询及短信通知等方式自主查询水费情况。　　水费公开查询系统是通过触摸屏查询、互联网查询、电话查询及短信通知等方式自主查询水费情况。 触摸屏查询 确定 23232119880530152 ********* 语音查询

23. 5、灌区工程管理 灌区工程管理 　　工程管理是针对灌区的水利工程及建筑物设施的管理工作而设计的应用功能，系统充分了利用GIS技术，为管理人员完成水利工程档案管理、巡检、养护、维修、项目申报奠定了良好的基础，提高了工程管理水平和效率。 地图管理 渠道工程管理 沟道工程管理 渠系建筑物管理 水源工程管理

24. 渠道工程管理

25. 专题地图 渠道防渗专题图 渠道险工险段专题图 以灌区工程布置电子地图为展示平台，通过地理信息的表现方法，根据渠道防渗信息和渠道险工险段信息生成专题地图。 专题图包括： 注：以“渠道防渗专题图”为例介绍。

26. 渠道防渗专题图 在灌区工程布置图的基础上，根据渠道防渗情况和桩号进行动态分段，用不同的颜色显示渠道的防渗情况，颜色是根据“防渗类型”动态分配的；防渗类型是可以手动填写的。同时可以标注防渗信息的内容，标注的文字内容用户可以根据需要选择渠道基本情况和防渗情况中的字段来设置。

27. 渠道防渗专题图 渠道简称：北部干渠 防渗工程名称：2012混凝士防渗工程 实际防渗长度（千米）：9.000 计划防渗长度（千米）：9.000 渠道简称：北部干渠 防渗工程名称：2011防渗工程 实际防渗长度（千米）：3.000 计划防渗长度（千米）：3.000 渠道简称：北部干渠 防渗工程名称：2012生态防渗工程 实际防渗长度（千米）：3.000 计划防渗长度（千米）：3.200

28. 自动绘图工具 • 根据桩号绘制建筑物 • 点击渠道绘制建筑物 • 方向-距离绘图 • GPS绘图工具 • …… 根据GPS测量数据绘制建筑物 根据桩号绘制建筑物

29. 地图输出 • 主要功能包括： • 输出图片：将当前地图输出成BMP、JPG等格式的图片文件。 • 复制地图到剪贴板：可以直接粘贴到文档使用。 • 布局设置：添加图例、标题、边框、指北针等。 • 打印设置：设置打印类型、纸张等。 • 打印预览：可以进行分页预览，看到打印后的实际效果。

30. Google earth 叠加 基于GoogleEarth应用，可在三维地势地貌中浏览灌区水利工程分布图。

31. 水情录入 四、主要特点 用户权限设置 统计数据维护 雨量时段设置 整编误差分析 水情录入 水情原始数据 查询 水库水情统计 OA智能办公 水情原始数据 查询 水雨情短信定 时发送设置 泵站机械保养 记载表 模块动态装配 雨情原始数据 查询 桥梁巡检记载 表 最大降雨量时 段设置 雨情原始数据 查询 测点管理模块 整编误差分析 功 能 升 级 方 便 灵 活 维护成本低 表格实时监视 表格实时监视 雨量时段设置 陡坡 倒吸虹 水位流量关系 GIS实时监视 水库特征水位 模块管理 用户管理模块 短信人员 GIS实时监视 角色管理 手机查询测点 设置 雨情原始数据 查询 单测点年逐日 输沙量统计表 水情录入时段 设置 流域管理 自动启动项设置 用户权限设置 用户和组管理 短信发布

32. 水情录入 仿Windows 水情原始数据 查询 雨情原始数据 查询 表格实时监视 开始菜单 GIS实时监视

33. 水情录入 水情原始数据 查询 Windows桌面 雨情原始数据 查询 表格实时监视 GIS实时监视

34. 资源管理器

35. 水情录入 水情原始数据 查询 雨情原始数据 查询 表格实时监视 GIS实时监视 多窗口多任务同时操作

36. 水情录入 水情原始数据 查询 雨情原始数据 查询 表格实时监视 GIS实时监视 多窗口多任务同时操作

37. 智能终端应用 智能手机等掌上设备逐渐取代人工采集记录数据的方式，实现数据上报、查询等功能，大大提高灌区管理效率。 平板电脑 工业级GPS 智能手机 水情查询 雨情查询 工程查询 测点信息 实时数据 预警管理

38. 五、经典案例

39. 开垦河灌区 　　地处新疆自治区，是水资源严重缺乏的地区，灌溉用水管理主要是以量定需，在个别时段或乡站是以需定量。配水调度都是各级管理人员通过电话进行配置管理，水量及水费计收都是由乡水管站及协会人员手工计算和收缴。

40. 配水及量水流程 自然村 行政村 乡水管站 县总站 渠首管理站 或水库管理 站 • 用水量 • 统计各村用水量 • 统计各行政村用水量 • 统计各行政村用水量 根据河道来水和水库蓄水 按照各村的配水比例或时间给各自然村分水 下达配水指令 乡水管站和行政村配水员接水 概据配水指令调整渠道或水库的闸门配水 乡水管站测水员和行政村配水员共同测量 流量，并确认签字 行政村配水员给农户配水，并记录用水时间，双方签字

41. 配水方式 按比例配水：水量的计量在支渠进口，各乡镇（包括行政村或自然村）用水量按固定比例分摊配水，协会（行政村）或自然村水费计算为水量乘以水价。 30% 20% 50%

42. 配水方式 按固定时间配水：水量的计量在干渠或支渠，各乡镇（包括行政村或自然村）用水按固定时间配水，这段时间无论水量是否够用，都将给下一个单位供水，用水量等于固定的用水时间乘以流量，各协会（行政村）或自然村水费计算为水量乘以水价。

43. 水费计收方式 　　开垦河灌区目前在不同的乡镇存在两种收费方式：按方收费和按亩收费。 按方计费：水量的计量在支渠进口，根据计量点的水量核算各自然村或协会的水费，水费等于水量乘以水价。 N立方水×水价=水费 N立方水

44. 水费计收方式 按亩计费：由政府根据不同作物的灌溉定额及水价，核算整个按亩收费范围的亩均水价，根据亩均水价和灌溉面积计算各自然村或协会的水费。 N亩×亩均水价=水费 N亩

45. 信息化效果 河道来水及渠首引水 自然村需水统计 自然村水情登记 各乡镇月用水计划 配水指令下达及执行 自然村水量统计 各乡镇应交水费 水库蓄水 交费窗口

46. 东圳灌区 　　东圳灌区位于福建省莆田市，地处沿海，并有一座总库容4.35亿立方米的大型水库，所以水库的防汛任务和工程运行安全非常重要。 　通过建设水库上游及库区水雨情自动监测系统和库区视频监视系统，随时掌握上游及库区降雨量，水库水位、库容以及大坝运行情况，提高了监测效率，达到了汛情提前预警，及时决策，提高了防灾减灾能力。 为了确保水雨信息传输信道的可靠性，建设了超短波和GPRS双通道在线传输系统，提高了系统运行的稳定性，在防汛预警方面发挥了极大的作用。

47. 超短波与GPRS双通道对比查询，提高水雨情数据传输的时效性，跟踪各监测点的运行状况。超短波与GPRS双通道对比查询，提高水雨情数据传输的时效性，跟踪各监测点的运行状况。 防汛值班实时数据监视窗口，包括颜色预警、声音预警、短信预警和地理信息预警。

48. 当采集的水雨情数据达到预警线时，系统将自动向相关负责人发送防汛预警的短信。当采集的水雨情数据达到预警线时，系统将自动向相关负责人发送防汛预警的短信。 数据包 预警短信 警戒水位线 2012年10月15日10时00分［新度里所水站］的水位为24.80米，警戒水位24.30米，超过警戒水位0.5米，请采取措施。

49. 广利灌区 广利灌区位于河南省焦作市，范围涉及济源、沁阳、温县、武陟4个市（县）24个乡镇（办事处）439个行政村，是多渠首无坝自流引水灌溉的著名古老灌区。灌区管理局内设科室8个科室，下设11个管理处、1个地下水观测站和1个灌溉试验场。 在灌溉期间，管理局及11个管理处都需要及时了解渠首引水及各自管辖范围的分水及降雨情况，在建设信息化之前都是通过渠首管理站及各站管所打电话的方式上报，纸质记录，时效性很差。通过水雨情自动遥测系统和短信平台的建设，实现了水雨情的自动采集，随时掌握引水、分水、地下水位、降雨情况，通过短信平台每日早8时、下午16时、晚上22时向各级相关人员发布水位、水量及降雨量的情况短信，提高了灌溉管理的信息化程度和决策的时效性，提升了管理效率。

50. 地下水位监测 利用自动遥测设备，监控地下水静水位、地下水动水位，及时调控用水情况，保证地下水资源平衡。