T-CIDA 0026-2024 現(xiàn)代化數(shù)字灌區(qū)建設(shè)技術(shù)指南

ICS17.120.20CCSA50T／CIDA0026—2024現(xiàn)代化數(shù)字灌區(qū)建設(shè)技術(shù)指南Technicalguidelinefortheconstructionofmoderndigitalirrigationdistrict2024-04-25發(fā)布2024-07-25實(shí)施中國灌區(qū)協(xié)會發(fā)布I中國灌區(qū)協(xié)會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布公告2024年第04號（總第14號）根據(jù)《中國灌區(qū)協(xié)會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》規(guī)定，經(jīng)中國灌區(qū)協(xié)會第六屆常務(wù)理事會第十一次會議表決通過，現(xiàn)發(fā)布以下標(biāo)準(zhǔn)：序號標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)編號發(fā)布日期實(shí)施日期1平原區(qū)農(nóng)田灌排兩用渠道工程技術(shù)規(guī)程T／CIDA0024—20242大中型灌區(qū)量測控設(shè)施整體規(guī)劃技術(shù)指南T／CIDA0025—20243現(xiàn)代化數(shù)字灌區(qū)建設(shè)技術(shù)指南T／CIDA0026—2024現(xiàn)予公告。中國灌區(qū)協(xié)會2024年4月25日T／CIDA0026—2024前言 V1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14建設(shè)原則與總體要求 34.1建設(shè)原則 34.2總體要求 45主體功能及主要應(yīng)用結(jié)構(gòu)體系 45.1主體功能結(jié)構(gòu)體系 45.2主要應(yīng)用結(jié)構(gòu)體系 66灌區(qū)建模體系建設(shè) 76.1一般要求 76.2灌區(qū)數(shù)據(jù)類別 76.3數(shù)據(jù)存儲與共享 77立體感知體系建設(shè) 87.1一般要求 87.2水雨情信息監(jiān)測 87.3工情信息監(jiān)測 87.4農(nóng)情信息監(jiān)測 97.5水質(zhì)與氣象信息監(jiān)測 98精準(zhǔn)控制體系建設(shè) 98.1一般要求 98.2現(xiàn)地控制系統(tǒng) 98.3中心控制系統(tǒng) 99信息傳輸體系建設(shè) 1091一般要求 109.2通信方式及適應(yīng)性 1093灌區(qū)通信需求及組網(wǎng)方式選擇 1110管理調(diào)度體系建設(shè) 11101一般要求 1110.2水利專業(yè)模型構(gòu)建12103現(xiàn)地環(huán)境監(jiān)測分析模型構(gòu)建 12104灌區(qū)輸配水可視化模型構(gòu)建 1210.5水管理調(diào)度規(guī)則及歷史場景復(fù)現(xiàn)知識庫構(gòu)建 12106主要業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊構(gòu)建 1311支撐保障體系建設(shè) 13111應(yīng)用支撐平臺構(gòu)建 1311.2統(tǒng)一認(rèn)證體系構(gòu)建 13ⅢT／CIDA0026—202411.3通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 1311.4計算存儲能力構(gòu)建 1411.5調(diào)度中心構(gòu)建 1412安全保障體系建設(shè) 1412.1網(wǎng)絡(luò)安全體系構(gòu)建 1412.2網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)營制度構(gòu)建 1412.3網(wǎng)絡(luò)安全責(zé)任制度構(gòu)建 1412.4網(wǎng)絡(luò)安全預(yù)警體系構(gòu)建 1412.5數(shù)據(jù)存儲訪問安全體系構(gòu)建 1512.6計算機(jī)病毒風(fēng)險管控制度構(gòu)建 1512.7日常巡檢管理制度構(gòu)建 15ⅣVT／CIDA0026—2024本文件按照GB／T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由中國灌溉排水發(fā)展中心提出。本文件由中國灌區(qū)協(xié)會歸口。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件起草單位：中國灌溉排水發(fā)展中心、中科水研科技股份有限公司、國家水資源計量裝備產(chǎn)業(yè)計量測試中心、浙江省水利河口研究院（浙江省海洋規(guī)劃設(shè)計研究院）、寧夏水發(fā)集團(tuán)有限公司、中國水利水電科學(xué)研究院、北京潤華農(nóng)水科技開發(fā)有限公司、湖北省水利水電科學(xué)研究院、天津農(nóng)學(xué)院、北京中水國豐水務(wù)有限責(zé)任公司、山東濱州引黃灌溉服務(wù)中心、湖北荊門鄭家灣泵站灌區(qū)、山西運(yùn)城元上灌區(qū)。本文件主要起草人：謝崇寶、白靜、張武雄、郝振剛、鄭世宗、顧耀民、張寶忠、榮光、武前明、劉春、張聞敏、劉俊秋、吳彩麗、劉洪玲、劉路廣、劉金軻、夏康平、雷杰、史立紅、羅陶露、王博、許暉、王云輝、黃斌。本文件為首次發(fā)布。1T／CIDA0026—2024現(xiàn)代化數(shù)字灌區(qū)建設(shè)技術(shù)指南1范圍本文件規(guī)定了現(xiàn)代化數(shù)字灌區(qū)建設(shè)的術(shù)語和定義、主體功能及主要應(yīng)用結(jié)構(gòu)體系、灌區(qū)識別體系、立體感知體系、精準(zhǔn)控制體系、信息交互體系、管理調(diào)度體系、支撐保障體系、安全保障體系等技術(shù)要求。本文件適用于現(xiàn)代化數(shù)字灌區(qū)的規(guī)劃設(shè)計與建設(shè)管理。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB／T21303灌溉渠道系統(tǒng)量水規(guī)范GB／T22240信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全等級保護(hù)定級指南GB／T28181公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術(shù)要求GB／T28418土壤水分（墑情）監(jiān)測儀器基本技術(shù)條件GB／T28714取水計量技術(shù)導(dǎo)則GB／T39786信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)密碼應(yīng)用基本要求GB50395視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范SL21降水量觀測規(guī)范SL／T323實(shí)時雨水情數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)與標(biāo)識符SL／T364土壤墑情監(jiān)測規(guī)范SL／T380水資源監(jiān)控管理數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)及標(biāo)識符標(biāo)準(zhǔn)SL／T427水資源監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約SL／T515水利視頻監(jiān)視系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范SL651水文監(jiān)測數(shù)據(jù)通信規(guī)約SL／T715水利信息系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)規(guī)范SL／T768水閘安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范SL／T803水利網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)技術(shù)規(guī)范SL／T809水利對象基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)及標(biāo)識符3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1灌區(qū)信息化irrigationdistrictinformatization充分利用現(xiàn)代傳感技術(shù)和通信技術(shù)進(jìn)行灌區(qū)數(shù)據(jù)的獲取、存儲、處理和傳遞，是全面提高灌區(qū)數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確性、傳輸及時性和利用有效性的過程，是提高灌區(qū)管理水平和服務(wù)效能的有效方式。3.2灌區(qū)用水量測控irrigationwatermeasurementandcontrol灌區(qū)量水、測水、控水和測控一體化設(shè)備與設(shè)施等對渠系水流所施加的水量監(jiān)測或水流控制行為。量水是采用標(biāo)準(zhǔn)器對待測量對象的比較過程，測水是采用感應(yīng)器對待測量對象的監(jiān)測過程，控水2T／CIDA0026—2024是采用執(zhí)行器對被控對象的調(diào)控過程，測控一體化是采用控制器對被控對象的監(jiān)測與調(diào)控過程。3.3水資源計量裝備waterresourcesmetrologicalequipment對地表水或地下水的體積或流動過程進(jìn)行計量的裝置，它包括單獨(dú)的或連同輔助設(shè)備一起用以測量的器具，利用該裝置可獲得水位、流速、流量或水量的計量，以滿足水資源精細(xì)化管理要求。3.4灌區(qū)建模體系irrigationdistrictmathematicalmodelingsystem綜合利用遙測遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、數(shù)字?jǐn)z影等現(xiàn)代技術(shù)并結(jié)合傳統(tǒng)手段對灌區(qū)的地形地貌、基礎(chǔ)設(shè)施、自然資源、生態(tài)環(huán)境、人文景觀、社會經(jīng)濟(jì)等各種信息進(jìn)行數(shù)字化采集、傳輸與存儲，通過多源信息融合與挖掘，實(shí)現(xiàn)計算機(jī)對物理灌區(qū)全要素主要特征的定量化和可視化表達(dá)。3.5立體感知體系stereoscopicperceptionsystem綜合利用衛(wèi)星遙感、無人機(jī)、地面監(jiān)測站、視頻監(jiān)測、數(shù)字?jǐn)z影等手段對水情、工情、農(nóng)情、氣象、水質(zhì)、形變等信息進(jìn)行采集與傳輸，建成貫穿灌區(qū)“蓄水、引水、提水、輸水、配水、用水、耗水、控水、排水”等水流全過程，空天地全覆蓋、點(diǎn)線面全協(xié)同、工情農(nóng)情水情全貫通的縱橫交錯信息獲得與處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)計算機(jī)對物理灌區(qū)建管運(yùn)行全過程動態(tài)變化的定量化和可視化表達(dá)。3.6精準(zhǔn)控制體系precisecontrolsystem綜合利用計算機(jī)、云計算、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信、數(shù)學(xué)模型等技術(shù)，根據(jù)灌區(qū)決策調(diào)度方案，對灌區(qū)閘門、泵站、節(jié)制閥門等水流控制設(shè)備設(shè)施以及灌區(qū)現(xiàn)場環(huán)境安全預(yù)警設(shè)備設(shè)施，依據(jù)量化的規(guī)則或指令進(jìn)行遠(yuǎn)程目標(biāo)控制或自動化閉環(huán)控制。3.7信息傳輸體系informationexchangesystem綜合利用有線電纜、光纖電纜、微波、超短波、蜂窩移動通信、無線局域網(wǎng)、衛(wèi)星通信、紅外通信、藍(lán)牙低功耗、射頻識別、車聯(lián)網(wǎng)、光通信、星鏈通信等有線或無線通信技術(shù)進(jìn)行快捷準(zhǔn)確的信息傳輸，構(gòu)建灌區(qū)不同設(shè)備設(shè)施、不同管理部門、不同信息單元之間信息傳遞、共享與交互的高效網(wǎng)絡(luò)。3.8管理調(diào)度體系dispatchmanagementsystem綜合利用計算機(jī)、云計算、數(shù)據(jù)庫、封裝控件、編程語言、數(shù)學(xué)模型、水利知識等工具，開發(fā)灌區(qū)來水預(yù)報、需水預(yù)測、水資源配置、輸配水調(diào)度、作物高效用水、水旱災(zāi)害防御等內(nèi)核業(yè)務(wù)支撐應(yīng)用，構(gòu)建灌區(qū)組織管理、安全管理、工程管理、農(nóng)業(yè)節(jié)水與供用水管理、信息化管理、經(jīng)濟(jì)管理、泵站管理、公共服務(wù)等管理業(yè)務(wù)交互應(yīng)用，內(nèi)外結(jié)合，迭代升級，形成的灌區(qū)高效用水信息管理系統(tǒng)。3.9灌溉現(xiàn)代化irrigationmodernization通過技術(shù)設(shè)施革新和體制機(jī)制改革，不斷提高灌溉供水服務(wù)的安全性、公平性、可靠性和靈活性水平，不斷提高灌區(qū)勞動力資源和水資源的利用效率和效益，持續(xù)保障灌區(qū)節(jié)水省工增效的過程。3.10灌區(qū)供水安全性irrigationwatersupplysecurity灌溉系統(tǒng)不會因為灌溉行為而發(fā)生事故的能力，重點(diǎn)表征正常灌溉活動不會中斷，也不會造成人員財產(chǎn)損失或環(huán)境損壞的抗風(fēng)險水平，主要評價灌區(qū)范圍內(nèi)與灌溉相關(guān)的生命安全、工程安全、水質(zhì)安全和生態(tài)安全等安全保障措施是否會因為灌溉行為而面臨現(xiàn)實(shí)的威脅或未來的潛在風(fēng)險。3T／CIDA0026—20243.11灌區(qū)供水公平性irrigationwatersupplyequity灌溉系統(tǒng)同時滿足上下游左右岸不同區(qū)域用水需求的能力，重點(diǎn)表征灌溉系統(tǒng)調(diào)度規(guī)則的合理性，主要評價灌區(qū)在規(guī)定的時間內(nèi)同時滿足各受水單元用水需求的差異程度。3.12灌區(qū)供水可靠性irrigationwatersupplyreliability灌溉系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)完成輸送預(yù)期流量或水量的能力，重點(diǎn)表征灌溉系統(tǒng)完成輸配水的精準(zhǔn)性與及時性，主要評價灌區(qū)對各受水單元用水需求的保證程度或保證幾率。3.13灌區(qū)供水靈活性irrigationwatersupplyflexibility灌溉系統(tǒng)對灌區(qū)供水與需水供求關(guān)系發(fā)生改變給予及時響應(yīng)的能力，重點(diǎn)表征灌溉系統(tǒng)適應(yīng)用水需求改變的能力，主要評價各受水單元需求的改變是否能夠獲得及時響應(yīng)。3.14數(shù)字灌區(qū)digitalirrigationdistrict以物理灌區(qū)為單元，綜合利用智能傳感、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)，對物理灌區(qū)全要素進(jìn)行數(shù)字化處理、網(wǎng)絡(luò)化互聯(lián)、可視化展現(xiàn)，構(gòu)建反映物理灌區(qū)主要特征和重要特點(diǎn)的計算機(jī)能夠識別處理的虛擬灌區(qū)，實(shí)現(xiàn)對物理灌區(qū)建設(shè)運(yùn)行全過程的動態(tài)模擬仿真和先導(dǎo)預(yù)演預(yù)判，是提高灌區(qū)決策水平和服務(wù)效能的重要手段，是建設(shè)數(shù)字孿生灌區(qū)的重要基礎(chǔ)。3.15現(xiàn)代化數(shù)字灌區(qū)moderndigitalirrigationdistrict以物理灌區(qū)為單元，綜合利用數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化等現(xiàn)代技術(shù)，通過續(xù)建配套和數(shù)字賦能，構(gòu)建設(shè)施完善、節(jié)水高效、管理科學(xué)、生態(tài)良好的灌區(qū)水資源優(yōu)化配置體系，形成覆蓋全灌區(qū)多要素多過程的數(shù)字化信息集成平臺，動態(tài)模擬仿真灌區(qū)供水服務(wù)的安全性、公平性、可靠性和靈活性運(yùn)行策略，先導(dǎo)預(yù)演預(yù)判灌區(qū)高效運(yùn)行方案，有效提升灌區(qū)水資源和勞動力資源的利用效率和效益，它包括物理灌區(qū)的現(xiàn)代化和物理灌區(qū)的數(shù)字化協(xié)調(diào)發(fā)展相互促進(jìn)過程，是一個技術(shù)不斷進(jìn)步的數(shù)字灌區(qū)動態(tài)推進(jìn)過程，是一種與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相適應(yīng)的數(shù)字灌區(qū)漸進(jìn)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，是實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生灌區(qū)的重要發(fā)展階段。4建設(shè)原則與總體要求4.1建設(shè)原則4.1.1應(yīng)遵守系統(tǒng)梳理、整體布局原則。以提高灌區(qū)供水服務(wù)安全性、公平性、可靠性和靈活性為目標(biāo)，以灌區(qū)水管理全要素和運(yùn)行全過程為路徑，系統(tǒng)梳理信息化基礎(chǔ)設(shè)施，整合已建，統(tǒng)籌在建，規(guī)范新建，契合灌區(qū)數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢，形成科學(xué)高效的水量配置量測控系統(tǒng)和智能調(diào)度系統(tǒng)。4.1.2應(yīng)遵守需求牽引、應(yīng)用至上原則。圍繞灌區(qū)發(fā)展承載的主要功能需求，以提升灌區(qū)高效節(jié)水為目標(biāo)，突出基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)代化，突出業(yè)務(wù)流程的數(shù)字化，突出管理服務(wù)的實(shí)用化，賦能泵站節(jié)能降耗、多水源優(yōu)化調(diào)度、骨干渠系水量輸配、水價改革、水旱災(zāi)害防御等主要業(yè)務(wù)，完善相關(guān)功能，有效提升灌區(qū)服務(wù)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)際效能。4.1.3應(yīng)遵守問題導(dǎo)向、提升能力原則。系統(tǒng)梳理不同階段灌區(qū)信息化建設(shè)內(nèi)容，規(guī)范評價相應(yīng)技術(shù)設(shè)備及系統(tǒng)的使用效果及發(fā)展趨勢，發(fā)現(xiàn)問題，在整體規(guī)劃與總體布局約束下，分輕重緩急，避免重復(fù)，有序推進(jìn)，通過共享共用，有效提升灌區(qū)信息化水平及服務(wù)國家糧食安全和水安全戰(zhàn)略的保障能力。4T／CIDA0026—20244.1.4應(yīng)遵守產(chǎn)信融合、數(shù)字賦能原則。因地制宜綜合采用現(xiàn)代智能傳感技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)，通過節(jié)水產(chǎn)業(yè)與信息化有效融合，將各種信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式，實(shí)現(xiàn)信息的高效、精確和快速處理，提高信息的利用價值，通過數(shù)字賦能，有效提升灌區(qū)水資源利用效率和效益。4.1.5應(yīng)遵守整體防護(hù)、安全可靠原則。按照法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，構(gòu)建安全可靠的信息網(wǎng)絡(luò)安全體系，保證數(shù)據(jù)和信息的采集、傳輸、存儲、處理等全過程安全。優(yōu)先采用自主可控軟件和硬件，強(qiáng)化安全認(rèn)證體系，有效保證灌區(qū)建設(shè)運(yùn)維數(shù)據(jù)安全和信息安全的可防可控。4.2總體要求4.2.1堅持灌區(qū)主體功能定位。重點(diǎn)圍繞灌區(qū)糧食生產(chǎn)功能區(qū)和農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)的功能定位，以全面提升灌區(qū)業(yè)務(wù)管理能力和供水服務(wù)能力為路徑，有效提高灌區(qū)水資源利用效率和效益、增加農(nóng)民收入和減輕勞動強(qiáng)度、改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和鄉(xiāng)村宜居水環(huán)境、促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興為目標(biāo)，完成現(xiàn)代化數(shù)字灌區(qū)主體功能需求分析。4.2.2堅持灌區(qū)主要業(yè)務(wù)協(xié)同發(fā)展。系統(tǒng)梳理從灌區(qū)來水、水源取水、渠系輸配水、灌區(qū)用水、灌區(qū)排水等水流全過程，對灌區(qū)主要功能發(fā)揮有重大影響的關(guān)鍵因素與關(guān)鍵環(huán)節(jié)，有針對性地提出改進(jìn)措施。協(xié)同提升灌區(qū)水源工程、泵站工程、輸配水渠系工程、排水工程、田間工程、管理設(shè)施、量測控設(shè)施、信息化設(shè)施等功能，開發(fā)適配灌區(qū)水利專業(yè)模型，優(yōu)化改革灌區(qū)管理體制與運(yùn)行機(jī)制等。4.2.3堅持灌區(qū)業(yè)務(wù)流程數(shù)字化。開放共享創(chuàng)建灌區(qū)一張圖，搭建既能共享又能擴(kuò)展的現(xiàn)代化數(shù)字灌區(qū)主要業(yè)務(wù)應(yīng)用體系。在灌區(qū)一張圖上，實(shí)現(xiàn)分層展示水源、渠系、閘站、量測水設(shè)施、種植結(jié)構(gòu)、村莊道路、居民點(diǎn)等各類信息；有效集成來水預(yù)報、需水預(yù)測、水資源配置、輸配水調(diào)度、作物高效用水、水旱災(zāi)害防御等各類水利專業(yè)模型，可視化展示渠系水情及預(yù)警信息，有效支撐灌區(qū)組織管理、安全管理、工程管理、農(nóng)業(yè)節(jié)水與供用水管理、信息化管理、經(jīng)濟(jì)管理、泵站管理、公共服務(wù)等交互業(yè)務(wù)應(yīng)用。4.2.4堅持分類施策，有效提升灌排系統(tǒng)綜合效能。提水灌區(qū)重點(diǎn)關(guān)注灌溉渠系工作制度與泵站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的高效匹配。南方平原灌區(qū)重點(diǎn)關(guān)注骨干灌排渠道與有效減少面源污染的工作制度優(yōu)化。北方平原灌區(qū)重點(diǎn)關(guān)注地表水與地下水聯(lián)合調(diào)度及水土保持與鹽堿化治理。南方圩區(qū)重點(diǎn)關(guān)注防洪排澇與漬害控制及水生態(tài)環(huán)境影響。山丘區(qū)灌區(qū)重點(diǎn)關(guān)注蓄引提長藤結(jié)瓜系統(tǒng)灌溉水量整體優(yōu)化配置。4.2.5堅持?jǐn)?shù)字賦能，提升灌區(qū)適水種植能力?？紤]南北方灌區(qū)水資源和土地資源特點(diǎn)，利用數(shù)字賦能努力提升灌區(qū)水土資源與種植結(jié)構(gòu)相適應(yīng)能力?？紤]山丘區(qū)、圩區(qū)與平原區(qū)自然地理水土條件差異，利用數(shù)字賦能努力提升灌溉方式與種植結(jié)構(gòu)相適應(yīng)能力。綜合考慮灌區(qū)資源稟賦特征，利用數(shù)字賦能有效提升灌區(qū)適水種植能力。5主體功能及主要應(yīng)用結(jié)構(gòu)體系5.1主體功能結(jié)構(gòu)體系5.1.1應(yīng)依據(jù)灌區(qū)管理職責(zé)和服務(wù)需求及業(yè)務(wù)流程架構(gòu)確立現(xiàn)代化數(shù)字灌區(qū)主要功能體系。5.1.2現(xiàn)代化數(shù)字灌區(qū)總體架構(gòu)主要包括業(yè)務(wù)主體功能和運(yùn)行保障功能兩大部分。業(yè)務(wù)主體功能結(jié)構(gòu)體系宜包括灌區(qū)建模、立體感知、精準(zhǔn)控制、信息傳輸和管理調(diào)度5部分，運(yùn)行保障功能體系應(yīng)包括支撐保障體系和安全保障體系，如圖1所示，各部分功能如下：a）灌區(qū)建模體系宜采用適當(dāng)構(gòu)建方法把物理灌區(qū)靜態(tài)信息及歷史數(shù)據(jù)等信息采集到計算機(jī)或云空間系統(tǒng)。b）立體感知體系宜采用適當(dāng)傳感技術(shù)將灌區(qū)實(shí)時信息及動態(tài)變化信息輸入計算機(jī)系統(tǒng)。c）精準(zhǔn)控制體系宜采用適當(dāng)?shù)目刂萍夹g(shù)對灌區(qū)對象或具有測控功能的設(shè)施進(jìn)行現(xiàn)地或遠(yuǎn)程操控。5T／CIDA0026—2024灌區(qū)建模支撐保障灌區(qū)建模支撐保障體系安全保障體系管理調(diào)度管理調(diào)度立體感知精準(zhǔn)控制立體感知圖1現(xiàn)代化數(shù)字灌區(qū)總體架構(gòu)與主體功能結(jié)構(gòu)體系d）信息傳輸體系宜采用適當(dāng)?shù)耐ㄐ偶夹g(shù)完成灌區(qū)信息采集點(diǎn)及控制點(diǎn)與計算機(jī)之間的信息或命令上傳與下達(dá)。e）管理調(diào)度體系宜采用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型和業(yè)務(wù)知識模型，完成灌區(qū)水量配置、渠系輸配水、用水統(tǒng)計、水價改革、灌區(qū)運(yùn)維等功能。f）支撐保障體系應(yīng)依據(jù)國家、水利及相關(guān)行業(yè)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，建設(shè)應(yīng)用支撐平臺、通信網(wǎng)絡(luò)、計算存儲、調(diào)度中心、運(yùn)行制度等。g）安全保障體系應(yīng)依據(jù)國家、水利及相關(guān)行業(yè)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)安全管理體系、技術(shù)體系、運(yùn)營體系和監(jiān)督檢查體系，加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全保護(hù)，全面保障系統(tǒng)安全和數(shù)據(jù)安全。5.1.3宜將灌區(qū)渠系主要輸配水網(wǎng)絡(luò)作為現(xiàn)代化數(shù)字灌區(qū)建設(shè)核心內(nèi)容和數(shù)字賦能的重點(diǎn)。渠系輸配水網(wǎng)絡(luò)向上和向下可以“節(jié)點(diǎn)”作為連接，向上連接“供給”，向下連接“配予”，如圖2所示。農(nóng)業(yè)用水過程農(nóng)業(yè)用水過程斗渠河流來水過程工業(yè)用水過程干渠水庫供水過程生活用水過程斗渠節(jié)點(diǎn)生態(tài)用水過程節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)泵站提水過程支渠支渠干渠干渠節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)圖2灌區(qū)輸配水網(wǎng)絡(luò)“節(jié)點(diǎn)”概化圖5.1.4灌區(qū)輸配水網(wǎng)絡(luò)“節(jié)點(diǎn)”構(gòu)建方式如下：a）整個渠系輸配水網(wǎng)絡(luò)向上宜以河流斷面或蓄水水庫或提水泵站為“節(jié)點(diǎn)”，上連來水，下連渠系。河流斷面“節(jié)點(diǎn)”可展開為流域降雨產(chǎn)匯流過程，或者上游水庫聯(lián)合調(diào)度過程，匯聚為河流水源供水流量過程。b）整個渠系輸配水網(wǎng)絡(luò)向下宜以斗口為“節(jié)點(diǎn)”，上連渠系，下連用水戶。用水戶包括農(nóng)業(yè)用6T／CIDA0026—2024水戶、工業(yè)用水戶、生活用水戶和生態(tài)用水戶。c）灌區(qū)各類用水戶的用水需求過程可以“節(jié)點(diǎn)”的流量過程來描述。其中，農(nóng)業(yè)用水戶“節(jié)點(diǎn)”可展開為面，連接種植結(jié)構(gòu)、種植面積、作物生長模型、產(chǎn)量模型等，匯聚形成作物需水流量過程。其他工業(yè)或生活用水戶可依據(jù)供水交接點(diǎn)水量需求計劃匯聚為“需水流量過程”。5.2主要應(yīng)用結(jié)構(gòu)體系5.2.1應(yīng)依據(jù)現(xiàn)代化數(shù)字灌區(qū)主體功能結(jié)構(gòu)體系，建立完善的業(yè)務(wù)應(yīng)用結(jié)構(gòu)體系，構(gòu)建高效共享一體化的應(yīng)用平臺，實(shí)現(xiàn)灌區(qū)業(yè)務(wù)管理與服務(wù)功能的有效提升。5.2.2應(yīng)基于現(xiàn)代化數(shù)字灌區(qū)一張圖，完善相關(guān)圖層及要素，整合已建，統(tǒng)籌在建，規(guī)范新建，科學(xué)合理梳理提煉灌區(qū)主要業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊?，F(xiàn)代化數(shù)字灌區(qū)主要應(yīng)用結(jié)構(gòu)體系如圖3所示。工程管理組織工程管理組織管理來水預(yù)報需水來水預(yù)報需水預(yù)測安全管理輸配水調(diào)度泵站管理信息化管理輸配水調(diào)度泵站管理信息化管理水資源配置數(shù)據(jù)庫水資源配置數(shù)據(jù)庫水旱災(zāi)害防御作物高效用水y水旱災(zāi)害防御作物高效用水y農(nóng)業(yè)節(jié)水與供用水農(nóng)業(yè)節(jié)水與供用水管理經(jīng)濟(jì)管理公共公共服務(wù)圖3現(xiàn)代化數(shù)字灌區(qū)主要應(yīng)用結(jié)構(gòu)體系5.2.3應(yīng)整合分類聚合各主要業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊的組成單元。5.2.4主要應(yīng)用結(jié)構(gòu)體系可分兩層構(gòu)建，以數(shù)據(jù)庫為核心載體，內(nèi)部支撐層完成相關(guān)業(yè)務(wù)模型構(gòu)建，外部交互層完成與用戶的業(yè)務(wù)互動。5.2.5主要應(yīng)用結(jié)構(gòu)體系內(nèi)部支撐層模塊，宜包括來水預(yù)報、需水預(yù)測、水資源配置，輸配水調(diào)度、作物高效用水和水旱災(zāi)害防御等模型開發(fā)與構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化數(shù)字灌區(qū)動態(tài)模擬仿真和先導(dǎo)預(yù)演預(yù)判等功能的智能化管理。5.2.6主要應(yīng)用結(jié)構(gòu)體系外部交互層模塊，宜包括組織管理、安全管理、工程管理、農(nóng)業(yè)節(jié)水與供用水管理、信息化管理、經(jīng)濟(jì)管理、泵站管理、公共服務(wù)等應(yīng)用模塊開發(fā)與構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化數(shù)字灌區(qū)供水服務(wù)“安全性、公平性、可靠性、靈活性”的高效化管理。5.2.7主要應(yīng)用結(jié)構(gòu)體系應(yīng)處于支撐保障體系和安全保障體系的保護(hù)之下。應(yīng)制定軟硬件系統(tǒng)集成、設(shè)備安裝運(yùn)維、外部數(shù)據(jù)采集、內(nèi)部應(yīng)用集成等安全認(rèn)證行為規(guī)范與管理規(guī)章。5.2.8現(xiàn)代化數(shù)字灌區(qū)建設(shè)主要應(yīng)用結(jié)構(gòu)體系應(yīng)與主體功能結(jié)構(gòu)體系相適應(yīng)，其建設(shè)規(guī)劃、設(shè)計、運(yùn)維與迭代升級等各階段應(yīng)有效銜接，共享共用。7T／CIDA0026—20246灌區(qū)建模體系建設(shè)6.1一般要求6.1.1應(yīng)在灌區(qū)一張圖基礎(chǔ)上深化灌區(qū)所涉及的模型庫、知識庫和業(yè)務(wù)應(yīng)用等數(shù)據(jù)需求，匯聚、補(bǔ)充、修訂、完善、豐富數(shù)字灌區(qū)建設(shè)相關(guān)數(shù)據(jù)。6.1.2應(yīng)按照已有水利對象編碼標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一技術(shù)體系，匯聚多源異構(gòu)灌區(qū)數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合與共享。6.1.3宜采用現(xiàn)代信息技術(shù)和共享方式完成灌區(qū)建模體系構(gòu)建。6.2灌區(qū)數(shù)據(jù)類別6.2.1灌區(qū)數(shù)據(jù)宜包括灌區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、工情數(shù)據(jù)、水雨情數(shù)據(jù)、農(nóng)情數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)、超文本數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)。6.2.2灌區(qū)數(shù)據(jù)監(jiān)測應(yīng)符合GB／T28418、SL21、SL／T323、SL／T364、SL／T809的規(guī)定。6.2.3灌區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)宜包括行政區(qū)劃、用戶屬性、灌區(qū)邊界、灌區(qū)氣象數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)、灌溉水源、灌溉面積、灌溉制度、種植結(jié)構(gòu)、管理機(jī)構(gòu)、管理范圍、灌排渠（管）系、渠系建筑物、量測控站點(diǎn)、信息化監(jiān)測點(diǎn)、用戶與渠系對應(yīng)關(guān)系等各類數(shù)據(jù)。6.2.4工情數(shù)據(jù)宜包括渠系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，渠系建筑物及關(guān)鍵渠道（高邊坡或高填方段）結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，水工建筑物應(yīng)力、裂縫、位移、沉降、滲漏等涉及工程安全數(shù)據(jù)及重要水工建筑物影像數(shù)據(jù)或BIM數(shù)據(jù)等。6.2.5水雨情數(shù)據(jù)宜包括灌區(qū)水位、流量、水質(zhì)和降雨雪數(shù)據(jù)等歷史記錄。6.2.6農(nóng)情數(shù)據(jù)宜包括土壤含水率、土壤溫度、土壤鹽分與養(yǎng)分、稻田水深、種植結(jié)構(gòu)及播種面積、作物長勢及病蟲害等。6.2.7多媒體數(shù)據(jù)宜包括數(shù)字視頻數(shù)據(jù)和數(shù)字音頻數(shù)據(jù)。6.2.8超文本數(shù)據(jù)宜包括各種相關(guān)法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、技術(shù)導(dǎo)則、業(yè)務(wù)規(guī)程、灌區(qū)檔案、規(guī)章制度、通報簡報、批復(fù)文件等。6.2.9空間數(shù)據(jù)宜包括基礎(chǔ)地圖類數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)體。基礎(chǔ)地圖類數(shù)據(jù)包括灌區(qū)基礎(chǔ)電子地圖、各類專題地圖、遙感圖等?？臻g數(shù)據(jù)體包括地理場景和地理實(shí)體，地理場景包括數(shù)字高程模型、數(shù)字表面模型、數(shù)字正射影像、傾斜攝影三維模型、激光點(diǎn)云等。地理實(shí)體包括基礎(chǔ)地理實(shí)體、部件三維模型以及其他實(shí)體等。6.3數(shù)據(jù)存儲與共享6.3.1應(yīng)遵循國家、水利及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，做好數(shù)據(jù)存儲配置。6.3.2灌區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、超文本數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)及水雨情、工情等數(shù)據(jù)應(yīng)長期存儲。6.3.3灌區(qū)多媒體數(shù)據(jù)及影像視頻數(shù)據(jù)存儲時長不應(yīng)小于180d。6.3.4灌區(qū)地理空間數(shù)據(jù)L1級主要用于數(shù)字灌區(qū)一張圖建模，關(guān)注灌區(qū)大尺度面上信息，主要來源于地理信息系統(tǒng)，精度應(yīng)小于10m。6.3.5灌區(qū)地理空間數(shù)據(jù)L2級主要用于數(shù)字灌區(qū)水源、干渠、支渠等重點(diǎn)場景建模，關(guān)注灌區(qū)條線信息，主要來源于無人機(jī)遙感傾斜影像，精度應(yīng)小于1m。6.3.6灌區(qū)地理空間數(shù)據(jù)L3級主要用于數(shù)字灌區(qū)的大壩、水閘、泵站等重要實(shí)體場景建模，關(guān)注灌區(qū)點(diǎn)上信息，主要來源于計算機(jī)輔助設(shè)計模型、建筑信息模型、數(shù)字掃描模型等，宜達(dá)到厘米級精度。6.3.7灌區(qū)時空數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行有效及有機(jī)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。灌區(qū)地理空間數(shù)據(jù)應(yīng)按照數(shù)據(jù)精度和建設(shè)范圍8T／CIDA0026—2024分級處理，高效發(fā)揮數(shù)據(jù)作用。6.3.8根據(jù)職責(zé)及權(quán)限，應(yīng)滿足灌區(qū)管理單位內(nèi)部，灌區(qū)上下級單位、灌區(qū)同級間的數(shù)據(jù)共享和交換需求。6.3.9數(shù)據(jù)交換應(yīng)遵循自內(nèi)向外原則。只能由內(nèi)部系統(tǒng)主動讀取外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，或向外部系統(tǒng)推送數(shù)據(jù)。外部系統(tǒng)不應(yīng)透過網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)設(shè)施直接讀取內(nèi)部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，或向內(nèi)部系統(tǒng)寫入數(shù)據(jù)。7立體感知體系建設(shè)7.1一般要求7.1.1灌區(qū)應(yīng)建立完善的水量配置信息基礎(chǔ)設(shè)施，宜按照空天地不同路徑，共享交織，建立立體、透徹、全面的感知體系。7.1.2灌區(qū)宜按照水雨情信息、工情信息、農(nóng)情信息、水質(zhì)與氣象信息等采集需要，進(jìn)行有序的監(jiān)測體系建設(shè)。7.1.3信息監(jiān)測宜選擇自動采集和自動傳輸方式完成，實(shí)現(xiàn)信息共享。7.1.4明渠流量監(jiān)測應(yīng)符合GB／T21303、GB／T28714的規(guī)定。7.1.5水資源監(jiān)控管理數(shù)據(jù)庫應(yīng)符合SL／T380的規(guī)定。7.1.6水利視頻監(jiān)視系統(tǒng)應(yīng)符合GB／T28181、GB50395和SL／T515的規(guī)定。7.2水雨情信息監(jiān)測7.2.1應(yīng)構(gòu)建覆蓋灌區(qū)全域的水情監(jiān)測設(shè)施體系。灌區(qū)水源、干支斗渠取水口、節(jié)制閘、配水閘、退水閘等重要渠系建筑物關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、重要排水口、灌區(qū)用水管理單元分界點(diǎn)、其他需單獨(dú)考核的用水單元等位置應(yīng)因地制宜配置水位、流速或流量監(jiān)測設(shè)施。7.2.2應(yīng)優(yōu)先共享雨情監(jiān)測數(shù)據(jù)。當(dāng)不具備共享條件時，宜根據(jù)國家、水利及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建覆蓋灌區(qū)全域的雨情監(jiān)測設(shè)施體系。7.2.3應(yīng)動態(tài)監(jiān)測水雨情數(shù)據(jù)。水雨情數(shù)據(jù)宜包括水位數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)和雨雪情數(shù)據(jù)。水位數(shù)據(jù)應(yīng)包括水源水位、取水口水位、渠道水位、渠系建筑物關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)水位、閘前閘后水位。流量數(shù)據(jù)包括水庫出入庫流量、河流取引水?dāng)嗝媪髁俊⒐鄥^(qū)內(nèi)渠（溝）道流量、輸配水過閘流量、入渠山洪流量、渠道防洪能力（流量）、渠道排洪能力（流量）等。雨情數(shù)據(jù)應(yīng)包括降雨雪歷時、降雨雪強(qiáng)度和降雨雪量等。7.3工情信息監(jiān)測7.3.1應(yīng)構(gòu)建覆蓋灌區(qū)全域的視頻監(jiān)控體系。重要水源地、渡槽、倒虹吸、隧洞、溢洪堰、跌水、陡坡、箱涵、橋梁以及自動控制的閘、泵、閥等，通過人口密集區(qū)的渠段、險工險段險情易發(fā)地、重要管理區(qū)域及主要巡查道路交匯點(diǎn)等位置應(yīng)配置視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)視頻撲捉對象的智能識別和聲光電預(yù)警。7.3.2應(yīng)構(gòu)建覆蓋灌區(qū)全域的工程安全監(jiān)測體系。根據(jù)渠系工程特點(diǎn)合理進(jìn)行渠道監(jiān)測區(qū)劃，因地制宜選用視頻監(jiān)測、無人機(jī)巡測、衛(wèi)星遙感成像、全站儀，全球定位系統(tǒng)、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、地勘鉆探、人工巡查等監(jiān)測方式，布設(shè)環(huán)境變量、形變、沉降、滲流等監(jiān)測設(shè)備，構(gòu)建特定區(qū)域和特定建筑物運(yùn)行安全的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。7.3.3應(yīng)構(gòu)建覆蓋灌區(qū)全域的泵站節(jié)能監(jiān)測體系。根據(jù)水泵工作特性，合理確定泵站高效工作區(qū)域，因地制宜布設(shè)環(huán)境變量、溫度濕度、電流電壓、流速流量、前后池水位、噪聲、振動、壓力、渦流等監(jiān)測傳感器，及時跟蹤調(diào)整高效運(yùn)行區(qū)。9T／CIDA0026—20247.4農(nóng)情信息監(jiān)測7.4.1應(yīng)優(yōu)先共享墑情監(jiān)測數(shù)據(jù)。當(dāng)不具備共享條件時，宜根據(jù)國家、水利行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)配置墑情監(jiān)測站，進(jìn)行土壤墑情監(jiān)測，構(gòu)建田間水分監(jiān)測體系。宜結(jié)合土壤墑情監(jiān)測實(shí)際數(shù)據(jù)，利用衛(wèi)星遙感影像解譯方法開展灌區(qū)尺度墑情監(jiān)測。7.4.2應(yīng)優(yōu)先共享作物長勢監(jiān)測數(shù)據(jù)。當(dāng)不具備共享條件時，宜根據(jù)國家、水利行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)配置作物長勢監(jiān)測站，進(jìn)行作物長勢監(jiān)測和種植結(jié)構(gòu)監(jiān)測。7.5水質(zhì)與氣象信息監(jiān)測7.5.1應(yīng)優(yōu)先共享水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)。當(dāng)不具備共享條件時，宜在主要取水口、主要排水口、高污染風(fēng)險區(qū)，以及有生活供水功能的重點(diǎn)區(qū)域、渠段布設(shè)水質(zhì)自動監(jiān)測設(shè)備，構(gòu)建水質(zhì)監(jiān)測體系。7.5.2應(yīng)優(yōu)先共享氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)。當(dāng)不具備共享條件時，宜獨(dú)立建立氣象站，對影響灌區(qū)用水的降雨雪量、溫度、相對濕度、大氣壓強(qiáng)、風(fēng)速和太陽輻射等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，構(gòu)建氣象監(jiān)測體系。8精準(zhǔn)控制體系建設(shè)8.1一般要求8.1.1灌區(qū)精準(zhǔn)控制系統(tǒng)應(yīng)包括泵站控制系統(tǒng)、渠系輸配水閘門控制系統(tǒng)、管道輸配水閥門控制系統(tǒng)、田間自動灌溉閘閥控制系統(tǒng)。8.1.2控制系統(tǒng)應(yīng)配置遠(yuǎn)程控制終端（RTU）或可編程控制器（PLC應(yīng)具備數(shù)據(jù)自動上報、故障自動報警等功能。應(yīng)根據(jù)安全管理需要，配備安全網(wǎng)關(guān)設(shè)備，并采用安全可靠的通信傳輸方式。8.1.3自動控制設(shè)備應(yīng)指定專門責(zé)任人負(fù)責(zé)運(yùn)行和管理，發(fā)現(xiàn)異常情況及時處理。應(yīng)儲備必須的備品備件，保存環(huán)境應(yīng)符合產(chǎn)品長期儲存的規(guī)定條件。8.1.4自動控制系統(tǒng)可采用有線或無線方式，支持遠(yuǎn)程及現(xiàn)地控制。8.1.5水閘安全監(jiān)測應(yīng)符合SL／T768的規(guī)定。8.2現(xiàn)地控制系統(tǒng)8.2.1灌區(qū)精準(zhǔn)控制對象宜包括泵站、引水閘門、輸配水閘門、排水閘門、田間閘閥等。8.2.2渠系自動控制系統(tǒng)可根據(jù)系統(tǒng)下達(dá)的指令，精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)水泵啟停、水泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、閘門啟閉、閘門開度調(diào)節(jié)、機(jī)井流量控制、機(jī)井水位控制、閥門啟閉、閥門角度調(diào)節(jié)、閥門流量調(diào)節(jié)等整體目標(biāo)功能。8.2.3泵站自動控制系統(tǒng)宜包括壓力、振動、溫度、濕度、流量、泵站進(jìn)出水池水位和電氣設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等監(jiān)測設(shè)備?？筛鶕?jù)系統(tǒng)下達(dá)的指令，精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)水泵啟停及變頻控制。8.2.4閘門自動控制宜包括閘門開度、閘前及閘后水位、閘門上下限位、上游及下游水位、動力電源電壓與電流、環(huán)境視頻等監(jiān)測設(shè)備?？筛鶕?jù)系統(tǒng)下達(dá)的指令，精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)開度調(diào)節(jié)和啟閉時間控制。8.2.5機(jī)井灌溉自動控制系統(tǒng)監(jiān)測設(shè)備宜包括控制柜、變頻柜、射頻卡、流量計（水表）、水位計等?？筛鶕?jù)系統(tǒng)下達(dá)的指令，精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)水量控制、電量控制、水位控制、流量控制。8.2.6田間閘閥自動控制系統(tǒng)監(jiān)測設(shè)備宜包括電動或電磁閥門、加壓泵、流量計、控制器等?？筛鶕?jù)系統(tǒng)下達(dá)的指令，精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)田間灌溉系統(tǒng)加壓、閥門啟閉、水肥藥精準(zhǔn)調(diào)配等控制。8.2.7自動監(jiān)測設(shè)備宜輸出數(shù)字信號。8.2.8泵站自動控制系統(tǒng)及重要閘站自動控制應(yīng)采用雙備份通信設(shè)備。8.3中心控制系統(tǒng)8.3.1中心控制系統(tǒng)宜根據(jù)現(xiàn)實(shí)需求和效益最大化目標(biāo)，選擇采用集中控制系統(tǒng)，分布式控制系統(tǒng)10T／CIDA0026—2024或現(xiàn)地控制系統(tǒng)。8.3.2復(fù)雜系統(tǒng)宜采用組合模式，應(yīng)賦予各系統(tǒng)不同的優(yōu)先控制權(quán)限，現(xiàn)地控制為最高優(yōu)先級。9信息傳輸體系建設(shè)9.1一般要求9.1.1應(yīng)保障灌區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，為灌區(qū)數(shù)據(jù)、語音、圖像、視頻等信息提供及時、準(zhǔn)確、可靠的傳輸。9.1.2通信網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)存儲安全技術(shù)要求、軟硬件日常安全管理應(yīng)按照國家、水利及相關(guān)行業(yè)規(guī)范要求執(zhí)行，應(yīng)定期開展網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險評估和檢查工作。9.1.3物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸安全及物聯(lián)網(wǎng)感知終端應(yīng)用安全應(yīng)符合國家、水利及相關(guān)行業(yè)規(guī)范要求。9.1.4應(yīng)定期對關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，實(shí)現(xiàn)重要數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)。9.1.5水資源監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)符合SL／T427的規(guī)定。9.1.6水文監(jiān)測數(shù)據(jù)通信應(yīng)符合SL651的規(guī)定。9.2通信方式及適應(yīng)性9.2.1蜂窩通信技術(shù)滿足下列要求：a）4G通信，在20MHz帶寬下，支持的最大傳輸速率為下行100Mbit／s和上行50Mbit／s，覆蓋較好，宜用于需要標(biāo)清視頻傳輸場景。b）5G通信，在100MHz帶寬下，支持的最大傳輸速率為下行1000Mbit／s和上行500Mbit／s，城市覆蓋較好，鄉(xiāng)村較差，宜用于需要高清視頻傳輸場景。9.2.2蜂窩物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)符合下列規(guī)定：a）NBIOT，在帶寬為180kHz下，支持的傳輸速率為160~250kbit／s，宜用于低功耗低頻數(shù)據(jù)傳輸場景。b）LTECat.1，在帶寬為20MHz下，支持的最大傳輸速率為上行5Mbit／s和下行10Mbit／s，宜用于低速數(shù)據(jù)傳輸和M2M通信等場景，如穿戴式設(shè)備、智能家居、工業(yè)傳感器、水文水利的檢測、港口物流跟蹤和遠(yuǎn)程監(jiān)控等。150Mbit／s，宜用于高速視頻監(jiān)控、車聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)、視頻安防、商顯設(shè)備和視頻直播設(shè)備等場景。9.2.3非蜂窩物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)符合下列規(guī)定：a）LORA，窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，工作于ISM頻段，傳輸速率從幾百比特每秒到幾萬比特每秒，用戶自建通信網(wǎng)絡(luò)，自行維護(hù)基站，無需向移動運(yùn)營商交資費(fèi)，宜用于智慧農(nóng)業(yè)、智慧物流、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和智能家居等場景。b）zeta，支持的數(shù)據(jù)傳輸速率為100bit／s~50kbit／s，宜用于物流、工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)、智慧城市等場景，用戶需要自建通信網(wǎng)絡(luò)，后期無需向移動運(yùn)營商交通資信費(fèi)。9.2.4短距離通信技術(shù)滿足下列要求：a）藍(lán)牙，商業(yè)通信的藍(lán)牙傳輸距離為80~100m，個人通信的藍(lán)牙傳輸距離為8~30m，藍(lán)牙1.2最高傳輸速度為721kbit／s，藍(lán)牙2.0最高速度為2.1Mbit／s，藍(lán)牙2.1最高傳輸速率為3Mbit／s，藍(lán)牙3.0和4.0的最高傳輸速率為24Mbit／s，宜用于手機(jī)、智能家居和可穿戴設(shè)備等場景。b）wiFi，傳輸距離在室內(nèi)環(huán)境下為30~100m，在室外環(huán)境可以達(dá)到150~400m，支持的數(shù)據(jù)傳輸速率為10~300Mbit／s，宜用于智能家居、智慧公交、地鐵、公園等場景。11T／CIDA0026—2024c）zigBee，一種多跳自組網(wǎng)技術(shù)，工作頻段為2.4GHz（全球）、868MHz（歐洲）和915MHz（美國）3個頻段上，支持的最高傳輸速率分別為250kbit／s、20kbit／s和40kbit／s，傳輸范圍為10~75m，宜用于多個無線節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)場景，比如工業(yè)汽車、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、智能家居等。9.2.5微波通信技術(shù)，傳輸速率一般在幾十到幾百兆比特每秒之間，傳輸距離一般在幾十公里到幾百公里之間，宜用于百公里以內(nèi)光纖布設(shè)困難，但需高速率的傳輸場景，對供電系統(tǒng)有嚴(yán)格要求。9.2.6光纖通信，支持的數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)數(shù)千兆比特每秒或以上，常用包括10Gbit／s、40Gbit／s和100Gbit／s光纖通信網(wǎng)絡(luò)，宜用于控制網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)等骨干網(wǎng)絡(luò)的傳輸場景。9.2.7衛(wèi)星通信技術(shù)符合下列規(guī)定：a）中國衛(wèi)通（天通1號衛(wèi)星支持的傳輸速率為1.2~384kbit／s，宜用于應(yīng)急指揮場景，以語音與圖片傳輸為主。b）北斗短報文，利用北斗導(dǎo)航衛(wèi)星電文傳輸系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，支持的傳輸速率可達(dá)2kbit／s，宜用于低頻數(shù)據(jù)傳輸場景。c）中星26號，通信容量可達(dá)100Gbit／s，能滿足百萬個用戶終端同時使用，最高通信速率可達(dá)450Mbit／s，宜用于應(yīng)急指揮場景，可支持視頻傳輸。d）低軌衛(wèi)星星座通信，低軌寬帶互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星工作頻段較高（c、Ku、Ka等帶寬較大，傳輸速率較高，宜用于沒有地面網(wǎng)覆蓋區(qū)域用戶的高速傳輸需求。低軌窄帶物聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星工作頻段較低（UHF／VHF、L、S帶寬一般不超過1MHz，傳輸速率在幾千比特每秒，宜用于衛(wèi)星移動通信和衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，覆蓋沒有地面網(wǎng)區(qū)域的數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制、衛(wèi)星電話等應(yīng)用。9.3灌區(qū)通信需求及組網(wǎng)方式選擇9.3.1灌區(qū)傳輸信息包括水雨情信息、工情信息、農(nóng)情信息，視頻信息、音頻信息、圖像信息、量測控設(shè)備控制指令、閘門控制指令、泵站控制指令等實(shí)時信息。9.3.2應(yīng)根據(jù)灌區(qū)數(shù)字化建設(shè)的目標(biāo)與內(nèi)容合理建設(shè)不同類型信息站點(diǎn)，終端設(shè)備的數(shù)據(jù)通信規(guī)約應(yīng)按規(guī)定執(zhí)行。應(yīng)合理確定現(xiàn)地站與現(xiàn)地站、現(xiàn)地站與區(qū)域分中心、現(xiàn)地站與中心、分中心與中心之間的信息交互方式。9.3.3通信組網(wǎng)方式宜采用公共有線通信網(wǎng)絡(luò)或光纖通信網(wǎng)絡(luò)，也可選用穩(wěn)定的4G和5G網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)、星鏈通信網(wǎng)絡(luò)等無線通信網(wǎng)絡(luò)。通信鏈路帶寬及速率應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，以滿足傳輸需求為原則。9.3.4灌區(qū)宜自建或租用運(yùn)營商通信網(wǎng)絡(luò)，接入上級水行政主管部門的水利專網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)與上級水行政主管部門的信息共享及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)聯(lián)動更新。9.3.5需要實(shí)施自動或遠(yuǎn)程控制的泵站、取水閘、節(jié)制閘、分水閘、配水閘、泄洪閘、閥門等，應(yīng)采用控制專網(wǎng)。對于涉及安全的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，宜同步建設(shè)應(yīng)急通信網(wǎng)。10管理調(diào)度體系建設(shè)10.1一般要求10.1.1應(yīng)結(jié)合灌區(qū)實(shí)際，建立并完善灌區(qū)管理決策支持系統(tǒng)及運(yùn)行維護(hù)體系。10.1.2管理調(diào)度體系應(yīng)以來水預(yù)報模型、需水預(yù)測模型、水資源配置模型、輸配水調(diào)度模型、作物高效用水模型、水旱災(zāi)害防御模型和短期天氣預(yù)報及土壤墑情監(jiān)測數(shù)據(jù)為支撐，通過全渠系全程量測控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)灌區(qū)用水實(shí)時遠(yuǎn)程控制和灌區(qū)水資源優(yōu)化配置。10.1.3應(yīng)依托或共享水利部門已有的應(yīng)用支撐平臺，完成主要業(yè)務(wù)應(yīng)用功能擴(kuò)展與完善。開發(fā)灌區(qū)組織管理、安全管理、工程管理、農(nóng)業(yè)節(jié)水和供用水管理、經(jīng)濟(jì)管理、泵站管理、信息化管理、公共12T／CIDA0026—2024服務(wù)、灌區(qū)一張圖等主要業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊。10.1.4各業(yè)務(wù)模塊應(yīng)根植于灌區(qū)一張圖，共享數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)一數(shù)一源。10.2水利專業(yè)模型構(gòu)建10.2.1來水預(yù)報模型宜包括灌區(qū)集水區(qū)域降雨預(yù)報模型、產(chǎn)匯流預(yù)報模型、河流取引水?dāng)嗝嫠涣髁窟^程預(yù)報模型、提水泵站水源水位流量過程預(yù)報模型等。10.2.2需水預(yù)測模型宜包括作物需耗水及農(nóng)業(yè)用水預(yù)測模型、城鎮(zhèn)生活供水預(yù)測模型、農(nóng)村供水預(yù)測模型、工業(yè)需水預(yù)測模型、生態(tài)需水預(yù)測模型等。10.2.3水資源配置模型宜包括灌區(qū)內(nèi)蓄水設(shè)施水量動態(tài)變化模型、過境水可供水量分析模型、區(qū)域不同用水戶水量配置多目標(biāo)優(yōu)化模型等。10.2.4輸配水調(diào)度模型宜包括渠系輸配水水流過程模擬仿真模型、灌區(qū)量測控設(shè)備集群聯(lián)合調(diào)度模型、輸配水調(diào)度預(yù)案自動生成模型等。10.2.5作物高效用水模型宜包括作物生長模型、稻田灌溉水平衡模型、旱地地面灌溉水流推進(jìn)模型、地面灌溉土壤入滲水分運(yùn)動模型、噴灌水分運(yùn)移模型、微灌水分運(yùn)移模型、田間排水模型、田間作物高效用水適配模型等。10.2.6水旱災(zāi)害防御模型宜包括灌區(qū)范圍內(nèi)暴雨徑流預(yù)報模型、洪水預(yù)報模型、區(qū)域干旱預(yù)報模型、寒冷地區(qū)骨干渠道沿線冰凌預(yù)報模型、水污染應(yīng)急調(diào)度模型、水土流失應(yīng)急治理模型。10.3現(xiàn)地環(huán)境監(jiān)測分析模型構(gòu)建10.3.1宜充分利用機(jī)器深度學(xué)習(xí)模型、模式識別模型及大數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等方法，構(gòu)建下列現(xiàn)地環(huán)境監(jiān)測分析模型：a）灌區(qū)水域岸線異常狀態(tài)智能識別模型，自動識別灌區(qū)及河道岸邊亂占、亂建、亂采、亂堆等狀況。b）灌區(qū)水域水面異常狀態(tài)智能識別模型，自動識別灌區(qū)及渠系水面漂浮物、水體顏色等狀況。c）灌區(qū)地形地貌植被異常狀態(tài)智能識別模型，自動識別地質(zhì)災(zāi)害、水土流失等狀況。d）灌區(qū)渠系建筑物及設(shè)施設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)智能識別模型，自動識別違規(guī)入侵、閘門啟閉、設(shè)備運(yùn)行異常等狀況。e）灌區(qū)作物產(chǎn)量發(fā)展態(tài)勢智能識別模型，自動識別灌溉面積、農(nóng)作物長勢、病蟲害等狀況。10.3.2宜依據(jù)相應(yīng)智能識別模型及結(jié)果，開發(fā)聲、光、電等多功能預(yù)警模型，及時干預(yù)，減少損失，增加收益。10.4灌區(qū)輸配水可視化模型構(gòu)建10.4.1灌區(qū)輸配水可視化模型構(gòu)建對象宜包括水源工程、提水泵站、輸配水渠系、重要渠系建筑物、量測控設(shè)施設(shè)備、重要排水工程等。10.4.2宜依托灌區(qū)立體感知數(shù)據(jù)、水利專業(yè)模型、智能識別模型，構(gòu)建灌區(qū)數(shù)字泵站、數(shù)字水源工程、數(shù)字渠系建筑物、數(shù)字輸配水渠系、數(shù)字機(jī)電設(shè)備、數(shù)字量測控設(shè)施設(shè)備等可視化模型，滿足水流模擬仿真和供水服務(wù)業(yè)務(wù)管理需要。10.5水管理調(diào)度規(guī)則及歷史場景復(fù)現(xiàn)知識庫構(gòu)建10.5.1應(yīng)結(jié)合灌區(qū)供用水管理業(yè)務(wù)特點(diǎn)，構(gòu)建灌區(qū)業(yè)務(wù)規(guī)則知識、歷史場景知識和調(diào)度方案知識等，形成灌區(qū)調(diào)度大數(shù)據(jù)，逐步累積數(shù)據(jù)樣本，實(shí)現(xiàn)支撐相似場景的快速查找匹配，支撐預(yù)案預(yù)演模擬。10.5.2灌區(qū)業(yè)務(wù)規(guī)則知識宜包括水資源調(diào)配、灌溉制度擬定、渠系水量調(diào)度、安全運(yùn)行監(jiān)控等業(yè)務(wù)13T／CIDA0026—2024調(diào)度規(guī)則。10.5.3歷史場景知識宜包括水資源配置、輸配水調(diào)度、水旱災(zāi)害防御、應(yīng)急事件等歷史場景特征、處置過程、處置成效、處置經(jīng)驗等內(nèi)容。10.5.4調(diào)度方案知識宜結(jié)合灌區(qū)供用水調(diào)度相關(guān)制度、規(guī)程及專家經(jīng)驗等知識，構(gòu)建灌區(qū)多業(yè)務(wù)聯(lián)合調(diào)度方案，并根據(jù)實(shí)施效果進(jìn)行方案知識的動態(tài)更新與融合。10.6主要業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊構(gòu)建10.6.1組織管理模塊宜包括崗位設(shè)置與人員配置、灌區(qū)管理體制機(jī)制制度、人才隊伍建設(shè)、水文化建設(shè)、法律法規(guī)安全教育等子模塊。10.6.2工程管理模塊宜包括工程規(guī)劃計劃與建設(shè)管理、工程運(yùn)行維護(hù)管理、灌區(qū)工程檔案管理等子模塊。10.6.3安全管理模塊宜包括安全生產(chǎn)管理體系、應(yīng)急響應(yīng)安全、灌區(qū)防汛抗旱、重要險工險段事故應(yīng)急、設(shè)施設(shè)備檢修檢測、安全事項警告警示、工程巡檢巡查等子模塊。10.6.4泵站管理模塊宜包括泵站工程規(guī)劃計劃與建設(shè)管理、泵站工程日常維修檢修管理、泵站工程數(shù)字化、泵及泵站工程節(jié)能降耗經(jīng)濟(jì)評價等子模塊。10.6.5信息化管理模塊宜包括信息化平臺建設(shè)與應(yīng)用、自動化監(jiān)測與預(yù)警、網(wǎng)絡(luò)安全預(yù)警管理、視頻監(jiān)控管理等子模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程可測、可傳、可儲存、設(shè)備遠(yuǎn)程可控、可視的目標(biāo)。10.6.6農(nóng)業(yè)節(jié)水與供用水管理模塊宜包括用水計量、用水控制、用水統(tǒng)計、量測控設(shè)施運(yùn)維、灌區(qū)引水、用水與供水計劃、灌溉試驗、節(jié)水技術(shù)推廣、用水效率與效益評價等子模塊。10.6.7經(jīng)濟(jì)管理模塊宜包括農(nóng)業(yè)水價綜合改革、水費(fèi)征收、灌區(qū)財務(wù)管理和資產(chǎn)管理、灌區(qū)人員基本支出、灌區(qū)工程運(yùn)行維修養(yǎng)護(hù)、社會保險、國有資產(chǎn)保值增值等子模塊。10.6.8灌區(qū)公共服務(wù)模塊宜包括綜合辦公、移動應(yīng)用、灌區(qū)網(wǎng)站、微信公眾號、小程序等子模塊。10.6.9灌區(qū)一張圖模塊宜包括多級多維動態(tài)匯總、分析、展示等子模塊。應(yīng)基于二維或三維電子地圖，具有對工程基本信息、監(jiān)測信息、巡檢信息、配水信息、量測控設(shè)施、水量計量、水費(fèi)計