依托于自主研發的工業互聯網平臺-伏鋰碼云平臺建設的智慧灌區數字孿生系統是集感知、控制、數據、模擬與決策于一體的管理平臺,依托物聯網通過立體感知與智能控制實現對灌區環境和設施運行的全方位實時監控,借助數據網保障數據的準確完整和實時更新,融合數字孿生、BIM和GIS技術構建灌區虛擬模型,實現運行狀態實時映射和模擬,從而支持預報、預警、預演和預案四預功能,為管理者提供精準及時的決策支持。
智慧灌區孿生系統是基于物聯網、大數據、云計算、人工智能等現代信息技術,將實體灌區的物理空間與數字空間相結合,構建的一個虛實映射、實時互動、智能決策的系統。該系統能夠全面感知灌區內的水文、氣象、土壤、作物等信息,實現數據的實時采集、傳輸、處理和分析,為灌區管理提供科學依據和決策支持。
智慧灌區管理系統是智慧灌區孿生系統的核心組成部分,具有以下幾個方面的功能:
數據采集與監控:通過安裝傳感器和監控設備,實時采集灌區內的水文、氣象、土壤、作物等信息,并對數據進行實時監控和預警。
數據分析與處理:利用大數據和云計算技術,對采集到的數據進行深度分析和處理,提取有價值的信息,為灌區管理提供科學依據。
決策支持與服務:基于數據分析結果,為灌區管理提供智能化決策支持,包括灌溉計劃制定、水資源調度、水災害預警等。同時,為農戶提供精準化的農業服務,如作物種植建議、病蟲害防治等。
構建智慧灌區孿生系統需要綜合考慮灌區的實際情況和需求,制定科學的解決方案。以下是一些關鍵的實施步驟:
調研與分析:對灌區進行全面的調研和分析,了解灌區的自然環境、社會經濟狀況、水資源狀況等基本情況,明確灌區的需求和目標。
系統設計:根據調研結果,設計智慧灌區孿生系統的整體架構和功能模塊,確定系統的數據采集方式、傳輸方式、處理方式和決策支持方式等。
設備選型與安裝:選擇合適的傳感器、監控設備、數據處理設備等硬件設備,并進行安裝和調試,確保設備能夠正常運行并滿足系統的需求。
軟件開發與集成:開發智慧灌區管理系統的軟件平臺,包括數據采集軟件、數據分析軟件、決策支持軟件等,并進行系統集成和測試,確保系統的穩定性和可靠性。
運維與培訓:建立系統的運維機制,對系統進行日常的維護和管理,確保系統的正常運行。同時,對灌區管理人員和農戶進行培訓和指導,提高他們的使用和管理能力。
數字孿生灌區是智慧灌區孿生系統的具體實現形式之一,它將實體灌區的物理空間與數字空間進行深度融合,實現灌區的全面數字化和智能化。一方面可提高水資源利用效率:通過實時監控和數據分析,可以更加精準地制定灌溉計劃和水資源調度方案,減少水資源的浪費和損失,提高水資源的利用效率。二提升農業生產效益:為農戶提供精準化的農業服務,幫助他們制定科學的種植計劃和病蟲害防治方案,提高農作物的產量和品質,增加農業生產效益。三促進農業可持續發展:通過智慧灌區孿生系統的建設和應用,可以推動農業生產的數字化轉型和智能化升級,促進農業可持續發展。