技术领域
[0001] 本发明属于信息化管理系统领域,尤其涉及灌区节水管理领域。
相关背景技术
[0002] 农业是我国经济发展的基石,在农业发展过程中,农业灌溉发挥着巨大的作用。虽然我国拥有许多灌区,但是在节水管理过程中,还存在着许多缺陷,比如只重视建设不重视管理,农民对灌溉管理并不认可认同,参与度也较低;设备落后;灌区工作人员专业素质较差等等。虽然许多地方有采用信息化管理,但是实际效果并不理想,而对于系统管理的效果,也缺少有效的评价。
具体实施方式
[0009] 实施例1一种节水管理系统,包括控制中心、客户端、数据采集模块和数据管理模块;所述控制中心分别与客户端、数据采集模块和数据管理模块数据连接;
所述数据管理模块包括:
用于展示数据管理及数据分析结果的可视化单元;用于采集各灌区数据的数据采集单元;
用于分析灌区数据的数据分析单元;用于管理各灌区信息、用户信息、工作人员信息、设备信息的信息管理单元;
所述数据采集模块将采集到的灌区数据发送给数据管理模块;所述管理模块将数据经过分析单元处理后,将分析结果在可视化单元予以展示,并且将最终分析结论发送给控制中心,控制中心可以依据分析结论调整用水策略。
[0010] 具体地,数据采集单元获取灌区用水量的数据,之后采用如下方法进行数据分析:S1,将灌溉区进行划分,划分成n个子灌区,给不同子灌区编号,分别为1,2,……,n,其中n为子灌区数量;
S2,每个子灌区设有最高供水量Gmax和预估的灌溉量Gmin;
S3,对每个子灌区的实际用水量进行数据获取,得到R;
S4,将R与Gmax逐一进行比较,统计R>Gmax的子灌区的数量,记为A;
S5,将R与Gmin逐一进行比较,统计RS6,预设周期内监测次数为T,获取周期内R>Gmax的子灌区的数量的总数量A总和RS6,结果判断:
(1)正常情况:如果A总=0,B总=0;
(2)观察情况: ;
(3)异常情况:
第一异常情况:A总与B总的比值小于1.5且B总与A总比值也小于1.5,则标记为疑似决策失误,
第二异常情况:A总与B总的比值大于1.5,则标记为疑似浪费,
第三异常情况:B总与A总的比值大于1.5,则标记为疑似偷水;
S7,将第一异常情况、第二异常情况和第三异常情况通过可视化单元进行展示,并向控制中心发出预警。
[0011] Gmax最高供水量为根据当前灌区上游水库、气候等水源储备情况而设定的供水量,Gmin为灌区作物预计需要的灌水量;通常Gmax>Gmin;在实际操作中,许多水源较为丰富的灌区,Gmax会设置一个较高的值;但这两个值的设置是否合理,是否既能满足灌溉的需求,又不会导致过度浪费,现有的技术里,都没有对其进行评价。
[0012] 本发明提供的方法,是用于调整这两个值的合理设置范围,当灌区用水出现较为异常的情况时,可以及时发出预警,为工作人员调查、干涉和决策提供依据。
[0013] 在同一片向邻近灌区中,用水习惯也会趋于相同,在一段监控期T内,如果多数子灌区用水量都超过Gmax,即A>0,而同时又有多数B>0,A总与B总的比值小于1.5且B总与A总比值也小于1.5则可能在灌溉过程中,会根据实际需要进行合理灌溉,出现多数B>0,可能是因为系统设置的Gmin值太高,超过了灌区所需的实际用水量,出现A>0,则可能是因为Gmax设置太低,不能满足相关作物的用水需求。因此标记为决策失误。
[0014] 在一段监控期T内,当大部分子灌区用水量超过Gmax,但是B>0的很少,则证明灌区用水大部分超过预计,可能存在浪费水的现象。
[0015] 在一段监控期T内,当大部分子灌区用水量低于Gmin,但是A>0的很少,则证明灌区用水大部分低于预计,可能存在别处取水,没有按规划在灌区系统中取水,标记为偷水。
[0016] 如果在一段监控期T内,A总=0,B总=0,则判断为正常。
[0017] 当数据分析单元得出上述分析结果后,发送给控制中心,控制中心将对应灌区出现的异常情况,通过客户端发送给相应的工作人员,方便其进行跟踪处理。
[0018] 进一步的,所述可视化模块包括gis地理信息系统,用于显示各灌区、渠道、采集设备的地理信息位置。
[0019] 进一步的,所述数据采集单元包括用水量数据采集。
[0020] 实施例2为了提高异常情况判断的准确性,在数据分析单元中,增加判断步骤如下: D1,获取当前监测周期内总灌溉量R总,将R总与历史数据做归一化处理I本;
D2,确定历史数据中中位数的归一化数值I中,与D1结果I本对比;
D3,结果判断,如果I中大于I本且出现第三异常情况,则标记为偷水并通知相应负责人员;如果I中小于I本且出现第二异常情况,则标记为浪费并通知相应负责人员。
[0021] 增加灌区异常用水量与历史同期用水情况进行比较,其中数值归一化处理即V=其中R总为本期用水总量,Rmin为该灌区历史同期的最低用水量,Rmax为该灌区历史同时最高用水量,V为归一化数值,通过统计历史各个时期的同期用水量,得出V归一化数值的中位数I中,同时与本期用水量的归一化数值作比较,如果I中大于I本的同时还出现第三种异常情况,则标记为偷水并通知相应负责的工作人员;如果I中小于I本且出现第二异常情况,则标记为浪费并通知相应负责的工作人员。