一、方案背景與行業痛點

農田水利工程是保障糧食安全、推動鄉村振興的核心基礎設施，但傳統管理模式面臨三大挑戰：

1. 數據孤島：水庫、泵站、閘門等設備分散運行，人工巡檢依賴經驗判斷，無法實時掌握水位、流量、設備狀態等關鍵參數，導致水資源調配效率低下；

2. 運維成本高：偏遠地區工程分布廣，人工巡檢頻次低，設備空轉、過載運行等問題頻發；

3. 決策缺乏依據：歷史數據分散存儲，難以通過數據分析挖掘設備故障規律，非計劃停機率居高不下，影響灌溉效率。

御控物聯網系統通過“端-邊-管-云”四層架構，構建覆蓋水源、輸水、配水、節水全流程的智能管控體系，實現農田水利工程從“被動響應”到“主動決策”的跨越式升級。

二、核心功能與技術架構

（一）四層架構：全鏈路智能管控

終端層：

1. 部署御控工業級智能網關，集成4G/LoRa通信模塊，支持-20℃~80℃極端環境，適配水位計、流量計、土壤濕度傳感器、智能電表等設備，實時采集水位、流量、電壓、電流等50+參數。

2. 典型應用：在水庫部署液位傳感器，實時監測水位變化；在泵站接入智能電表，監測電機能耗。

邊緣計算層：

1. 通過御控邊緣網關對原始數據進行清洗、壓縮與初步分析，降低云端傳輸壓力。例如，自動切換備用泵，確保排水連續性；在渠道滲漏時觸發保護停機并推送警報。

網絡通信層：

1. 采用MQTT+TLS加密傳輸協議，結合LoRa低功耗廣域網技術，實現偏遠地區工程數據穩定回傳。

云平臺層：

1. 基于微服務架構的御控物聯網平臺，支持百萬級設備接入，毫秒級響應延遲。提供設備管理、數據分析、可視化看板、工單系統等功能，并開放API接口對接政府水務平臺、企業ERP系統。

（二）功能引擎

遠程集控：打破時空限制

1. 多端協同：支持手機APP、PC端、平板實時監控工程狀態，包括閘門開度、泵站啟停、渠道水位等參數。

2. 批量操作：可同時控制數百臺設備，例如暴雨預警時自動啟動全市排水泵站，干旱時聯動開啟灌溉閘門。

3. 權限分級：管理員、操作員、維修員多角色權限管理，確保操作安全可控。

遠程調試與運維：降本增效

1. PLC遠程編程調試：工程師無需出差即可對異地PLC進行遠程編程、參數調整，縮短故障修復時間。

2. 預測性維護：通過振動分析、電流波動監測等技術，提前30天發現軸承磨損、電機故障等隱患，優化備件庫存。

3. 工單管理系統：自動生成運維工單，記錄故障處理過程，構建透明化、可追溯的巡檢維護機制。

三、行業場景化落地

（一）水源工程：科學調配水資源

·   實時監控：在水庫、塘壩，御控網關對接液位傳感器、流量計，實時監測水位、流量變化，結合氣象數據預判來水量，科學調節閘門開度。

·   預警聯動：當水位超過警戒值時，御控云平臺系統自動關閉進水閘門，啟動排水泵站，并通過微信、短信推送警報信息。

（二）輸水工程：保障渠道安全

渠道監測：在渠道關鍵節點，御控網關對接壓力傳感器、流量計，實時監測水流狀態，發現滲漏或堵塞時自動觸發報警。

智能調度：根據下游用水需求，動態調整渠道閘門開度，避免“上游漫灌、下游干旱”現象。

（三）配水工程：精準灌溉提效

閘門聯動：在分水樞紐，御控網關對接智能閘門，根據土壤濕度傳感器數據自動調節開度，實現“按需配水”。

遠程控制：管理員通過手機御控APP即可控制田間閘門開關，減少人工巡檢頻次。

（四）節水工程：智能灌溉降耗

噴灌/滴灌控制：將噴灌設備PLC接入御控網關，預設灌溉策略實現“定時、定量、定區域”精準灌溉。

異常報警：當灌溉壓力異常或設備故障時，系統自動停機并推送警報，避免水資源浪費。

四、方案優勢

1. 高可靠性：御控工業級智能網關支持極端環境運行。

2. 低成本部署：采用SaaS化服務模式，無需自建服務器，降低客戶初期投入成本。

3. 開放生態：支持與SCADA、ERP、政府水務平臺等第三方系統無縫對接，構建數據互聯互通生態。

五、結語

御控物聯網系統通過“端-邊-管-云”四層架構與三大核心功能引擎，實現了農田水利工程的智能化轉型。從水源工程的科學調配到輸水工程的安全保障，從配水工程的精準灌溉到節水工程的智能降耗，該方案已在全國多個場景中驗證其價值。