水利是農(nóng)業(yè)的命脈,但農(nóng)田里傳統(tǒng)的灌溉方式,卻常常伴隨著水資源的浪費(fèi)。隨著精準(zhǔn)計(jì)量和精準(zhǔn)控制等設(shè)施設(shè)備的運(yùn)用,傳統(tǒng)的“大水漫灌”正在逐漸改善。根據(jù)水利部發(fā)布的數(shù)據(jù),相比2014年,2023年我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值在增長(zhǎng)近一倍的情況下,用水總量總體穩(wěn)定在6100億立方米以內(nèi),農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)從0.530提升到了0.576,既節(jié)約了資源,又提升了農(nóng)業(yè)的產(chǎn)值。
在農(nóng)業(yè)用水效益不斷提升的背后,有著一個(gè)強(qiáng)大的“智慧大腦”。土生土長(zhǎng)的青羊企業(yè)成都萬(wàn)江港利科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱萬(wàn)江科技)就是這樣一家專注于水利灌溉行業(yè),為其提供基于信息化整體科技解決方案的公司。
節(jié)水量30%
“黑科技”讓水有效利用
今年2月底,“成都造”供需對(duì)接暨成都工業(yè)精品發(fā)布會(huì)在成都召開。會(huì)上,首批100家成都企業(yè)的100個(gè)產(chǎn)品被評(píng)選為“成都工業(yè)精品”,以“成都智造”新名片的名義正式面向全球發(fā)布。萬(wàn)江科技面向智慧灌區(qū)的量測(cè)管控產(chǎn)品就是“成都工業(yè)精品”之一。
“作為從四川大學(xué)產(chǎn)學(xué)研孵化而來(lái)的企業(yè),科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化一直是萬(wàn)江科技堅(jiān)持的重要發(fā)展戰(zhàn)略。萬(wàn)江量測(cè)管控產(chǎn)品從第一性原理出發(fā),研發(fā)最簡(jiǎn)化的高技術(shù)硬件設(shè)備,綜合軟件、硬件、算法、模擬、參數(shù)等復(fù)雜要素,得出持續(xù)改善的精準(zhǔn)流量信息和控制目標(biāo)。”萬(wàn)江科技總經(jīng)理賀新介紹了產(chǎn)品研發(fā)思路,并提出明確的研發(fā)目標(biāo),“量測(cè)控一體、超高精度、超低成本、去工程化、AI后臺(tái)、國(guó)產(chǎn)替代”。
菏澤二支溝節(jié)制閘
萬(wàn)江科技核心產(chǎn)品之一的一體化測(cè)控智能閘門,能做到精確計(jì)量和精準(zhǔn)控制,讓水有效利用,解決了傳統(tǒng)灌溉水資源利用不足的問題。
“一體化測(cè)控智能閘門應(yīng)用于大中型灌區(qū)續(xù)建配套與現(xiàn)代化改造、數(shù)字孿生灌區(qū)等國(guó)家戰(zhàn)略性水利工程中,是集精確計(jì)量和精準(zhǔn)控制于一體的自動(dòng)化量測(cè)控水關(guān)鍵設(shè)備。”賀新介紹,目前,該產(chǎn)品已在四川都江堰灌區(qū)、安徽淠史杭灌區(qū)、內(nèi)蒙古河套灌區(qū)等全國(guó)特大型灌區(qū),以及20多地的大中型灌區(qū)中得到應(yīng)用推廣,有效提高了灌區(qū)用水效率,助力灌區(qū)信息化及數(shù)字孿生灌區(qū)等項(xiàng)目建設(shè)。
雷達(dá)遙測(cè)水位計(jì)“江小黑”
萬(wàn)江科技另一明星產(chǎn)品一體化雷達(dá)遙測(cè)水位計(jì)“江小黑”,則是一款集水位采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、內(nèi)置電池、太陽(yáng)能供電、通訊傳輸、圖像拍攝等功能于一體水位計(jì)產(chǎn)品。
目前,“江小黑”已銷售至全國(guó)2/3以上省份,累計(jì)銷量近2萬(wàn)臺(tái),供應(yīng)到全國(guó)1000余個(gè)水利信息化工程建設(shè)中。北至吉林、南至海南、東至江蘇、西至西藏,在各種氣候條件、地勢(shì)環(huán)境中,均可完成穩(wěn)定計(jì)量、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新,保障全國(guó)各地用戶的用水管理工作。
據(jù)了解,這兩項(xiàng)設(shè)備擁有發(fā)明專利5項(xiàng)、實(shí)用新型專利30余項(xiàng),被水利部列入水利先進(jìn)實(shí)用技術(shù)重點(diǎn)推廣指導(dǎo)目錄,且技術(shù)還在不斷迭代升級(jí),今年預(yù)計(jì)將推出“江小黑”3.0版本,直接生成流量數(shù)據(jù),全面降低功耗,提高測(cè)量精度和設(shè)備集成度。
“使用了‘黑科技’之后,效果也立竿見影,水的使用率能夠達(dá)到95%以上。通過精準(zhǔn)量測(cè)和控水,配合田間滴灌、水肥一體等技術(shù),節(jié)水量大幅提升,以玉米種植為例,每畝地增產(chǎn)15%的情況下,節(jié)水量高達(dá)30%,真正實(shí)現(xiàn)了高效節(jié)水。”賀新介紹道。
糧食增產(chǎn)的“水”密碼
構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化量測(cè)水體系
“在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中,傳統(tǒng)量測(cè)管控技術(shù)受制于信息化水平低,管理主要依賴人工。”賀新談到,由于部分灌區(qū)工程老化,配套不完善,尤其是在末級(jí)渠系中,大多采用人工操作的方法,耗時(shí)耗力,且測(cè)算流量的方法也較為繁瑣,通常通過人工基于以往氣象、水文資料預(yù)測(cè)當(dāng)年來(lái)水量,導(dǎo)致用水效率低下。
雷達(dá)非接觸式量水秤
有需求就有市場(chǎng),萬(wàn)江科技潛心研究,推出了面向智慧灌區(qū)的量測(cè)管控關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用。該技術(shù)在傳統(tǒng)灌區(qū)信息化基礎(chǔ)上,深度融合人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生、邊緣智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù),利用覆蓋灌區(qū)全域的多類型的質(zhì)量可靠、測(cè)量精度高、節(jié)水效果好的前沿技術(shù)和設(shè)備,提高信息采集的準(zhǔn)確性、傳輸?shù)臅r(shí)效性、分析的科學(xué)性、應(yīng)用的可靠性和實(shí)用性,做出及時(shí)、準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)、決策、調(diào)度和反饋,建立灌區(qū)量測(cè)管控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化體系,賦能灌區(qū)智慧化管理。同時(shí),通過智慧量測(cè)管控技術(shù)的應(yīng)用,可以顯著降低人力成本,提升管理效率,增強(qiáng)灌溉管理科學(xué)性、精準(zhǔn)性,實(shí)現(xiàn)水資源精細(xì)化管理。
都江堰灌區(qū)
“灌區(qū)精準(zhǔn)量水是推進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉、保障和提高糧食產(chǎn)量的重要前提。”賀新介紹,以都江堰灌區(qū)為例,作為全國(guó)第一大灌區(qū),養(yǎng)育了四川省1/4的人口,是新時(shí)代打造更高水平“天府糧倉(cāng)”的主戰(zhàn)場(chǎng)。都江堰灌區(qū)“十四五”規(guī)劃總投資25.33億元,全面推進(jìn)灌區(qū)現(xiàn)代化改造。其中,萬(wàn)江科技承建量測(cè)水設(shè)施部分,建成后將助力都江堰灌區(qū)建立標(biāo)準(zhǔn)化量測(cè)水體系,對(duì)都江堰灌區(qū)精準(zhǔn)調(diào)配水進(jìn)行有效支撐。“十四五”項(xiàng)目全部建成后,將改善灌溉面積308萬(wàn)畝,新增節(jié)水能力5.74億立方米,新增糧食生產(chǎn)能力7174萬(wàn)公斤。
當(dāng)先進(jìn)技術(shù)和數(shù)據(jù)分析賦能灌區(qū),高效節(jié)水和科學(xué)調(diào)配水成為現(xiàn)實(shí),距離農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和現(xiàn)代化管理又進(jìn)了一步。“面向智慧灌區(qū)的量測(cè)管控關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”也榮獲了四川省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
打造水科技產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈
水利灌溉進(jìn)入人工智能階段
“智慧水利”和“精準(zhǔn)灌溉”雙管齊下,從一個(gè)點(diǎn)到面,萬(wàn)江科技正全面打造一個(gè)新的生態(tài)圈,激活助推水利灌溉新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的源動(dòng)力。
歷經(jīng)多年,萬(wàn)江科技陸續(xù)突破流速場(chǎng)單點(diǎn)測(cè)流、多信源多協(xié)議智能匹配、多目標(biāo)聯(lián)動(dòng)管控等關(guān)鍵技術(shù),自主研發(fā)了大量程磁致伸縮水位計(jì)、超聲波單點(diǎn)測(cè)流儀、高精度智能測(cè)控一體化閘門等設(shè)備。同時(shí),還構(gòu)建了面向灌區(qū)管理的“端—邊—通—云—智”體系架構(gòu),研發(fā)了灌區(qū)量測(cè)管控技術(shù)體系與平臺(tái),促進(jìn)灌區(qū)業(yè)務(wù)智能化轉(zhuǎn)型,提升灌區(qū)節(jié)水、防洪、抗旱、生態(tài)用水保障等能力。
隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、AI、數(shù)字孿生等技術(shù)的飛速發(fā)展,水科技技術(shù)也在不斷創(chuàng)新,進(jìn)而推動(dòng)水利技術(shù)的升級(jí)換代和產(chǎn)業(yè)升級(jí),迭代過程也同步推動(dòng)水科技不斷數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。推動(dòng)新階段水利高質(zhì)量發(fā)展,發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力是內(nèi)在要求和重要著力點(diǎn),水科技創(chuàng)新在其中起到了支撐和引領(lǐng)作用。
作為四川大學(xué)產(chǎn)學(xué)研孵化而來(lái)的企業(yè),萬(wàn)江科技一直致力于產(chǎn)學(xué)研融合發(fā)展,提升技術(shù)研發(fā)實(shí)力。充分借助院士專家工作站、西部水平衡研究中心、人工智能與涉水專業(yè)算法實(shí)驗(yàn)室等優(yōu)質(zhì)科研平臺(tái),進(jìn)行技術(shù)研發(fā)、人才培育和科技轉(zhuǎn)化,以科技創(chuàng)新為基石,積極融入、推動(dòng)水利灌溉新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展。
“依托水利行業(yè)量測(cè)管控先進(jìn)技術(shù),在農(nóng)業(yè)上實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉的管控目標(biāo),萬(wàn)江科技不斷拓寬邊界,探索構(gòu)建更廣泛的水科技生態(tài)圈。我們已經(jīng)推出了農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人,新產(chǎn)品激光除草機(jī)器人也進(jìn)入最后測(cè)試階段,將在今年正式亮相。未來(lái)產(chǎn)品的思路是用智能首部作為田間關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),形成全自動(dòng)無(wú)人化的農(nóng)場(chǎng)服務(wù)體系,做到去工程化、柔性灌溉、水肥一體。”賀新介紹,“我們還持續(xù)加強(qiáng)水科技核心設(shè)備自主研發(fā),探索前沿技術(shù)在水利信息化行業(yè)的深度應(yīng)用。比如,推出了輕工業(yè)級(jí)水下探測(cè)智能機(jī)器人‘水偵探’,創(chuàng)新性地應(yīng)用于數(shù)字孿生流域建設(shè)中,可以實(shí)現(xiàn)水下探測(cè)工作AI替代人工,減少人工測(cè)量的失誤,大幅提升工作效率和測(cè)量精度。”
擁抱嶄新的AI時(shí)代,萬(wàn)江科技正以領(lǐng)航者的姿態(tài)砥礪前行。