編者按
6月10日,科研技術人員將秦漢渠第一農場渠的生產現場搬到幾十公里外的辦公室:水聯網級聯調聯動全渠道控制算法軟件第二次試運行正式開始,在其6輪半小時的運行過程中,“在崗”的10個閘門被一個“大腦”操控,按照目標流量指令,每5分鐘一次,以毫米級的精確度,不斷調整閘門開閉距離,以保證取水流量快速穩定在目標流量附近,實現水量精準配送、減少灌溉棄水、降低人力成本,提高水資源利用效率和管理水平。
清華大學教授、寧夏數字治水研究院院長王忠靜院士評價,這是我國第一次在灌區使用國內的系統操控閘門,是引黃古灌區生產力的跨越式發展,將為未來灌溉帶來更多想象空間。
而在當下,其最現實的意義是:水量的精準配送,為寧夏當前開展用水權改革的推行提供了技術可能。
打通灌溉工程節水增效最后一公里
得到及時足量灌溉的黃花菜郁郁蔥蔥。
靠天吃飯的時候,寧夏中部干旱帶上掙扎的人們總盼著“有了黃河水就好了”;揚黃工程上馬后,地多水少時又聽人說“上了節水灌溉設施就好了”;當滴灌帶鋪設到田間,又因不會管理面臨著“同一片地,干的干濕的濕”的問題……時間流淌,一切都會改變。
與其被問題逼到墻角,不如在風平浪靜時主動求變。眼下在鹽池,面對節水灌溉工程如何走通“高效”的“最后一公里”,不止一方在作出改變。
逼出來的“鹽池模式”
“水實在太少了,鹽池縣不得不走這條路。”談及高效節水“鹽池模式”,自治區灌排中心相關負責人說,鹽池縣共有灌溉面積46.8萬畝,水資源總量7300萬立方米,其中揚黃灌溉的38萬畝全部依賴每年分配的5100萬立方米黃河水,畝均僅134立方米。由于最早采取大水漫灌,用水效率低,莊稼喝不飽,農民收入低,水費繳不起,工程沒錢修,輸水效率低,運行成本高……水、地、人陷入一個“怪圈”。
痛定思痛。該縣提出把發展高效節水農業作為破解水資源短缺瓶頸、實現農業現代化和高質量發展的重大舉措,以水定地、以水定產,因地制宜,因勢利導,舉全縣之力用10年時間,相繼建成了揚黃灌區、旱作補灌區、庫井灌區三大高效節水灌溉區,使高效節水灌溉面積占全縣灌溉總面積的98%以上。
節水工程建起來后,規范管理成了當務之急。
專業的事交給專業的人做
鹽池縣結合三大灌區實際,層層壓實終端用水的管理責任。在揚黃灌區建立“支部+合作社(協會)+農戶”管理模式,骨干工程由縣財政部籌資,委托第三方專業公司進行維護,田間管道由村集體(合作社)負責維護,農戶只承擔地面管道費用。在旱作節水補灌區采取公司化經營管理模式,將19萬畝土地流轉給25家公司,發展牧草、中藥材、籽瓜等低耗水的經濟作物,每畝分配水量55立方米用于補水保苗,提高補灌區經濟效益。在庫井灌區按照“誰受益、誰管理”的原則,采取“聯戶+專管”的模式,由受益戶共同籌資投勞,委托專人負責工程的運行管理和維護。
但揚黃灌區以村組為主體的管理方式在賈家圈高效節水灌溉區遇到了“門檻”。
該片區由7個行政村的9個村民小組組成,共有水澆地6925畝,綜合用水量為180立方米每畝。由于村里的管理人員技術不熟練,管理不精細,“農民舍不得用好的滴灌帶,也習慣自己施肥,地里干的干、濕的濕,出水不均勻,產量不穩定。”武新莊村村主任吳萬江說。
為此,鹽池縣探索引入寧夏水投鹽池水務有限公司、寧夏鹽池振興水利開發工程有限公司,邁出了公司化、專業化管護的第一步。
“寧夏水投集團接手后,懂技術的人參與進來,田間換成了質量好的滴灌帶,泵站設備能及時保養。今年灌水水壓明顯增大,現在一輪水的灌溉時間比去年減少了2天,末端也能均勻滴水。”吳萬江告訴記者。
寧夏水投集團鹽池水務有限公司總經理潘麗婷告訴記者,公司在管水上已經輕車熟路,但經過對6900多畝地的管理實踐發現,要讓每畝地有高產出,在管理上一定要做到極致的精細和高度的集約,研究每一塊土壤的需求配水配肥,實現統一耕作、統一種植、統一灌水、統一施肥、統一收割,壓縮管理成本,實現土地增效,農民增收,公司才能步入良性運行。
節水服務,一個新產業在萌動
當前,自治區黨委部署推進的用水權改革重在“節水增效”。改革的重要舉措之一便是優化分配用水量,在農業上則體現為嚴控灌溉規模,大力發展高效節水灌溉。
自治區灌排中心相關負責同志告訴記者,高效節水灌溉設施要實現最優化的狀態,需要具備可靠的水源、完善的工程、先進的技術、科學的管理,以及與之相適應的現代農業生產和經營方式,而專業化的運維服務主體是各方因素的“耦合劑”。
實際上,2017年以來,吳忠市利通區、賀蘭縣等縣區率先開展現代化生態灌區試點建設以來,已經吸引了京藍科技、大禹節水、潞碧墾等企業加入,推行設施維護、水費收繳、灌溉服務的市場化、專業化、物業化管理,探索出了“投建管服”一體化新模式。此次用水權改革,釋放出的“市場主導”信號,點燃了更多企業投身節水服務產業的熱情。
“自運營以來,目前水費收繳了10.93萬元,但投入維護費用4.6萬元。我們不能在水費上賺農民的錢,這是國企應該承擔的社會責任。”潘麗婷告訴記者,企業有信心通過規范化高效運行管理,在降本增效、水權交易等方面找到新的增長點,實現高質量、可持續發展。
截至2020年底,全區已累計發展高效節水灌溉面積470萬畝,計劃到2025年,節水灌溉面積占比要達到55%以上,灌溉水利用系數提高到0.60以上。而為用水戶募集資本、集成先進技術,提供節水改造和管理等服務,以分享節水效益方式收回投資、獲取收益的節水服務產業也將迎來新的增長。(記者 裴云云)
為先行區建設注入“源頭活水”
在寧夏紅寺堡揚水管理處調度中心,調度員正根據系統信息自動化傳輸物理量進行分析比對。
6月11日,在寧夏紅寺堡揚水管理處調度中心,調度員薛海彥和沈紅旗的目光在電腦和不遠處的大屏來回掃視,根據系統信息自動化傳輸量進行著分析比對。“夏灌從6月1日起進入用水高峰期,系統已接近每秒28立方米的滿負荷運行。”沈紅旗說。
和原來有所不同的是,紅寺堡揚水工程各渠道測控和泵站各項運行參數,調度員都可以從大屏上及時獲取。即便出現暴雨狂風等極端天氣,也能從電腦上實時獲知各地情況并判斷如何處理。
這得益于智慧水利的建設和推廣。從2016年開始,自治區引黃灌區開始現代化灌區的更新改造,自流灌區渠道和四大揚黃工程先后進行泵站更新改造項目,以信息化開啟了寧夏“互聯網+智慧水利”的先河。
始建于20世紀末的紅寺堡揚水工程受經濟技術條件所限,所轄14座泵站信息自動化基本處于空白狀態。截至2020年,紅寺堡揚水一至五泵站和紅一至紅五干渠先后完成更新改造并投入使用。從前傳統運行控制模式全部被改換為與自動化控制系統、網絡化數字視頻監控系統、計算機網絡等現代信息技術息息相關的智能控制模式。
“以前各項數據都靠人工測量,定期上報。現在通過自動化控制系統,不僅能實時查看最新數據,就連人工的巡視檢查也能通過高清攝像頭實現計算機遠程監控。”寧夏紅寺堡揚水管理處辦公室主任高佩天說。
對于紅一泵站站長趙方來說,改造后的泵站不僅變得更智能,運行也更加安全高效。記者在紅一泵站進水前池看到,3臺清污機不時轉動,將水流帶來的雜草、樹枝、塑料袋等如數撈起,通過傳送帶將這些垃圾歸攏到一起。“特別是七八月汛期洪水入渠,雜草數量增多,人工打撈效率較低,可能會引起泵站減機。”趙方說,有了這3臺“大家伙”,不僅能實現電腦遠程控制,而且再也無需像以前那樣進行人工打撈。
泵站改變的另一個“秘訣”在變頻室。兩臺機組一主一備,主要用來調節紅一干渠水位,實現級間匹配。
如今利用科技手段,調節水位變得很簡單,只需要增加或降低頻率,就可增加或減少上水量。但在泵站改造前,調節水位卻需要停機倒機才能完成。對于泵站而言,變頻機的重要性在于減少倒閘操作,大大提高了整個系統的穩定性和可靠性。
從紅一泵站出來,并排的揚水管道一路上行,將黃河水一路抬升,沿著后面的泵站和渠道,流進紅寺堡灌區的每一寸土地。隨著干渠水位遙測儀和測控一體化閘門的安裝,原先用于人工測量水位的測水橋不再使用。如今,只需鼠標點擊,配水量更為精準,老百姓用水更加放心。
記者采訪中看到,渠道測控和泵站各項運行參數由人工現場記錄變為電腦自動生成,人工現場巡查改為視頻遠程監控等等,伴隨信息自動化的更新迭代,紅寺堡揚水工程、固海揚水工程等扶貧揚黃工程信息化建設力度正不斷加大。隨著寧夏黃河流域生態保護和高質量發展先行區建設的有序推進,寧夏也將在用水權改革的全面鋪開過程中,借助信息化手段讓水利更加“智慧”,更好地實現水資源節約集約高效利用。(記者 張 唯)
銀川奧特: 一杯牛奶背后的5G云養殖
清晨,一杯溫熱的牛奶安慰了臟腑,讓即將忙碌一天的人們精神抖擻地走出家門。
傳統奶牛養殖,填料、配種、擠奶等等,農民憑的是經驗、靠的是感覺,他們在牛棚里摸索,并把這些經驗與方法一代代傳授,但這一切,在物聯網時代正發生變革。
“我們將奶牛養殖‘上云’,讓養殖變得簡單又科學。”銀川奧特信息技術股份公司董事長陳華如是說。
《自治區九大重點產業高質量發展實施方案》提出,奶產業發展重點要強化良種繁育、品牌經營、利益聯結,保障品質,提升效益,打造高端奶之鄉。而由5G技術的加持,服務產業高質量發展,銀川奧特信息技術股份公司等細分行業企業的崛起,正為智慧寧夏帶來更多想象。
攜手中國電信打造“小牧童”
在石嘴山興佰儂牧業有限公司養殖場,藍天白云下,100多頭奶牛正安靜地在牛圈里吃草、歇息,奶牛脖子上戴有5G智能項圈和健康監測耳標。通過華為5G通信技術經后臺大數據分析預測奶牛的健康狀況,再以短信、郵件、手機應用、微信小程序等形式直接發送給牧場管理者,繼而有效提高奶牛的繁殖率、產奶量和健康水平。
“我們希望全世界的奶牛都用上我們的智能監測‘牛手機’,成為‘數字牛’。”陳華作了一個形象的比喻。
早在意識到粗放式的養殖方式正制約奶牛養殖業的健康快速發展時,銀川奧特就開始考慮將信息化技術運用到奶牛養殖業。經過多年研究實驗,2010年,銀川奧特的奶牛發情監測系統成功上線并投入使用。該系統通過為每頭牛佩戴一個傳感器,將采集到的奶?;顒恿俊⒎雌c、運動軌跡等信息傳輸給云平臺,運用大數據分析出奶牛發情或患病情況,將結果發送給牧場管理者和配種員,既可以保障奶牛的安全,也更便于管理人員及時發現奶牛發情期,實現高效管理。
該監測系統一經上市,就受到市場歡迎。
2017年,中國電信集團面向全球招募“無所不在的牛的傳感系統”項目合作伙伴,銀川奧特的“奶牛發情監測系統”從千余家企業中脫穎而出。雙方聯合對“奶牛發情監測系統”進行優化升級,一個矚目的名字——“小牧童”應運而生,通過解決方案與商業模式創新,將項圈數據直接通過NB-IoT網絡傳輸到中國電信物聯網開放平臺,然后進入天翼云上的奶牛信息管理平臺,奶牛場管理層、飼養員、獸醫等,就可通過網頁或手機客戶端實時獲取奶牛體征信息。
如今,銀川奧特的智慧畜牧領域業務已覆蓋全國29個省市自治區。
做行業內細分領域的“獨角獸”
敢蹚沒人走過的路,才能收獲別樣的風景;敢拓前人沒墾過的荒,才能開辟新的空間。
掌握各自領域核心技術的兩強合作,銀川奧特有了華為的5G技術平臺后如虎添翼,并依托中國電信全球化平臺走出國門,在國際上占有一席之地。
“世界有名的通訊公司及電子設備制造商韓國LG公司,專程來我們公司拜訪,想把基于5G技術的奶牛發情監測系統引進韓國。”陳華說,韓國LG公司負責人感慨地說,20年前來中國是技術傳播者的身份,20年后來中國是引進銀川奧特的5G產品。韓國LG公司把銀川奧特產品引到韓國,在韓國牧場推廣。
“這給了我們很大的信心和力量。”陳華說,做行業內細分領域的“獨角獸”,讓同行望其項背。
近年來,銀川奧特持續為“小牧童”優化升級,使之不再只是一款“發情監控系統”,而是基于5G技術的智慧牧場物聯網,能夠對牛的營養、健康、環境、自動化飼喂等進行全方位監控系統。MRS奶牛測產云系統,實現對擠奶過程的控制。TMR監控云系統,實現飼養精準化……一個個云產品,讓奶牛養殖場實現“云上”科學喂養。
如今,銀川奧特的“云養殖”已在全球26個國家落地生根。
整裝待發:打造一杯高品質的牛奶
牛奶,是萃取的工藝;奶產業,則是時間淬煉出的產業。
近年來,寧夏奶產業保持了持續、健康、快速發展的良好勢頭,已成為全國奶業優勢產區和優質高端乳制品生產原料的重要基地。
《寧夏奶產業高質量發展實施方案》明確奶產業的“千億級”發展目標:“力爭用5年時間,努力實現生鮮乳產值200億元,乳制品加工產值600億元,帶動全產業鏈實現產值1000億元。”
在養好牛、產好奶上,面對新的“千億級”目標,銀川奧特又將如何落子?
“堅持高新技術賦能傳統奶牛養殖行業,大力推廣智能化養殖技術。”陳華說,圍繞奶產業提質增效,全面推行奶牛場信息化管理系統、物聯網系統。讓消費者每天能品嘗到高品質的鮮牛奶,讓奶牛養殖實現信息化、標準化及智能化。(記者 趙 磊 李 徽 毛雪皎 實習生 楊 璐)
打造節水全鏈條農業綜合體系
6月14日,在中衛市沙坡頭區高灘村的地頭,中衛市九晟農牧發展有限公司負責人蔡天崇正指揮著機械給玉米追肥。不遠處,設施溫棚里滴灌設備正在給已經掛果的西紅柿澆水,水滴被均勻滴落到每一棵西紅柿的根系附近。
2018年,水利部技術示范項目“寧夏中衛節水型社會創新試點關鍵技術應用與示范”在中衛落地。3年來,來自中國水利水電科學研究院、自治區水利科學研究院、黃河水利委員會黃河水利科學研究院項目團隊在中衛市九晟農牧發展有限公司的土地上打造起節水全鏈條農業綜合體系。
“每畝取水量可減少223立方米,灌溉水利用系數提高到0.65以上,各作物灌溉水生產效率提高了28.4%,畝均增收180元以上。”公司負責人蔡天崇對目前正在試驗的這套節水示范項目十分滿意。
科技賦能,節水優先。
記者采訪中了解到,項目將國內已熟化的高新技術與寧夏本土長期實踐取得的灌溉技術相集成,提出了適宜寧夏的輸水、配水、田間灌溉、作物需水全過程的節水技術模式,實現了全聯動的綜合節水成效。田間智墑,天氣預報系統實現作物精準灌溉預報,中渠引水口的手搖閘門變成自動化閘門,手機遠程操控和精準配水……一項項自動化、智能化、數字化的高科技手段在各用水環節得到了集成應用?;谑痉秴^渠道來水時段、作物、灌溉制度等參數,項目組搭建了輸配水系統中水流運動三維仿真平臺,實現了600畝區域上的渠系輸、配、排的綜合監測與控制,提高了示范區灌溉管理精準化、信息化、現代化。
據中衛市水務局工作人員介紹,項目通過實施灌溉決策預報技術、渠系優化輸配水監控技術以及田間高效水肥施控技術,組裝寧夏已取得的黃河水滴灌凈化處理、優勢特色作物高效節水灌溉制度等技術,集成“預報-輸配水-用水-管理”綜合節水技術模式進行示范應用,提高示范區農業生產效率,實現增產增收。針對寧夏黃河水泥沙含量高的特點,充分利用原灌區排水斗溝建設滴灌調蓄沉沙池,推廣應用地方目前已成熟的黃河水水質處理技術,泥沙去除率可達95%以上。
“輸水、配水、田間灌溉、作物需水全過程,技術節水與管理節水全方位的節水技術集成,促進農業節水技術成果從單項技術走向技術綜合集成。”自治區水利科學研究院項目負責人告訴記者,這一示范項目目前已通過水利部結題前現場檢查評審,下一步將為寧夏現代農業、智慧農業加速發展提供有益的技術借鑒。(記者 趙 磊 實習生 楊 璐)