智慧灌區工程建設總體架構分為決策管理層、信息匯聚層、網絡通信層和信息采集層。
信息采集層：對渠道水情信息，閘門自動控制，閘門電機的電壓和電流和視頻信號的采集。
網絡通訊層：數據傳輸采用光纖通訊，將采集的數據發送至信息中心。
信息匯聚層：將各個分局的傳輸至信息中心機房進行集中保存和管理。將各類信息共享給決策管理者使用。
決策管理層：通過平臺軟件將各類數據展現給決策者，為決策提供充足依據。包括渠系管理、收費管理、調度管理、通信管理、工程管理等功能。
（1）實現灌溉供水的現代化管理。根據灌溉計劃管理流程及相關規定，開發灌溉計劃管理軟件，實現灌溉計劃的自動生成、優化調整和發布執行。計劃管理主要包含以下功能模塊：用戶信息管理、計劃生成管理、計劃調整管理、計劃執行管理。
（2）實現供水渠道的流量平衡控制。經過計算機優化處理，并模擬運行后確定的灌溉計劃，可以從理論上保證整個灌區內所有渠道間的流量平衡。在灌溉過程中，智能測控一體化閘門通過通訊網絡獲取自身的計劃值，并自動調節自身工況，使水位、流量、啟停時間與計劃值相匹配，從而在運行中確保灌溉能計劃嚴格執行，從而最終能實現全流域的流量平衡控制。
（3）實現閘門的自動控制調節。閘門應采用電動控制調節，具備開度自動調整功能，可按照閘前恒水位、閘后恒水位或渠道恒流量方式運行，并具備信息采集接口，實現對閘門的計算機遠程測控。
（4）實現水位、流量的高精度測量。根據明渠的特點，智能測控一體化閘門很好地解決了由于過閘的水流變化引起的測流問題，集下游水位傳感器和閘門開度于一體的測水技術使得測控一體化閘門的測量精度高達95%，實現對渠道水位、流量的高精度測量，為優化配置水資源提供技術支撐。
（5）實現計算機收費管理。建設針對整個灌區的抄表收費管理系統，支持自動抄表、手動抄表和人工錄入等多種數據采集方式，實現灌溉費用的統計、結算、分析、收費單據生成、打印等功能，科學的計費功能大大降低了過去由于計量不準造成的水事糾紛。
（6）采用綠色能源，創建生態環境。閘門及監測設施全部采用太陽能供電，徹底擺脫從電網取市電的繁瑣手續和巨大投資。采用國際領先的專利技術和產品，利用web軟件、GIS平臺、移動應用、物聯網、綠色能源等先進技術，領先工程建設發展方向，提高用戶建設工程的性能和價值。
（7）建設互動平臺，加強與用戶的交流溝通。利用門戶網站、熱線電話、短信推送、移動應用等技術手段，及時發布灌溉政策信息，掌握用戶反饋意見，了解用戶需求計劃，方便群眾生產生活。
（8）為實現基于GIS綜合應用創造條件。通過地圖瀏覽渠道設施、監測點分布、運行數據、報警信息、統計分析信息，通過地圖對農作物種植情況、旱情等進行顯示。通過地圖上的索引，可迅速到達用戶關注的監測站點頁面，瀏覽相關信息通過采用先進的信息技術和自動化設備，以管理調度中心為核心，以渠道閘門自動控制調節及水位、流量數據自動監測為基礎，以高速數據通訊網絡為依托，以全流域管理調度軟件為框架，實現全流域按計劃用水條件下的按需供水，實時對全流域設施設備的信息監測，為流域內的高效節水灌溉、現代化決策管理，提供有力的技術支撐，使流域內的水利信息化自動化建設達到國際領先的水平。
