一、方案背景

發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)是關系我國社會經(jīng)濟持續(xù)生存和發(fā)展的大事，農(nóng)田、大棚農(nóng)作物的用水量直接影響我國水資源的有效利用率，目前機井灌溉控制系統(tǒng)是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉、推動農(nóng)業(yè)水價綜合改革、形成農(nóng)田灌溉設施效管護機制的重要手段。

該系統(tǒng)幫助管理部門實現(xiàn)了先收費后灌溉的目標，使農(nóng)戶達到了借助IC卡自主澆地的目的。不僅成功解決了農(nóng)業(yè)機井灌溉管理中長期存在的電費、水費計量不準、拖欠灌溉費用和浪費水資源的難題。為農(nóng)業(yè)灌溉用水的監(jiān)測管理、收費提供了現(xiàn)代化的手段，改變了以往落后的管理方式和農(nóng)戶的用水觀念，還可以有效保證計劃用水、節(jié)約用水目標的實現(xiàn)，具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。IC卡機井灌溉控制系統(tǒng)采用GPRS/4G通訊，具有計量數(shù)據(jù)采集、測量數(shù)據(jù)采集、設備開關狀態(tài)采集、余量充值管理、用量控制管理、階梯水價等多項功能。具備計電、計水、計時收費功能。采用非接觸式IC收費，操作簡單，具備欠費關泵、水表異常自動停泵功能。

二、系統(tǒng)組成

IC卡機井灌溉控制系統(tǒng)由IC卡預付費控制器、超聲波/電磁流量計、IC卡、寫卡器等組成。每個機井安裝一套機井灌溉控制系統(tǒng)，給每個農(nóng)戶發(fā)一張IC卡，每個村配置一臺IC卡寫卡器(系統(tǒng)充值管理機)，負責為本村農(nóng)戶的IC卡充值。

圖2.1系統(tǒng)拓撲圖

系統(tǒng)通過無線GPRS方式和監(jiān)控中心的計算機通訊，定時向監(jiān)控中心發(fā)送機井的各種監(jiān)測數(shù)據(jù)，包括機井的總用電量、總取水量、瞬時流量、供電狀態(tài)、用戶余額狀態(tài)等。農(nóng)戶在澆地前必須先持IC卡充值，然后刷卡澆地，澆地完成后再次刷卡關閉水泵，取走卡內(nèi)余額，在本次澆地過程中用了多少水(電)費，就自動從農(nóng)戶卡內(nèi)扣除多少，卡內(nèi)余額用完，自動停泵。也可通過軟件平臺，遠程控制泵閥啟停。

三、系統(tǒng)方案

方案一：以閥控水

通過外接遠傳水表或流量計，可以顯示出水量，按需求進行水量充值。余額用盡自動停閥。

圖3.1以閥控水

方案二：以電折水

按照需求，將電量轉換為水量，然后進行收費，余額用盡自動停泵。

圖3.2以電折水

方案三：以水折電

按照需求，將水量轉換為電量，然后進行收費，余額用盡自動停泵。

圖3.3以水折電

方案四：水電雙計

通過設備安裝，達到水量及電量同時顯示，后按所用量分別收費，余額用盡自動停泵。

圖3.4水電雙計

四、系統(tǒng)優(yōu)勢

【系統(tǒng)特點】

1. 多種通信方式可選（依監(jiān)測需求和現(xiàn)場網(wǎng)絡條件確定）

● GPRS

● 4G

2. 支持多種行業(yè)通信規(guī)約

●《水資源監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約(SZY206-2016)》

●《水資源監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約(SL/T427-2021)》

●《河北省以電折水監(jiān)測項目數(shù)據(jù)通信規(guī)約》

3. 支持多中心上報

● 區(qū)/縣監(jiān)控中心

● 市/省監(jiān)控中心

● 邁杰遠程監(jiān)控平臺

4. 監(jiān)測軟件支持多角色、分權限管理

● 可設定不同角色，具有不同的瀏覽、操作權限。

● 可自定義展現(xiàn)的參數(shù)、顯示順序、顯示格式等。

●可通過電腦、手機APP等多種形式登陸系統(tǒng)，可隨時查看數(shù)據(jù)。

圖4.1系統(tǒng)優(yōu)勢

五、主要產(chǎn)品

圖5.1產(chǎn)品技術參數(shù)

六、監(jiān)管軟件

平臺涵蓋了機井管理涉及的首頁、機井信息、生態(tài)管理、流量報表、預警報表、圖像監(jiān)測、設備管理、系統(tǒng)管理，以豐富的圖形、數(shù)據(jù)界面展示，簡化的操作功能模塊，做到貼近機井管理實際，為機井生態(tài)發(fā)展行業(yè)領域智慧化、信息化提供高效管理和數(shù)據(jù)支撐服務。

實時數(shù)據(jù)監(jiān)測功能：按設定上報間隔自動定時更新取水計量數(shù)值；取水數(shù)值發(fā)生異常變化時監(jiān)控系統(tǒng)自動報警提醒，報警指示燈由綠色變?yōu)榧t色；遠程召測，即隨時可以在調(diào)度中心的服務器上主動提取監(jiān)測點的數(shù)據(jù)；

圖6.1實時數(shù)據(jù)監(jiān)測

數(shù)據(jù)存儲備份功能：系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫可以本地存儲，其存儲數(shù)據(jù)時長根據(jù)需求和計算機配置決定；

圖6.2聯(lián)網(wǎng)記錄查詢

用量分析功能：系統(tǒng)可根據(jù)不同用戶數(shù)據(jù)生成對比圖，可分析出水資源使用情況和統(tǒng)計比例；也可根據(jù)日用量、月用量柱狀變化比例，統(tǒng)計用量占比；系統(tǒng)可生成單獨用戶不同時間點的數(shù)據(jù)曲線圖，可直觀的了解該用戶的用量變化情況

圖6.3用量分析

圖6.4曲線分析 

報表功能：自動生成日報、月報、年報，也可隨時進行報表統(tǒng)計、打印。軟件具有自動打印功能。

圖6.5歷史數(shù)據(jù)報表 

圖6.6時段曲線

管理員手機app功能及特點

圖6.7管理員手機APP功能特點

ü實時監(jiān)測功能：

手機端具有實時數(shù)據(jù)監(jiān)測界面，可設備列表查看也可單獨設備詳情瀏覽。

具有數(shù)據(jù)實時監(jiān)測功能，可在該界面的設備列表中查看各設備的實時數(shù)據(jù)。

ü歷史數(shù)據(jù)查詢功能：

具有根據(jù)可選擇的時間段查詢歷史數(shù)據(jù)功能，方便時段數(shù)據(jù)的縱向對比。

具有不同時間段歷史數(shù)據(jù)查詢功能，方便不同時段數(shù)據(jù)的縱向對比。

ü歷史曲線查詢功能：

具有根據(jù)時段選擇生成歷史曲線功能，方便時段數(shù)據(jù)的波動走向對比。

ü遠程指令功能：

具有遠程與現(xiàn)場能源計量終端雙向通訊功能，可遠程下發(fā)召測指令。

ü操作權限管理功能：

具有登錄操作權限分配機制，杜絕操作員惡意操作，登錄記錄可查詢。