水源井供水監(jiān)測  灌區(qū)信息化管理  非農(nóng)取用水計(jì)量監(jiān)測  農(nóng)業(yè)灌溉管理系統(tǒng)河北當(dāng)曲電子科技有限公司 陳經(jīng)理 

1.1 概述

灌溉用水計(jì)量設(shè)施是地下水超采綜合治理的重要設(shè)施，為有效實(shí)現(xiàn)地下水監(jiān)測、預(yù)報(bào)與管理提供了手段。

節(jié)水采按照“四級水權(quán)”分配原則以及作物用水定額、作物種植種類面積，制定行業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村、農(nóng)戶用水計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)農(nóng)戶IC卡用水、水量分配、水權(quán)交易，對機(jī)井取水量進(jìn)行日、月、年取水量統(tǒng)計(jì)，分析用水總量、灌溉水利用率以及節(jié)水、增糧效益。幫助項(xiàng)目區(qū)根據(jù)種植作物所處生長周期，依據(jù)土壤成份、大棚內(nèi)土壤墑情、氣象環(huán)境等因素，建立作物需水量模型，根據(jù)各個(gè)水源井水泵取水能力，計(jì)算相應(yīng)水泵開啟時(shí)間，據(jù)此下達(dá)水泵啟停指令，控制水泵的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)科學(xué)灌溉和灌溉自動(dòng)化。

1.2 系統(tǒng)特色

本系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)遵循技術(shù)*、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則，并綜合考慮施工、維護(hù)及操作因素，并將為今后的發(fā)展、擴(kuò)建、改造等因素留有擴(kuò)充的余地。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容是系統(tǒng)、完整、全面的；設(shè)計(jì)方案具有科學(xué)性、合理性、可操作性。

◆ 兼容性強(qiáng)：兼容交流接觸器、軟啟動(dòng)、變頻啟動(dòng)、自偶降壓啟動(dòng)等多種水泵啟動(dòng)方式。

◆ 無距離限制：采用GPRS無線通信，支持LoRa自組網(wǎng)，對水源井與監(jiān)控中心間的距離無要求。

◆ 性能穩(wěn)定：采用防雷擊、抗干擾、輸入信號(hào)隔離等多項(xiàng)措施，確保設(shè)備安全、可靠。

◆ 維護(hù)方便：可遠(yuǎn)程設(shè)置工作參數(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備異常實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷。

◆ 接入靈活：配備水資源管理平臺(tái)，也可接入組態(tài)軟件或用戶自行開發(fā)的軟件系統(tǒng)。

1.3 系統(tǒng)組成

當(dāng)曲電子農(nóng)水智能控制系統(tǒng)主要由農(nóng)水智能控制設(shè)備、當(dāng)曲電子水資源管理平臺(tái)軟件兩大主體構(gòu)成。農(nóng)水智能控制設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)井房，將用水信息采集、水利設(shè)施的安全防護(hù)及運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測預(yù)警、農(nóng)田灌溉基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能模塊植入控制保護(hù)柜柜體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)用機(jī)井的安全智能化管理、農(nóng)業(yè)用水管理。水資源管理平臺(tái)軟件可以遠(yuǎn)程控制管理灌溉、監(jiān)測灌溉用水量，并支持地下水位等信息的在線監(jiān)控。

2.1 設(shè)備組成

農(nóng)水智能控制設(shè)備由控制箱（柜）、流量傳感器、IC卡等組成。

此套設(shè)備將智能化用水信息采集、水利設(shè)施的安全防護(hù)及運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測預(yù)警、農(nóng)田灌溉基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能模塊植入控制保護(hù)箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)用機(jī)井的安全智能化管理、農(nóng)業(yè)用水管理。農(nóng)水智能控制設(shè)備包含智能控制器、斷路器、智能軟啟動(dòng)器（或交流接觸器、變頻器）、箱（柜）體、計(jì)量設(shè)備（電表、流量計(jì)）等。

2.2 功能介紹

農(nóng)水智能控制設(shè)備主要實(shí)現(xiàn)對用戶IC卡的識(shí)別，水泵啟停管理、水泵耗電計(jì)量和用水計(jì)量。當(dāng)用戶刷卡取水灌溉時(shí)，在控制器刷卡感應(yīng)區(qū)刷用戶卡，控制器讀取用戶卡數(shù)據(jù)，并判斷用戶卡數(shù)據(jù)的合法性和用戶卡中的剩余金額數(shù)據(jù)，滿足啟泵條件，智能控制器控制水泵啟動(dòng)。在取水過程中，設(shè)備并自動(dòng)讀取流量傳感器和電表數(shù)據(jù)，自動(dòng)記錄用戶的用電量和用水量數(shù)據(jù)，并從卡中扣減用戶余額。當(dāng)用戶再次刷用戶卡或卡中余量扣減為零時(shí)，控制器能自動(dòng)控制水泵停止，用戶取水結(jié)束。智能控制器自動(dòng)存儲(chǔ)該用戶本次開泵時(shí)間、停泵時(shí)間、本次使用電量、使用水量值等數(shù)據(jù)，并將記錄數(shù)據(jù)傳送至水資源管理平臺(tái)。

2.3 設(shè)備整體使用功能

（1）刷卡取水

農(nóng)水智能控制設(shè)備采用刷卡的方式來控制水泵的啟停。用水戶需要抽水灌溉時(shí)持IC卡刷卡啟動(dòng)水泵取水，再刷卡停泵；設(shè)備根據(jù)用水量、電量自動(dòng)扣除水費(fèi)、電費(fèi)，在剩余水量(或電量)達(dá)到告警值時(shí)自動(dòng)告警，水量(或電量)用完自動(dòng)停機(jī)，再刷卡可繼續(xù)啟動(dòng)機(jī)泵使用一定的水量(或電量)，IC卡重新充值后才能再次使用。

（2）信息傳輸

農(nóng)水智能控制設(shè)備具有遠(yuǎn)程傳輸功能，以GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。有兩種工作方式，一種為GPRS單站，另一種為利用LoRa自組網(wǎng)將多臺(tái)設(shè)備數(shù)據(jù)匯集到一臺(tái)GPRS主站，然后再將數(shù)據(jù)上傳到水資源管理平臺(tái)。設(shè)備具有遠(yuǎn)程配置功能，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程配置報(bào)送時(shí)間和時(shí)間間隔等參數(shù)。

（3）設(shè)備自檢和故障診斷

農(nóng)水智能控制設(shè)備具有設(shè)備自檢和故障診斷功能，包括傳感器儀表狀態(tài)、箱門開關(guān)狀態(tài)等檢測，并及時(shí)上報(bào)至數(shù)據(jù)管理中心。

（4）備用電源自動(dòng)切換

設(shè)備可配備直流備用電源，在交流電停電狀態(tài)下，設(shè)備自動(dòng)切換至直流供電模式，保證監(jiān)測設(shè)備和通訊設(shè)備正常運(yùn)行。備用電源在有交流電的情況下可自動(dòng)充電。

（5）超采保護(hù)

設(shè)備具有超采保護(hù)功能，當(dāng)站點(diǎn)取水量超過配置的取水額度時(shí)，設(shè)備將關(guān)閉取水功能，只有重新配置更高的限額或關(guān)閉該功能才可以正常取水。

（6）LED顯示

設(shè)備配備高清LED顯示屏，可以顯示站點(diǎn)信息、開關(guān)泵信息、取水卡信息等。

（7）刷卡配置

設(shè)備采用IC卡刷卡配置，使用開卡工具可以制作配置卡，設(shè)備通電后，通過刷卡可以配置設(shè)備的IP地址、設(shè)備編碼、工作模式、取水限額等參數(shù)。

（8）保護(hù)功能

機(jī)井灌溉控制設(shè)備具備漏電保護(hù)、短路保護(hù)、過載保護(hù)、過壓、欠壓、輸入缺相保護(hù)等安全保護(hù)功能。