水源井供水監測  灌區信息化管理  非農取用水計量監測  農業灌溉管理系統河北當曲電子科技有限公司 陳經理 

1.1 概述

灌溉用水計量設施是地下水超采綜合治理的重要設施，為有效實現地下水監測、預報與管理提供了手段。

節水采按照“四級水權”分配原則以及作物用水定額、作物種植種類面積，制定行業、鄉鎮、村、農戶用水計劃，實現農戶IC卡用水、水量分配、水權交易，對機井取水量進行日、月、年取水量統計，分析用水總量、灌溉水利用率以及節水、增糧效益。幫助項目區根據種植作物所處生長周期，依據土壤成份、大棚內土壤墑情、氣象環境等因素，建立作物需水量模型，根據各個水源井水泵取水能力，計算相應水泵開啟時間，據此下達水泵啟停指令，控制水泵的運行，實現科學灌溉和灌溉自動化。

1.2 系統特色

本系統方案設計遵循技術*、功能齊全、性能穩定、節約成本的原則，并綜合考慮施工、維護及操作因素，并將為今后的發展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。本系統設計內容是系統、完整、全面的；設計方案具有科學性、合理性、可操作性。

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

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

◆ 性能穩定：采用防雷擊、抗干擾、輸入信號隔離等多項措施，確保設備安全、可靠。

◆ 維護方便：可遠程設置工作參數，實現設備異常實現遠程診斷。

◆ 接入靈活：配備水資源管理平臺，也可接入組態軟件或用戶自行開發的軟件系統。

1.3 系統組成

當曲電子農水智能控制系統主要由農水智能控制設備、當曲電子水資源管理平臺軟件兩大主體構成。農水智能控制設備代替傳統井房，將用水信息采集、水利設施的安全防護及運行狀態的監測預警、農田灌溉基礎數據管理等功能模塊植入控制保護柜柜體內，實現農用機井的安全智能化管理、農業用水管理。水資源管理平臺軟件可以遠程控制管理灌溉、監測灌溉用水量，并支持地下水位等信息的在線監控。

2.1 設備組成

農水智能控制設備由控制箱（柜）、流量傳感器、IC卡等組成。

此套設備將智能化用水信息采集、水利設施的安全防護及運行狀態的監測預警、農田灌溉基礎數據管理等功能模塊植入控制保護箱內，實現農用機井的安全智能化管理、農業用水管理。農水智能控制設備包含智能控制器、斷路器、智能軟啟動器（或交流接觸器、變頻器）、箱（柜）體、計量設備（電表、流量計）等。

2.2 功能介紹

農水智能控制設備主要實現對用戶IC卡的識別，水泵啟停管理、水泵耗電計量和用水計量。當用戶刷卡取水灌溉時，在控制器刷卡感應區刷用戶卡，控制器讀取用戶卡數據，并判斷用戶卡數據的合法性和用戶卡中的剩余金額數據，滿足啟泵條件，智能控制器控制水泵啟動。在取水過程中，設備并自動讀取流量傳感器和電表數據，自動記錄用戶的用電量和用水量數據，并從卡中扣減用戶余額。當用戶再次刷用戶卡或卡中余量扣減為零時，控制器能自動控制水泵停止，用戶取水結束。智能控制器自動存儲該用戶本次開泵時間、停泵時間、本次使用電量、使用水量值等數據，并將記錄數據傳送至水資源管理平臺。

2.3 設備整體使用功能

（1）刷卡取水

農水智能控制設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持IC卡刷卡啟動水泵取水，再刷卡停泵；設備根據用水量、電量自動扣除水費、電費，在剩余水量(或電量)達到告警值時自動告警，水量(或電量)用完自動停機，再刷卡可繼續啟動機泵使用一定的水量(或電量)，IC卡重新充值后才能再次使用。

（2）信息傳輸

農水智能控制設備具有遠程傳輸功能，以GPRS網絡進行傳輸。有兩種工作方式，一種為GPRS單站，另一種為利用LoRa自組網將多臺設備數據匯集到一臺GPRS主站，然后再將數據上傳到水資源管理平臺。設備具有遠程配置功能，可以實現遠程配置報送時間和時間間隔等參數。

（3）設備自檢和故障診斷

農水智能控制設備具有設備自檢和故障診斷功能，包括傳感器儀表狀態、箱門開關狀態等檢測，并及時上報至數據管理中心。

（4）備用電源自動切換

設備可配備直流備用電源，在交流電停電狀態下，設備自動切換至直流供電模式，保證監測設備和通訊設備正常運行。備用電源在有交流電的情況下可自動充電。

（5）超采保護

設備具有超采保護功能，當站點取水量超過配置的取水額度時，設備將關閉取水功能，只有重新配置更高的限額或關閉該功能才可以正常取水。

（6）LED顯示

設備配備高清LED顯示屏，可以顯示站點信息、開關泵信息、取水卡信息等。

（7）刷卡配置

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

（8）保護功能

機井灌溉控制設備具備漏電保護、短路保護、過載保護、過壓、欠壓、輸入缺相保護等安全保護功能。