農田灌溉預付費系統 智慧農田用水用電系統  

背景介紹

2016年1月21日，辦公廳印發了《關于推進農業水價綜合改革的意見》（國辦發〔2016〕2號），要求建立健全農業水價形成機制；農業用水價格總體達到運行維護成本水平，農業用水總量控制和定額管理普遍實行，可持續的準確補貼和節水獎勵機制基本建立，適用的農業節水技術措施普遍應用，農業種植結構實現優化調整。農田灌溉預付費系統 智慧農田用水用電系統  

方案通過水權分配到戶、用水用電計量收費、用水補貼、節水獎勵、水權交易等方法，提升農民節水積極性，終實現農業用水總量控制。

方案一：以農田灌溉預付費電能表為核心的本地方案

適用的場景：對用水量沒有監控需求，計費方式是計電、計時或者以電折水。

農田灌溉預付費電能表：DTSY1352三相預付費電能表分別用于計量額定頻率50Hz的三相交流有功電能，具有預付費控制、負載控制、時間控制及RS485通信等功能，性能指標符合GB/T17215.321-2008標準。下面是它的主要功能特點：

Ø 具備射頻功能，使用非接觸式射頻卡購電；

Ø 刷卡取電，再次刷卡停電并取回剩余金額/時間；

Ø 支持按電價購電和按時間購電；

Ø 具備報警功能，當剩余電量不足時，電表背光常亮提醒用戶購電；

Ø 具備科學的控制功能，如超負荷自動斷電功能，單次灌溉時間斷電功能。

Ø 余額為0時電表自動跳閘斷電；

Ø 超過設定使用時間的余額會自動存入電表，隨時可以刷卡取回自己的余額；

Ø 支持一表多卡，一卡多表使用；

Ø 卡內可記錄本次充值后的近10條用電記錄，再次充值后清除。

系統結構：

軟件主要功能：

1、主界面

顯示了主要功能：新卡開戶，購電寫卡，售電查詢，讀卡。

2、新卡開戶功能界面

該界面包含了客戶新卡開戶需要填寫的信息，主要包含客戶基本信息，電卡信息的填寫，和購電結算方式的選擇和灌溉時間的輸入，電價和金額的填寫。

3、售電信息查詢界面

該界面默認主要顯示了當月所有的購電記錄，也可以通過條件查詢購電記錄，支持excel導出功能。

方案二：以水電一體控制器為核心的水電一體控制柜方案

適用的場景：對節水要求較高的地區，需要遠程監控用水量的用電量狀態的客戶，對于用水總量控制，節水補貼剛需的地區。

水電一體控制柜：智能灌溉控制箱主要由金屬保護箱、智能機井灌溉控制器、斷路器、電表、交流接觸器、電機保護器、避雷器等部分組成，采用立式安裝，適合在田間地頭使用。金屬保護箱材質和尺寸可根據客戶要求定制。可以單機使用，也可以接入云平臺。主要有以下功能特點：

Ø 多種計量方式：計水、計電、水電雙計、以電折水。

Ø 遠程監控功能：控制器可以采集機井的總出水量、總用電量、年取水量、瞬時流量、水位、水泵運行狀態、電源供電狀態、控制箱門開關狀態以及用戶用水情況等信息，還可擴展監測水泵的三相電流、三相電壓、土壤墑情、土壤溫度等信息，并將這些信息實時上傳到上層管理軟件。

Ø 一機多卡功能：一臺控制器可以供多個用水戶輪流刷卡使用。

Ø 權限控制：可設置不同區域（村、組）的IC 卡不能相互串用，同一區域的用戶卡只能在本區域使用，可以準確設置每個控制器的用戶卡。

Ø 遠程啟停：可通過管理軟件或APP遠程操作控制器實現水泵遠程啟停。

Ø 刷卡主動上報：用水戶在刷卡開、關泵時，控制器自動上報該用戶的灌溉信息。

Ø 故障報警及報警處理：當電表或遠傳水表、流量計發生故障時主動上報，當控制箱門被非法打開時主動上報，并帶有語音報警提示。

Ø 年取水量超限報警功能：當機井的年取水量超過所設的年取水量報警上*，控制器主動上報報警信息給上層管理軟件。

Ø 超量自動停泵功能：當機井的年取水量超過設置的年開采量上*，控制器自動控制停泵，液晶屏提示“年取水量超標停泵”，并且控制器主動把開采量超標信息上報給。

Ø 卡內余額不足報警：用水戶在刷卡取水時，如果剩余金額小于設定的報警下*，控制器會自動發出語音報警，提示用戶卡內余額不足，請及時充值。

Ø 斷電數據不丟失：用戶在使用時，如果突然斷電，控制器內的數據不會丟失，來電后用戶可以繼續使用。

Ø 完善的電磁兼容性設計：完善的電磁兼容性設計和電源電路設計，具有較強的電磁兼容性和較寬的電源工作范圍，適合沒有零線的現場。

Ø 防雷擊保護功能：具有防雷擊保護功能，能確保在雷雨季節安全運行。

Ø 電機保護：具有缺相保護功能和過載保護功能，當三相中某一相缺相時，自動跳閘斷電；當用電負荷超過允許功率上*，自動跳閘斷電。

Ø 設備自檢和故障診斷：具備設備自檢和遠程故障診斷功能，包括監測計量設備、控制設備、通訊模塊、供電設備等，在設備出現故障時自動監測故障，對影響安全的故障設備具備自鎖閉功能，并及時上報告警。

注：云平臺正在開發中，相關功能需等平臺上線更新程序可用。

系統拓撲圖

可遠程，可本地。

云平臺主要功能

1、首頁

包含灌溉管理站地址，可以看到設備狀態的統計，今日開戶，充值金額，灌溉金額，灌溉電量，灌溉次數，灌溉時長的統計。

2、灌溉管理站監控頁面

可以更詳細的看到各個灌溉箱的狀態和每個灌溉箱的詳細信息。

3、大屏展示功能

該頁面顯示了灌溉管理站在地圖中的所在區域，所有設備狀態，今日灌溉電量情況，當月灌溉電量數據，月灌溉電量的度數、次數、時長、金額的統計圖。