水源井供水监测 灌区信息化管理 非农取用水计量监测 农业灌溉管理系统河北当曲电子科技有限公司 陈经理
1.1 概述
灌溉用水计量设施是地下水超采综合治理的重要设施，为有效实现地下水监测、预报与管理提供了手段。
节水采按照“四级水权”分配原则以及作物用水定额、作物种植种类面积，制定行业、乡镇、村、农户用水计划，实现农户IC卡用水、水量分配、水权交易，对机井取水量进行日、月、年取水量统计，分析用水总量、灌溉水利用率以及节水、增粮效益。帮助项目区根据种植作物所处生长周期，依据土壤成份、大棚内土壤墒情、气象环境等因素，建立作物需水量模型，根据各个水源井水泵取水能力，计算相应水泵开启时间，据此下达水泵启停指令，控制水泵的运行，实现科学灌溉和灌溉自动化。
1.2 系统特色
本系统方案设计遵循技术*、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则，并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统、完整、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。
◆ 兼容性强：兼容交流接触器、软启动、变频启动、自偶降压启动等多种水泵启动方式。
◆ 无距离限制：采用GPRS无线通信，支持LoRa自组网，对水源井与监控中心间的距离无要求。
◆ 性能稳定：采用防雷击、抗干扰、输入信号隔离等多项措施，确保设备安全、可靠。
◆ 维护方便：可远程设置工作参数，实现设备异常实现远程诊断。
◆ 接入灵活：配备水资源管理平台，也可接入组态软件或用户自行开发的软件系统。
1.3 系统组成
当曲电子农水智能控制系统主要由农水智能控制设备、当曲电子水资源管理平台软件两大主体构成。农水智能控制设备代替传统井房，将用水信息采集、水利设施的安全防护及运行状态的监测预警、农田灌溉基础数据管理等功能模块植入控制保护柜柜体内，实现农用机井的安全智能化管理、农业用水管理。水资源管理平台软件可以远程控制管理灌溉、监测灌溉用水量，并支持地下水位等信息的在线监控。
2.1 设备组成
农水智能控制设备由控制箱（柜）、流量传感器、IC卡等组成。
此套设备将智能化用水信息采集、水利设施的安全防护及运行状态的监测预警、农田灌溉基础数据管理等功能模块植入控制保护箱内，实现农用机井的安全智能化管理、农业用水管理。农水智能控制设备包含智能控制器、断路器、智能软启动器（或交流接触器、变频器）、箱（柜）体、计量设备（电表、流量计）等。
2.2 功能介绍
农水智能控制设备主要实现对用户IC卡的识别，水泵启停管理、水泵耗电计量和用水计量。当用户刷卡取水灌溉时，在控制器刷卡感应区刷用户卡，控制器读取用户卡数据，并判断用户卡数据的合法性和用户卡中的剩余金额数据，满足启泵条件，智能控制器控制水泵启动。在取水过程中，设备并自动读取流量传感器和电表数据，自动记录用户的用电量和用水量数据，并从卡中扣减用户余额。当用户再次刷用户卡或卡中余量扣减为零时，控制器能自动控制水泵停止，用户取水结束。智能控制器自动存储该用户本次开泵时间、停泵时间、本次使用电量、使用水量值等数据，并将记录数据传送至水资源管理平台。
2.3 设备整体使用功能
（1）刷卡取水
农水智能控制设备采用刷卡的方式来控制水泵的启停。用水户需要抽水灌溉时持IC卡刷卡启动水泵取水，再刷卡停泵；设备根据用水量、电量自动扣除水费、电费，在剩余水量(或电量)达到告警值时自动告警，水量(或电量)用完自动停机，再刷卡可继续启动机泵使用一定的水量(或电量)，IC卡重新充值后才能再次使用。
（2）信息传输
农水智能控制设备具有远程传输功能，以GPRS网络进行传输。有两种工作方式，一种为GPRS单站，另一种为利用LoRa自组网将多台设备数据汇集到一台GPRS主站，然后再将数据上传到水资源管理平台。设备具有远程配置功能，可以实现远程配置报送时间和时间间隔等参数。
（3）设备自检和故障诊断
农水智能控制设备具有设备自检和故障诊断功能，包括传感器仪表状态、箱门开关状态等检测，并及时上报至数据管理中心。
（4）备用电源自动切换
设备可配备直流备用电源，在交流电停电状态下，设备自动切换至直流供电模式，保证监测设备和通讯设备正常运行。备用电源在有交流电的情况下可自动充电。
（5）超采保护
设备具有超采保护功能，当站点取水量超过配置的取水额度时，设备将关闭取水功能，只有重新配置更高的限额或关闭该功能才可以正常取水。
（6）LED显示
设备配备高清LED显示屏，可以显示站点信息、开关泵信息、取水卡信息等。
（7）刷卡配置
设备采用IC卡刷卡配置，使用开卡工具可以制作配置卡，设备通电后，通过刷卡可以配置设备的IP地址、设备编码、工作模式、取水限额等参数。
（8）保护功能
机井灌溉控制设备具备漏电保护、短路保护、过载保护、过压、欠压、输入缺相保护等安全保护功能。
