水電雙控在農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革中的應(yīng)用

趙文卿，邵光輝

（1.山東省科源工程建設(shè)監(jiān)理中心，山東 濟(jì)南 250013；2.山東臨沂水利工程總公司 山東 臨沂 276006）

供水計(jì)量是水價(jià)制定、水費(fèi)計(jì)收、精準(zhǔn)補(bǔ)貼和節(jié)水獎(jiǎng)勵(lì)的依據(jù)，水泵配套安裝卡片式流量計(jì)和灌溉控制器，實(shí)現(xiàn)自動到戶的水電雙控計(jì)量；對于機(jī)井水泵的水電雙控智能計(jì)量系統(tǒng)，用戶通過IC卡控制水泵開關(guān)，同時(shí)計(jì)量水泵的出水量和用電量。本文以肥城市為例，簡述農(nóng)業(yè)水份綜合改革的具體措施。

1 工程概況

肥城市共有14個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，605個(gè)行政村、20個(gè)基層用水組織。截止到2016年，全市共有耕地面積96.21萬畝、灌溉面積為69.81萬畝、其中糧食作物為44.53萬畝，經(jīng)濟(jì)作物25.28萬畝，2017年全市農(nóng)田灌溉用水總量1.1億m3，全市共有農(nóng)業(yè)灌溉機(jī)井5 112眼。水電雙控系統(tǒng)主要內(nèi)容是由信息化系統(tǒng)硬件平臺、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、信息化系統(tǒng)軟件平臺、機(jī)井流量監(jiān)測設(shè)備等功能于一體的信息系統(tǒng)工程。

2 設(shè)備安裝

1）管理平臺安裝。管理平臺設(shè)置在肥城市水利局中控室主要由信息化系統(tǒng)硬件平臺、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及通信系統(tǒng)構(gòu)成。信息化系統(tǒng)硬件平臺包括電視墻，英信NF5580服務(wù)器、啟天M4650顯示計(jì)算機(jī)、演示用筆記本R720一臺等；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜，路由器，交換機(jī)等；通信系統(tǒng)包括用水計(jì)量、水費(fèi)征收、水量統(tǒng)計(jì)、綜合報(bào)表、水權(quán)交易、運(yùn)營維護(hù)、設(shè)備維修、基礎(chǔ)信息、水權(quán)證管理等模塊，移動APP客戶端。

施工單位要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝，施工工具配備齊全，人員充足，避免安全隱患；每臺設(shè)備安裝前進(jìn)行校驗(yàn)、絕緣檢查，并向業(yè)主提供安裝工作的說明書和標(biāo)準(zhǔn)；計(jì)算機(jī)、儀表安裝完成后，首先檢查電源線的連接是否可靠，電源是否正確；嚴(yán)格按照施工圖、產(chǎn)品說明書及有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行儀表、計(jì)算機(jī)等設(shè)備的安裝調(diào)試，接地工程認(rèn)真做好施工及測試記錄，接地設(shè)備深度和接地電阻達(dá)到設(shè)計(jì)要求，接地線連接緊密、焊縫平整；系統(tǒng)安裝結(jié)束后，逐一檢查模塊、通訊和控制功能，并及時(shí)做好施工測試。

2）前端設(shè)備安裝。前端設(shè)備包括水電雙計(jì)量型灌溉控制器，數(shù)據(jù)卡，卡片式超聲波流量計(jì)，電纜、輔材附件。

水電雙計(jì)量型灌溉控制器安裝：在現(xiàn)場確定合適的安裝位置，開挖控制器安裝孔，確?？刂破靼惭b安全可靠，將控制器基座放入安裝孔，調(diào)平，灌入細(xì)石砼，細(xì)石砼硬化后安裝控制器外殼。

流量計(jì)安裝。安裝時(shí)首先確定安裝位置，滿足流量計(jì)前直管段大于10倍管徑，后直管段大于5倍管徑，將流量計(jì)接地端接入符合要求的專用接地體。水表安裝質(zhì)量要求達(dá)到耐壓強(qiáng)度和嚴(yán)密性試驗(yàn)結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范規(guī)定，位置、進(jìn)出口方向正確，連接牢固、緊密，朝向合理、表面潔凈。

3）電纜敷設(shè)。先對電纜進(jìn)行檢查，依照設(shè)計(jì)圖紙檢查電纜的型號、規(guī)格、長度符合要求；對電纜進(jìn)行外觀檢查，表皮無破損，對電纜絕緣進(jìn)行檢驗(yàn)；對電纜敷設(shè)的支撐、橋架等進(jìn)行檢查，牢固可靠，符合動力線和信號線敷設(shè)安全距離的要求，橋架施工過程中必須注意接地工作。

3 控制系統(tǒng)

1）消息采集系統(tǒng)。局域網(wǎng)絡(luò)全面采用TPLINK設(shè)備，按照千兆網(wǎng)絡(luò)接入，保障了監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的高速傳輸。農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革管理信息系統(tǒng)基于微軟net framework平臺架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，完全兼容新的操作系統(tǒng)。

系統(tǒng)全面借鑒了水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)：《水位觀測標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ138-90）《水資源監(jiān)控管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約》（SL427-2008）《水文儀器總技術(shù)條件安全要求》（GB/T18523-2001）等，符合關(guān)于灌溉信息自動化信息化建設(shè)工作的各項(xiàng)要求。

2）GPRS通訊系統(tǒng)。GPRS資費(fèi)便宜，計(jì)費(fèi)合理；GPRS能更好地支持頻繁或少量突發(fā)型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；通信質(zhì)量穩(wěn)定可靠；GPRS網(wǎng)絡(luò)接入速度快，提供了與現(xiàn)有數(shù)據(jù)網(wǎng)的無縫連接；增加新的用戶點(diǎn)無需進(jìn)行拉線、埋線等工作。

3）機(jī)井水電雙計(jì)射頻計(jì)量控制系統(tǒng)。讀取每個(gè)用戶的射頻卡數(shù)據(jù)，并通過數(shù)學(xué)模型科學(xué)合理監(jiān)測每個(gè)用戶的用水量；管理單位管理費(fèi)用大幅減少，提高管理效率。除系統(tǒng)管理機(jī)需有人值守外，機(jī)井泵房無人值守，解放了勞動力，并相應(yīng)減少管理人員工資支出；采用射頻卡進(jìn)行水泵的開?？刂?，通過GPRS無線方式讀寫灌溉信息，可靠性高、操作方便、無機(jī)械觸點(diǎn)，防攻擊、防解密；計(jì)量準(zhǔn)確，方式靈活：可以按電量、水量或時(shí)間進(jìn)行計(jì)量收費(fèi)，超出用水定額時(shí)自動停泵；余額不足報(bào)警功能。如果用戶卡內(nèi)余額不足，控制器會自動發(fā)出報(bào)警；不同用水協(xié)會的射頻卡不能相互使用，即一個(gè)用水協(xié)會的卡不能到另一個(gè)用水協(xié)會使用；具有極強(qiáng)的電磁兼容性和極寬的電源工作范圍；具有防雷保護(hù)功能，確?？刂破髟诶子昙竟?jié)安全運(yùn)行。

水電雙控設(shè)備，可以折算出用電量與出水量之間的關(guān)系，通過平臺軟件計(jì)算出其它用水戶的用水量及泵站出水量。灌溉前，用水戶按照用水價(jià)格向村級管理員繳納水費(fèi)，水管員通過IC卡充值管理機(jī)對用水戶IC卡進(jìn)行充值，用水戶憑卡開啟射頻灌溉控制器，實(shí)現(xiàn)灌溉用水。用水戶基本充值水量為分配獲得的初始水權(quán)量，超過該限制指標(biāo)需通過水權(quán)交易獲得額外的水權(quán)并承擔(dān)水權(quán)交易費(fèi)用；超過灌溉定額的用水，除交納水權(quán)交易費(fèi)外，還應(yīng)交納超定額累進(jìn)加價(jià)費(fèi)、地下水資源費(fèi)。

信息中心監(jiān)控設(shè)備把接收的監(jiān)測點(diǎn)報(bào)送的數(shù)據(jù)經(jīng)過初步處理進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，并對自動測報(bào)的信息進(jìn)行匯總。系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫隨時(shí)接收由站點(diǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)，同時(shí)把收到數(shù)據(jù)的時(shí)間及合理性判別的結(jié)果存入指定文件，可按用戶指定的時(shí)段間隔整理、存儲、打印。

4）軟件系統(tǒng)控制。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，定制方便，便于管理；兼容性：系統(tǒng)跨平臺設(shè)計(jì)，兼容多種關(guān)系數(shù)據(jù)庫，適應(yīng)客戶的軟硬件環(huán)境；高性能：采用數(shù)據(jù)庫連接池，滿足頻繁訪問的需求，采用緩存技術(shù)，提高系統(tǒng)整體性能；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)瀏覽，快速便捷；靈活全面的授權(quán)機(jī)制及安全控制：嚴(yán)格的權(quán)限控制，只有授權(quán)人員才能完成相應(yīng)操作，授權(quán)采用分級授予方式，每個(gè)欄目的所有者可以定義其子欄目和信息的瀏覽、維護(hù)權(quán)限，可實(shí)現(xiàn)在統(tǒng)一信息平臺上的分部門管理；對在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)加密，防止被截獲泄密；強(qiáng)大的日志功能，記錄用戶的各種重要操作，記錄系統(tǒng)的異常信息。

4 結(jié)語

農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革信息化平臺是在充分利用項(xiàng)目區(qū)水利信息化基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)上，以農(nóng)水信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為重點(diǎn)，建設(shè)相應(yīng)的信息采集傳輸與存儲、共享、服務(wù)設(shè)施與機(jī)制，加強(qiáng)信息處理能力，初步實(shí)現(xiàn)信息的交換與共享，統(tǒng)一系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，為水利管理工作提供現(xiàn)代化手段。