1.背景介绍

　　2016年1月21日，国家办公厅印发了《关于推进农业水价综合改革的意见》（国办发〔2016〕2号），要求建立健全农业水价形成机制；农业用水价格总体达到运行维护成本水平，农业用水总量控制和定额管理普遍实行，可持续的补贴和节水奖励机制基本建立，***适用的农业节水技术措施普遍应用，农业种植结构实现优化调整。

　　方案通过水权分配到户、用水用电计量收费、用水补贴、节水奖励、水权交易等方法，提升农民节水积极性，然而实现农业用水总量控制。

　　2.解决方案

　　2.1 方案一：以农田灌溉预付费电能表为核心的本地方案

　　适用的场景：对用水量没有监控需求，计费方式是计电、计时或者以电折水。

　　农田灌溉预付费电能表：DTSY1352三相预付费电能表分别用于计量额定频率50Hz的三相交流有功电能，具有预付费控制、负载控制、时间控制及RS485通信等功能，性能指标符合GB/T17215.321-2008标准。下面是它的主要功能特点：

　　具备射频功能，使用非接触式射频卡购电；

　　刷卡取电，再次刷卡停电并取回剩余金额/时间；

　　支持按电价购电和按时间购电；

　　具备报警功能，当剩余电量不足时，电表背光常亮提醒用户购电；

　　具备科学的控制功能，如超负荷自动断电功能，单次灌溉时间断电功能。

　　余额为0时电表自动跳闸断电；

　　超过设定使用时间的余额会自动存入电表，随时可以刷卡取回自己的余额；

　　支持一表多卡，一卡多表使用；

　　卡内可记录本次充值后的近10条用电记录，再次充值后清除。

　　2.1.1 系统结构：

　　2.1.2 软件主要功能：

　　显示了主要功能：新卡开账户，购电写卡，售电查询，读卡。

　　该界面包含了客户新卡开账户需要填写的信息，主要包含客户基本信息，电卡信息的填写，和购电结算方式的选择和灌溉时间的输入，电价和金额的填写。

　　该界面默认主要显示了当月所有的购电记录，也可以通过条件查询购电记录，支持excel导出功能。

　　2.2 方案二：以水电一体控制器为核心的水电一体控制柜方案

　　 适用的场景：对节水要求较高的地区，需要远程监控用水量的用电量状态的客户，对于用水总量控制，节水补贴刚需的地区。

　　 水电一体控制柜：智能灌溉控制箱主要由金属保护箱、智能机井灌溉控制器、断路器、电表、交流接触器、电机保护器、避雷器等部分组成，采用立式安装，适合在田间地头使用。金属保护箱材质和尺寸可根据客户求定制。可以单机使用，也可以接入云平台。主要有以下功能特点：

　　多种计量方式：计水、计电、水电双计、以电折水。

　　远程监控功能：控制器可以采集机井的总出水量、总用电量、年取水量、瞬时流量、水位、水泵运行状态、电源供电状态、控制箱门开关状态以及用 户用水情况等信息，还可扩展监测水泵的三相电流、三相电压、土壤墒情、土壤温度等信息，并将这些信息实时上传到上层管理软件。

　　一机多卡功能：一台控制器可以供多个用水户轮流刷卡使用。

　　权限控制：可设置不同区域（村、组）的IC 卡不能相互串用，同一区域的用户卡只能在本区域使用，可以准确设置每个控制器的用户卡。

　　远程启停：可通过管理软件或APP远程操作控制器实现水泵远程启停。

　　刷卡主动上报：用水户在刷卡开、关泵时，控制器自动上报该用户的灌溉信息。

　　故障报警及报警处理：当电表或远传水表、流量计发生故障时主动上报，当控制箱门被非法打开时主动上报，并带有语音报警提示。

　　年取水量超限报警功能：当机井的年取水量超过所设的年取水量报警上***，控制器主动上报报警信息给上层管理软件。

　　超量自动停泵功能：当机井的年取水量超过设置的年可开采量时，控制器自动控制停泵，液晶屏提示“年取水量超标停泵”，并且控制器主动把开采量超标信息上报给。

　　卡内余额不足报警：当用水户在刷卡取水时，如果剩余金额小于设定的报警下***，控制器会自动发出语音报警，提示用户卡内余额不足，请及时充值。

　　断电数据不丢失：用户在使用时，如果突然断电，控制器内的数据不会丢失，来电后用户可以继续使用。

　　完善的电磁兼容性设计：完善的电磁兼容性设计和电源电路设计，具有强大的电磁兼容性和电源工作范围，适合没有零线的现场。

　　防雷击保护功能：具有防雷击保护功能，能确保在雷雨季节安全运行。

　　电机保护：具有缺相保护功能和过载保护功能，当三相中某一相缺相时，自动跳闸断电；当用电负荷超过允许功率时，自动跳闸断电。

　　设备自检和故障诊断：具备设备自检和远程故障诊断功能，包括监测计量设备、控制设备、通讯模块、供电设备等，在设备出现故障时自动监测故障，对 影响安全的故障设备具备自锁闭功能，并及时上报告警。

　　注：云平台正在开发中，相关功能需等平台上线更新程序可用。

　　2.2.1系统拓扑图

　　可远程，可本地。

　　2.2.2云平台主要功能

　　首页

　　包含灌溉管理站地址，可以看到设备状态的统计，今日开账户，充值金额，灌溉金额，灌溉电量，灌溉次数，灌溉时长的统计。

　　灌溉管理站监控页面

　　可以更详细的看到各个灌溉箱的状态和每个灌溉箱的详细信息。

　　大屏展示功能

　　该页面显示了灌溉管理站在地图中的所在区域，所有设备状态，今日灌溉电量情况，当月灌溉电量数据，月灌溉电量的度数、次数、时长、金额的统计图。