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    井灌類型區節水灌溉監控設施

    來源: 發布時間:2020-11-10 19562 次瀏覽

    河北省是全國井灌面積更大的省份,占全國井灌面積的28%,現有機井81萬眼,井灌面積340萬hm,占全

    1 ic卡機井取水控制器 

            ic卡機井取水控制器又稱ic卡預收費控制器、ic卡機井智能控制系統等,種類很多,其實質就是利用ic卡作為用水信息傳輸媒介用來控制機井灌溉取水量的一種監控設施。

    1.1 ic卡

            ic卡(“smart card”、“ic card”)是繼磁卡之后出現的又一種新型信息工具。它是將一個微電子芯片鑲人符合iso- 7816標準的卡基中,做成卡片形式的器件,由塑料基片、接觸面(或天線)、集成電路三部分組成。ic卡根據卡上數據的讀寫方式分為接觸型ic卡和非接觸型ic卡。接觸型ic卡,其表面可以看到一個方型鍍金接口,共有八個或六個鍍金觸點,用于與ic卡讀寫器(ic卡管理機)接觸,通過電流信號完成讀寫。讀寫操作(稱為刷卡)時須將ic卡插入讀寫器。刷卡相對較慢、易磨損、沾污,但讀寫速度快、可靠性高,多用于存儲信息量大、讀寫操作復雜的場合。

         非接觸型ic卡被稱作“射頻卡”(rf(radio frequency)卡),它是在接觸型ic卡的電路基礎上嵌入射頻收發及相關電路,具有接觸型ic卡同樣的芯片技術和特性。射頻卡通過射頻卡讀寫器發射天線發送一定頻率的電磁波,當射頻卡進入發射天線工作區域時,在射頻卡卡基中鑲入的射頻天線產生感應電流,射頻卡獲得能量被激活,接受信息或發送信息,完成卡與讀寫器間的數據傳輸。感應距離一般在1~1ocm(不同型號控制器有所不同)內即可收發讀寫信息。設備之間無機械性接觸,且可以任意方向掠過讀寫器表面。所以,射頻卡無正反面之分、無機械磨損、安全、可靠;操作簡單、快捷;防水、防潮;應用面廣等。

    1.2 ic卡機井取水控制系統工作原理

            ic卡機井取水控制器實際是指ic卡機井取水收費控制系統,由ic卡機井控制器、ic卡和ic卡讀寫器(ic卡管理機)三部分組成。系統與專用的水表(水量計量變送器)(或電能表)配合使用,由控制器按用戶所購水量(或電量、或時間)即預售水(電)費、自動抄表計費、無費自動拉閘。系統集水量 計量、收費管理、控制于一體,特別適用于農用機井節水灌溉控制、工業自備井定額用水管理。

    1.2.2 工作原理: 目前常用的ic卡控制器分為以水量、以電量、以時間為計量基準的三種類型。控制器平時   處于拉閘斷電狀態,機泵無法啟動取水。只有用戶持卡購水(電、時)并將射頻卡放在(掠過)控制器感應區,控制器自動讀取卡中所購水量(電量,時間)等信息并合閘啟動機泵取水。在提水過程中,水表每走一單位水量(1 m3或0.1 m3)(或電能表每走1 kw ·h,或時間每走1單位時間),控制器從剩余水量(電量、時間)減1,并在顯示窗中顯示。用戶灌溉完畢,將射頻卡再次靠近感應區,控制器將剩余水量(電量、時間)自動寫入射頻卡并拉閘斷電停機,卡中水量(電量、時間)在下次使用。如果剩余水量(電量、時間)為“0”,控制器也將自動拉閘停機,用戶必須持卡再次購水(電、時)。

    1.2.3 系統功能(1)開戶、售卡,向用戶售水(電、時);(2) 制作用水管理的開戶卡、補卡、檢查卡、設置卡等各種類功能卡;(3)讀、寫ic卡中的信息,并自動存儲記錄,查詢用戶購水(電、時)記錄;(4)控制器可存貯1000多條用戶動態信息記錄,方便管理;(5)控制器led(或i d)顯示窗和狀態指示燈,顯示剩余水(電、時),指示傳感信號、合閘、分閘、事故報警狀態;(6)控制器具有刷卡延時停機、斷相保護 f盜防破壞功能;(7)控制器特殊功能,如限制總取水量功能、非正常原因停機用戶信息自動保存并可讀取功能等。

    2 在井灌類型區節水灌溉中的應用體會

          河北省2005年節水農業綜合技術示范項目(曲閌、臣鹿、藁城、桃城、大城、河問、樂亭、雄縣)要求“示范區內所有水源工程必須安裝先進實用的量水設施(1c卡、射頻卡)”,推行“一井、一表、一號、一卡、一數”,在科學分析水資源承載能力的基礎上,根據種植計劃、(節水)灌溉定額、灌溉面積以及干旱程度(平水年、豐水年、干旱年)分配用水指標(水權),確定各農戶允許所用水量,及機井總控制提水量,向農戶預售水量。用戶根據自己的需要,持卡購水、用水。此項措施的推廣應用,不僅提高了農民的節水意識,加強了節水灌溉的監控手段,同時取得了很好的節水、示范效果。但是,在實際推廣應用中存在著一些問題,應加以改進。主要表現在以下幾個方面。

    2.1 加強宣傳、提高認識,增強節水意識

            ic卡機井取水控制器是一項新的節水監控、管理措施,農民接受、習慣需要一個過程。首先要從認識上提高。從目前推廣應用中看,存在著政府力度大、農民被動接受的現象。究其根本原因是農民的認知程度不夠、積極性不高。所以,在工作中要加強宣傳力度,在政策宣傳的同時,要特別注意技術方面的宣講,要讓農民真正了解“節水灌溉監控”設施的“好處”,在認識節水形勢的嚴峻性和必要性的同時,認識到安裝“ 卡機井控制器”可以給農戶灌溉帶來方便、實惠。用戶持卡購水后,想什么時候澆地就什么時候澆,不用事先找電工送電、事后找電工抄表,減少上下戶之間由于抄表數據不相符而產生糾紛等麻煩,實行定額灌溉,澆“關鍵”水,減少了用水量,同時也降低了種植成本。

    2.2 增加“停機延時”功能,避免機泵頻繁啟動,減少機泵損壞

    一般機井控制面積在幾公頃畝到十幾公頃,農戶十幾戶,灌溉期基本上是一戶緊接一戶的連續灌溉,如果上戶澆完刷卡停機,下戶再刷卡開機,勢必造成機泵頻繁啟動,尤其對于深井機泵的損壞更大,所以“控制器”應具備“延時停機”設置功能,即當上一用戶刷卡停機后,在一定時間內(如3o秒鐘)下一用戶刷卡開機使用,機泵不會停機,避免短時間內機泵停、啟,減少機泵損壞,降低電能消耗。但是對于少用戶淺井或單用戶井,不需要“延時停機“功能情況下,又能方便地將“控制器”設置成“無延時停機”功能。

    2.3 增加“水量修正系數”,提高計量準確性

          由于水表(或其他水量變送器)安裝位置受機房內管道位置、長度的限制,大多都不能按照理想位置(水表前側直管段長不小于1o d,后側直管段長不小于5 d)安裝,勢必造成計量精度的降低,要求“控制器”具有“水量修正系數”設置功能,通過校驗,重新設置“修正系數”,提高計量精度。但是,“設置”要有一定的權限,也就是只有專職管理人員才有“修正系數”設置權限。

    2.4 改進監控技術,提高防盜水、防破壞能力

         對于“分體式”控制器,水量計量傳感器通過信號線將水量信息傳送給“控制器”。信號線切斷或強磁干擾,就無法計量。對于這種人為故意剪斷信號線或人為破壞水表使水表不走數的行為,“控制器”應具有自動監測、自動拉閘停機功能(在一定時間內無計量信號自動拉閘停機),并報警。

     2.5 加強管理和維護,是設備正常運轉的保證

           ic卡機井控制器的安裝使用不應給農民增加過多的負擔,所以從目前應用情況看,應以“村”為單位管理比較合適,一戶一卡,大村可以劃分為兩個或三個管理區,即實現了集中管理又不至于使農戶購水跑太遠的路。由水行政部門根據干旱年份預測、種植計劃、任務指標核定總用水指標,再由村委會根據農戶的種植作物、灌溉定額、灌溉畝數分配灌溉用水權(用水指標),由專職管理員按照計劃向各農戶發卡、售水、統計、上報,同時負責各機井的巡查、維護和管理,加強設備的維護,防盜防破壞,保證設備的完好和正常運行。制定完善的用水制度和管理制度,超指標用水高價收費,節水獎勵的激勵政策,對于偷水、破壞的要嚴肅、及時處理。


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