IC卡農業灌溉系統，開啟智慧節水新時代
產品分類：智慧水電
產品名稱：IC卡農業灌溉系統，開啟智慧節水新時代 [ ]
適用場景：IC卡農業灌溉系統，開啟智慧節水新時代
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產品詳情
一、IC 卡農業灌溉系統的興起
農業作為國家的基礎產業，灌溉對于農作物的生長至關重要。然而，傳統的農業灌溉面臨著諸多問題。一方面，水資源分布不均，許多地區面臨水資源短缺的困境，這使得農田灌溉得不到充足的水源保障。另一方面，現有的灌溉系統大多建設時間較早，設備老化、技術落后，導致灌溉效率低下，水資源浪費嚴重。
在這樣的背景下，IC 卡農業灌溉系統應運而生。IC 卡農業灌溉系統以其先進性、信息化、全面性和操作方便性為設計原則，通過 IC 卡機井灌溉控制箱對農田機井進行取水管理，以刷卡取水的方式取代傳統的專人管理，實現了農業用水計量和水資源信息的自動化采集和測控。
IC 卡農業灌溉系統的出現，對農業發展具有重要意義。首先，它成功解決了農業機井灌溉管理中長期存在的電費、水費計量不準、拖欠灌溉費用和浪費水資源的難題。其次，該系統不僅使管理部門實現了先收費后灌溉的管理目標，也使農戶達到了借助 IC 卡自主澆地的目的，提高了灌溉的便利性和效率。此外，IC 卡農業灌溉系統還可以規范用電環境，確保田間地頭用電安全，減少電費糾紛。例如，在武漢鄉村，田間地頭安裝了 IC 卡表后，農戶只需刷卡就可馬上通電運行潛水泵，使用起來不僅更加安全，還比過去省錢。現在，通過 IC 卡表繳納的電費專門用于農田灌溉設備運行，供電公司按小于 1kV 農業排灌用電電價標準來收費，每度價格為 0.3917 元，而此前農戶需從就近鄰居家接電來灌溉農田，不僅要按居民用電的電價標準每度 0.558 元來收取，還容易與鄰居產生電費糾紛。直接算下來，現在用 IC 卡表來交電費灌溉農田，費用差不多只有過去的三分之二。
總之，IC 卡農業灌溉系統的興起為農業灌溉帶來了新的解決方案，對于提高農業生產效率、節約水資源、保障用電安全等方面都具有積極的推動作用。
二、IC 卡農業灌溉系統的組成及原理
（一）系統組成
IC 卡農業灌溉系統硬件主要由中心控制系統和多臺安裝在泵房的分機組成，包括控制器、管理機和射頻 IC 卡三部分。
中心控制系統通常是指發卡機或內置讀卡器的計算機，也被稱為發卡計算機。它在整個系統中起著核心的管理作用，能夠對多臺分機進行綜合管理，完成對數十臺甚至數百臺智能卡灌溉管理機的系統維護、卡片管理、分機管理、綜合統計、安全加密和輔助系統等子系統的操作。為了適應農村計算機尚未普及的情況，還設置配套了專用發卡機。
分機主要是指智能卡機井灌溉管理機。它配合相應的附屬設備，可以控制各種功率的機井。系統均采用可靠性高的元器件，適應北方惡劣氣候，分機適應溫度為 253 - 313K，濕度為 20% - 95% 的極端環境，具有防潮、防水、防塵的功能。該機內置非法卡保護電路，可以防止各種不同的卡片（如鐵片、塑料片等）插入造成危害。智能卡及各分機（管理機）均符合 ISO7816 標準，可長久重復使用，設計使用壽命超過 10 萬次。
射頻 IC 卡則是用戶進行灌溉操作的關鍵工具。每個用戶擁有一塊 IC 卡，卡上寫有用戶的名字和密碼。用戶預交水費寫入卡中，在管理機上插卡開機提水，系統自動計時計費，從卡中扣除所需費用。若卡中水費用盡或 IC 卡被取出，則自動停機無法提水灌溉。
（二）工作原理
IC 卡農業灌溉系統利用 IC 卡對用水戶進行建檔管理，配合計算機控制，實現了高效、精準的灌溉用水管理。
具體來說，用戶在使用灌溉系統前，須申報用水計劃，管水單位根據用水戶的申報，預收水費，并寫入 IC 卡。當用戶需要灌溉時，將 IC 卡插入智能卡機井灌溉管理機，按下 “開” 鍵，自動啟動柜控制水泵開機上水。同時，管理機自動計時，并按設定的流量計算實際用水量。灌溉完畢，按下 “關” 鍵，管理機自動停止運行，從而中斷供水。
在這個過程中，系統會自動從卡中扣除費用。管理機在計算水量的基礎上，按定額計算出水費，并從預交水費中扣除本次使用的費用，并顯示卡中余額。當水費接近用完時，系統會發出警報，提醒用戶及時交費。用戶再交費后，將費用寫入卡中，方可繼續用水。水費的寫入、讀取可隨時在管水單位控制中心進行。
三、IC 卡農業灌溉系統的優勢
（一）管理功能強大
1、計量功能：IC 卡農業灌溉系統具備計電、計水、計時收費功能，可精確采集電量精確到 0.1 度，采集水量精確到 1 噸，采集時間精確到 1 秒。通過脈沖電表外接或者選擇串口輸出的智能電表實現電量計量，通過外接遠傳水表或流量計進行水量計量，為灌溉收費提供準確依據，提高了計量精度。
2、收費功能：采用非接觸式 IC 卡收費，操作簡單，刷卡開泵取水。系統實現了管理部門先收費、后灌溉的管理目標，用戶預交水費寫入卡中，從卡中扣除所需費用，避免了拖欠灌溉費用的問題。同時，不同收費方式滿足了多樣化需求，如計電型按照電量收費，分為按照電量顯示、按照電量充值和按照金額顯示、按照金額充值兩種型號；計水型按照水量收費，可直接計量水量需外接遠傳水表；計時型按照時間收費；電水轉換型把電量轉換成水量按照水量收費；水電計量型水量和電量同時計量，按照電量（或水量）收費，需外接電能表和遠傳水表，帶有通訊接口，可實現計算機遠程監控。
3、打印功能：IC 卡農業灌溉系統可以對發卡數量、收入金額等進行統計并打印成報表，為管理部門提供清晰的財務數據。
4、統計功能：系統可以對用水進行詳細統計，不但可以加強用水管理，還能為科學用水提供依據。例如統計用水量和用水時間，能為有關部門制定科學用水規劃提供依據。
（二）控制靈活
IC 卡農業灌溉系統的控制非常靈活。一方面，IC 卡可進行遠距離聯網控制，適應較大范圍的區域劃分情況。例如，終端設備通過了國家水利部水資源監測數據傳輸規約檢測，可擴展 GPRS 無線通信功能，實現遠程監控和管理。另一方面，系統也能進行小范圍單獨服務，一臺控制終端可供多張 IC 卡使用，不同村、組的 IC 卡不能互相使用，滿足了小范圍灌溉區域的個性化需求。
（三）適應性強，使用壽命長
IC 卡農業灌溉系統能適應各種功率機井和農村電網實際情況。系統中的農業灌溉智能控制器配合相應的附屬設備，可以控制各種功率的機井，而且根據農村電網的實際情況做到寬電壓設計，在 220 - 380V 交流電仍可穩定工作。同時，系統采用可靠性高的元器件，適應北方惡劣氣候，分機適應溫度為 253 - 313K，濕度為 20% - 95% 的極端環境，具有防潮、防水、防塵等功能。此外，系統中的智能卡及各分機（管理機）均符合 ISO7816 標準，可長久重復使用，設計使用壽命超過 10 萬次。
（四）系統安全性高
IC 卡農業灌溉系統的智能卡采用先進加密技術，保證了使用安全性，并且可以在系統內部劃分子系統，以保證村與村之間用戶不交叉、不發生沖突。自動啟動柜能確保水泵安全運行，對水泵運行過程中的缺相、欠壓、過流、過壓以及其它不正常運行進行隨時檢測。同時，系統具有防雷保護功能，可以確保控制器在雷雨季節安全運行，還具有防破壞功能，可增加電動機綜合保護功能，為灌溉系統的安全穩定運行提供了多重保障。
四、IC 卡農業灌溉系統的應用案例
（一）楊集鎮高標準農田項目區
在楊集鎮，實施了高標準農田改造建設項目。鎮黨委、政府將完善農業基礎設施、改善農業生產條件作為重要民生工程，爭取國家惠農政策扶持，投入大量資金進行建設。項目涵蓋了新打機井、新建橋涵、生產橋、埋設管道、安裝射頻控制器等多個方面。如今，項目區每戶都有一張智能卡，拿著卡到地頭射頻控制器上一刷，澆地的水就像自來水一樣隨用隨取。一個婦女或者一位老年人，一張卡，一把鐵锨，不到 2 個小時就可以澆灌 1 畝地，省水、省電、省時、省錢、省力，切實解決了農村青壯年外出務工、留守婦女老人在家澆灌農田的難題。
（二）奇臺縣農民刷卡灌溉
在奇臺縣，農民刷卡遙控灌溉農田。灌溉機井全部安裝了 IC 卡智能水表，農民澆地時，只要刷一下卡，機井就會自動開啟，水表同時開始計費，澆一次地花了多少錢，水表會從 IC 卡上自動扣除，余額也會顯示在屏幕上，既方便又準確。在方便農民澆地的同時，也大大節約了灌溉用水。目前，奇臺縣西地、五馬場等 8 個鄉鎮 85 個行政村已實現了井井通電、戶戶持卡，2929 眼農田機井實現有效灌溉面積 64 萬畝，占全縣耕地總面積的 30% 以上。
興邦電子的井電雙控控制器在全國各地有著廣泛的應用案例。該控制器具備 IC 卡取水、水電雙計量、實時顯示、GPRS/CDMA/4G 遠程通信、階梯水價、智能報警、無線維護等功能。智能井電雙控系統集 IC 卡刷卡控泵取水 / 控閥取水、用水 / 用電計量、費用結算、遠程監管等功能于一體，支持按階梯水價管理，在掌握區域用水總量、分析水資源利用狀況、調節水權分配、輔助制定節水措施和提高農業灌溉水有效利用系數等方面發揮了重要作用。
