[文章]：IC卡灌溉管理系统在节水灌溉中的应用

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IC卡灌溉管理系统在节水灌溉中的应用

王旭东 陆军

    IC卡灌溉管理系统是将计算机、IC卡自动控制技术应用于农业灌溉的系统。其工作原理是：利用IC卡，对每个用水户进行建档管理，配合计算机进行控制。具体做法是：每个用户一块IC卡，IC卡写有用户的名字和密码，用户预交水费写入卡中，在管理机上插卡开机提水，系统自动计时计费，从卡中扣除所需费用。若卡中水费用尽或卡取出或关机，则自动停机，无法提水灌溉。

系统组成

    系统硬件由中心控制系统和多台安装在泵房的分机组成。中心控制系统是指发卡机或内置读卡器的计算机(通常称为发卡计算机)。分机指智能卡机井灌溉管理机。管理软件系统由系统维护、卡片管理、分机管理、综合统计、安全加密、辅助系统等子系统构成。系统可以完成对数十台、数百台智能卡灌溉管理机的综合管理。为适应农村计算机尚未普及的情况，设置配套了专用发卡机。

系统特点

    1．管理功能强大

    ①计量功能

    给某一灌溉用户供水，先将该用户的IC卡插入管理机，按下“开”键，自动启动柜控制水泵开机上水。同时，管理机自动计时，并按设定的流量计算实用水量。灌溉完毕，按下“关”键，管理机自动停止运行，从而中断供水。这样既能提高精度，又能减少人工。

    ②收费功能

    管理机在计算水量的基础上，按定额计算出水费，并从预交水费中扣除本次使用的费用，并显示卡中余额。

    作为一个用水户，须申报用水计划，可分时分段申报。管水单位根据用水户的申报，预收水费，并写入IC卡，由灌溉管理机进行控制；水费接近用完发出警报，用水户再交费，再写入，方可继续用水。水费的写入、读取可随时在管水单位控制中心进行。

    ③打印功能

    系统可以对发卡数量、收入金额等进行统计并打印成报表。

    ④统计功能

    系统对用水情况进行详细统计，不但可以加强用水管理，还为科学用水提供依据。

    2．控制灵活

    IC卡可进行远距离联网控制，也可对不能联网的小范围应用系统提供单独服务。由于系统内部划分了子系统，能适应现在农村中的一个区域(如乡镇、自然村)划分为若干小区域的情况。

    3．适应性强，使用寿命长

    系统中的机井智能卡管理机配合相应的附属设备可以控制各种功率的机井，而且根据农村电网的实际情况做到宽电压设计，在320～420伏交流电仍可稳定工作。

    系统均采用可靠性高的元器件，适应北方恶劣气候，分机适应温度为253～313K，湿度为20%～95%的极端环境，具有防潮、防水、防尘的功能。该机内置非法卡保护电路，可以防止各种不同的卡片(如铁片、塑料片等)插入造成危害。智能卡及各分机(管理机)均符合ISO-7816标准，可长久重复使用，设计使用寿命超过10万次。

    4．系统安全性高

    该系统使用的智能卡，采用先进的系统加密技术，使用安全。运行过程中，自动启动柜能够配合机器，实现水泵的自动控制，并对水泵的缺相、欠压、过压、过流以及其他不正常运行随时检测，确保水泵安全运行。

运行状况及效益分析

    1．运行状况

    实验区安装了16台灌溉管理机，经过一年多的实验运行，取得了良好的效果。将计算机技术、智能卡技术和单片机的自动控制应用到灌溉中，提高了灌溉的自动化水平，将有利于节水农业的发展。该系统的应用，也有利于农村灌溉方面的财务公开，有利于干群关系的良性发展。

    2．效益分析

    ①经济效益

    每眼机井安装智能卡灌溉管理系统投资1000多元，每眼机井可灌溉50～100亩地，与未安装该系统的灌区相比，每亩地年均节水50立方米，节电20千瓦时，每眼机井每年节水折合费用和增收的灌溉费用达上千元。当年就可将成本收回，之后，每眼机井每年都可净收上千元。

    ②社会效益

    采用IC卡灌溉管理系统，具有预先收费、收费标准公开、减费过程动态可见、不需专人值守等特点，从而较好地解决了水费计收困难、争水抢水发生、水资源浪费、计量失真、收费经常发生纠纷等突出问题，对提高群众自觉节水意识和密切干群关系，具有重要的意义。