遼寧墑情遙測站結構性能詳解

　　遼寧朝陽墑情遙測系統建于2007年5月，經過2007、2008年兩年汛期的運行，系統運行狀態良好，達到了設計要求。
　　1 系統總體設計
　　1.1 系統組成
　　朝陽墑情遙測系統分布于遼寧省朝陽市四大流域。朝陽墑情遙測中心下設：獨立墑情遙測站7處，雨墑整合站3處。其中大凌河流域7處、小凌河流域1處、老哈河流域1處、青龍河流域1處。遙測站點分布基本能夠及時掌握朝陽地區的墑情變化情況。
　　1.2 系統通信組網方案
　　通信信道主要采用移動通信信號；其中獨立墑情站采用GSM移動通信信號為通信信道，雨墑整合站采用GPRS移動通信信號為主信道，GSM信號為備份信道。
　　2 遙測數據采集系統
　　2.1 總體功能
　�。�1）野外遙測站為無人值守，全天候自動工作，具備良好的防雷能力。
　　（2）各站具備自檢能力，并能對電源電壓進行實時監測。
　�。�3）能夠實時采集、傳輸、接收各遙測墑情站的墑情變化信息。
　�。�4）用計算機實時處理數據，在線進行墑情處理，并進行旱象分析。
　�。�5）可利用計算機通過網絡向主管部門發送墑情數據傳遞墑情信息。
　�。�6）墑情實時動態顯示，墑情數值越限、設備工作異常實時告警。
　�。�7）W indows輸出全漢化的土壤含水率圖形、報表和人機界面。
　�。�8）所有測站均按低功耗要求設計，電源設計配置可保證連續30天陰雨條件下系統正常運行。靜態守候電流<2mA。
　　2.2 墑情遙測站
　　2. 2. 1 墑情遙測站工作體制
　　遙測站采用國內外自動化系統通常采用的自報式工作體制。自報工作方式采用事件和定時兩種自報方式，即在遙測墑情數據發生一個計量單位的變化時，實時將實測數據傳送到中心站；若定時時段內無事件發生，則按定時時段自報數據。這種工作方式下系統界面可直觀地反映降雨對墑情影響的全過程，且遙測站采用間歇式工作方式，功耗低、結構簡單、可靠性高、實時性強。
　　2.2.2 墑情遙測站組成
　　本系統采用國產最新型產品YAC9900遙測數傳終端機，它是在已經成熟的遙測數傳終端機基礎上研制開發的新型遙測終端，另外配備了國內托普儀器生產的土壤墑情速測儀，該產品在功能設計、接口設計、可靠設計上都有較大提高，符合水文自動測報系統規范要求。產品設計采用了微處理器技術和龐大的軟件支持。墑情遙測站組成見圖1。

圖1  墑情遙測站組成框圖
　　2.2.3 技術指標
　　電源電壓： DC 12~15V;功耗：守候電流<2mA（不含通訊終端）；工作電流<80mA（不含通訊終端電流）；環境條件：溫度-10 ~ +45℃、相對濕度95%（+40℃）。
　　2.2.4 主要功能
　　實時數據采集：當傳感器發生變化1個增量時，設備自動采集存儲并將更新值發送出去；定時數據采集：合理控制、灌溉用水浪費嚴重以及按畝征收水費、水費征收難等問題，實現農業水資源管理量化、智能化、科學化。對其它井灌區灌溉計量和水價改革起到試點、示范和帶頭作用。
　　3 項目區應用效果
　　2008年靜海水務局選擇一處1 200畝的井灌區作為項目實驗區。項目區內有機井2眼，安裝全自動控制柜1套，安裝IC卡機井取水控制器1套，推行一井一表、一戶一卡。在分析水資源承載能力的基礎上，根據種植計劃、灌溉定額、灌溉面積以及干旱程度分配用水指標，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，取得了很好的效果。
　　3.1 解決了收費難的問題
　　由于IC卡系統采取水費預交，再也不用為農戶拖欠水費發愁，農民預交多少費就用多少水，解決了收費難的問題。對于村集體，也不用再派人到農戶家中頻繁催交水費，收繳水費省時省力、拖欠水費的問題得到了解決。
　　3.2 減少了水資源的浪費
　　過去，由于灌溉電費與用水多少沒有直接掛鉤，很多農村實行電費按畝分攤，單個農戶的節水節電積極性不高，地下水資源浪費嚴重。IC卡系統的應用，將農民自身的利益與用水的多少直接聯系起來，充分調動了農民的節水積極性，地下水資源的使用量也大幅度降低。2008年項目實驗區內使用了IC卡系統后，農田灌溉每畝年節水100 m³以上，系統加載的土壤水分速測儀系統也在檢測土壤水分含量上立下了汗馬功勞。
　　3.3 減少了農戶間的用水糾紛
　　應用IC卡的交費方式，農民十分注意控制灌溉時間，灌溉時間較以前大大縮短，即使在用水的高峰期澆地難的問題也基本解決了，因此發生的糾紛也明顯減少。
　　3.4 保證用電和機電井設備安全
　　機電井自動收費系統較原來的直接啟動機井灌溉，能夠保證用電和設備安全，而且使機電設備的使用壽命大大增加。
　　3.5 提高了電費負擔的公平性和透明性
　　過去灌溉電費按田畝分攤，搞平均主義，用多用少每畝都出一樣的錢，不公平也不合理。用了IC卡系統以后，多用多花錢，少用少花錢，農民普遍反映，這種方式比以前更公平、更合理。
　　4 結論
　　IC卡系統應用于機電井灌溉，操作方式簡單，農戶易于掌握。該系統的推廣應用，不僅可以促進水費的回收，降低農戶的灌溉成本，而且可以減少地下水資源的無序開采和浪費，增強農民的節水意識，真正實現節水灌溉。這對推進水利科技現代化，提高地下水資源管理水平具有重要意義。