农业用水以电折水实现方案

1、河北省农业用水“以电折水”实现技术方案（唐山海森电子股份有限公司）一、“以电折水”方法提出背景2016 年国务院办公厅印发关于推进农业水价综合改革的意 见（国办发 20162 号），河北省人民政府办公厅印发 关于推进 农业水价改革的实施意见 （冀政办字 201651 号）均提出农业用 水要安装和完善计量设施，按水量收取供水费。河北省水利厅、 河北省财政厅、河北省物价局印发农业水价综合改革及奖补办 法（试行）（冀水财 201697 号）中提出未安装计量设施的采用 “以电折水”的方法计收供水费。在这样的背景下，河北省水利 厅印发河北省农业用水以电折水计量实时细则（试行） ，为全 省开展农业用水“以

2、电折水”进行指导。为了更好的完成2020 年河北省农业水价综合改革的任务，更科学、精准、经济的实现农 业机井“以电折水”提出本方案。二、“以电折水”系数测定（一）为了保证“以电折水”的计量精度，在每年春季初始 灌溉时由村用水协会在农民灌溉时用便携式水电折算系数测定系 统对机井的初始水电系数进行测定， 每次测定时长不小于 1 小时， 获得每眼机井的“以电折水”的 初始水电系数系数 。（二）便携式水电折算系数测定系统由管段式超声波流量计、 电表采集模块、数据传输模块组成。整体为一体化设计，采用轮 式小车承载便于移动，由一个入水口和一个出水口构成，便于连 接，运行一个小时后即可自动上报水电折算系数给

3、数据中心。（三）水电折算系数测定工作由用水协会人员在开春农户初 始灌溉时测定。县用水协会负责管理和督促村用水协会水电折算 系数测定工作，测定结果由县用水协会核准通过后即可执行。（四）为了修正电网电压波动、地下水位变化、降雨量等要 素对 初始水电系数 的影响，应在每个村建设水电双计量 参照井 ， 参照井可以同时计量水量和电量，并计算水电折算系数。用参照 井水电系数的 变化规律 去修正其他单电计量被测井的水电系数。 被测井的选取要有代表性，从地下水的开采层位、灌溉工程型式等方面考虑并选取。三、机井基础信息的采集和记录对以电折水的机井进行现场调查，现场调查的内容包括测 点基本信息，包括地理位置、坐标

4、、所有权人、主要使用人和点 点设备管理人的姓名和联系方式。机井信息，包含井深、开采 层位，井型，静水位，动水位。灌溉信息，包括灌溉形式、控 制面积、 主要作物等。 机电设备信息， 包括：水泵型号 （类型、 功率、扬程）、能效系数、变频等信息。同步填写河北省以电折 水机井测量现场记录表并录入手机 APP。 河北省安排布置各县区参照井的选取和初始水电系数的测定工作。 各县区根据机井不同的取水水位和不同的灌溉方式选取该县区参 照井，进行初始水电系数的测定，组织专家评审后作为该县区标 准的水电折算系数变化规律参照井，为实际机井水电系数提供个 参考依据。四、水电折算数据中心的建立（一）水电折算数据中心采

5、用全省统一建设的方式，由推广 中心牵头建设，归推广中心负责管理，可以作为全省农业水价综 合改革的中心平台。在考虑安全和经济的前提下，采用目前流行 的云端部署模式，各县区采用安全 u 盾+账号 +口令的登陆模式， 保证互联网信息安全，数据采用异地实时备份保证数据安全。（二）数据中心负责所有以电折水机井的基于GIS 空间数据库的时空关联基础信息管理，农户基础信息管理，以电折水实时 上报信息的收取、存储、折水运算、供水费收取、台账管理等工作。（三）依据参照井，负责水电折算系数的校正工作，并且保 证水电折算系数在县局测定的标准水电折算系数附近，出现大的 偏差能及时报警。（四）负责生产水电折算系数的数据

6、模型，采用大数据分析 的方法，根据不断累积的数据进行实时修正数据模型。观察地下 水位、降水量等因素对水电折算系数的影响。（五）将以电折水的数据和拥有计量设施的井的基础数据进 行比对校核，及时发现问题报警，及时纠正。五、以电折水在农业水价改革中的应用。（一）通过安装智能通讯网关实现电表电量采集，智能通讯 网关可以和电力局 IC 卡电表进行 485 通讯， 采集使用电表的用户 号、用电量、使用的时间段等信息，县区政府协调水务局与电力 公司结合，获得持卡用户号和名单，就可以实现水权到户；现场 为普通电能表时，智能通讯网关通过采集电表脉冲获得用电量， 但此时只能水权到井，水价改革针对机井管理者，村民内

7、部采用 自治的方式，如果仍要水权到户则需要投入水泵控制电气开关控 制回路设备建设投资， 与智能通讯网关连接实现 IC 卡控制或遥控 控制。（二）对压采项目区内已经建设智能井房计量设施的地区采用水 电一卡通的模式，自动采用计水收费；对于以电折水模式机井， 宜采用控水不控电的思路，我们在机井控制回路中串接控制。只 要用户账户有剩余水量，感觉不到通讯网关的存在，只要刷电力 IC 卡表就可以；一旦剩余水量不够了，则刷电力 IC 卡不能使用， 需要协会授权超额水量。六、以电折水建设模式（一）以电折水建设所需要的智能通讯网关和数据中心建设建议引入社会资本方采用BOOT莫式进行，授予社会资本方特许运营权，运

8、营期 20 年，运营期内由社会资本方和用水协会共同管理， 运营期结束后双方协商有偿移交用水协会。投资构成：由社会资本方一次性投入平台及智能通讯网关的 建设数据中心资源及软硬件材料，每眼井投资，包含智能通讯网 关及通讯费用 20KK 元，县镇村用水协会平台管理软件50 元（成本折算到每眼井） ，云计算数据中心 950 元（成本折算到每眼井） ， 合计每眼机井投资 3000 元；由政府投资的包含一次性每眼井 300 元的基础信息采集费用，每个村以电折水参照井计量设施（智能 井首）每套 5000 元，便携式以电折水系数测定系统每套 5000 元。 管护期内根据发生分批投入维修用器件，由奖补资金列支。

9、社会资本方投资收益： 对于机井管控面积 100 亩的，每方水收取 0.01 元系统运行维护费用，从奖补资金列支。奖补结束后统一从供水费列支，每方水收取 0.01 元维护费用。（二）开始阶段，用水协会管理水平和技术水平较低，社会 资本方通过技术培训和管理优化与用水协会一起维护计量设施的 良性运行，保证国家投资的微喷灌的顺利投入使用，保证农业水 价改革高效顺利完成。（三）切合国家供给侧改革的发展方向，社会资本方和用水 协会共同探索灌溉环节的供给侧改革，发展自动化灌溉，灌溉托 管等先进的灌溉模式。（四）农民实现更节水的、更自动便捷的灌溉服务，节约种 植成本；用水协会实现收益，保证水利工程和自身的良性

10、运行； 政府实现了用水数据监管、收取供水费、建立台账、兑现奖补， 落地农业水价综合改革。为中国的现代农业发展打下良好基础。七、农业水价综合改革的问题探讨（一）供电部门配合。以电折水工作的进行必须获得电力部 门的配合。 全省机井分四种情况， 第一种情况是有水利计量设施， 也有电力 IC 卡表的，由用水协会选择其中一种使用；第二种情况 是有水利计量设施，无电力 IC 卡表的情况可以推行水电一卡通； 第三中情况有电力 IC 卡表，无计量设施情况，采用智能通讯网关 采集用户用电量，以电折水；第四种是既没有电力IC 卡表也没有计量设施的情况，通过智能通讯网关加水泵控制电气开关控制回 路设备以电折水。（二）定水权。亩均水权如果定的额度过小，造成老百姓灌 溉费用过快增加将造成农业水价改革难以推行，建议采用循序渐 进的方式逐步缩小水权。（三）村用水协会利益保障。明确奖补资金用于协会的具体 金额、考核办法、发放流程。真正让管理好的、配合度高的用水 协会获得收益。 同时逐步通过市场化手段实现灌溉托管业务发展， 增加协会的经济收入，用经济效益推动基层组织的作用充分发挥 和效益体现，全面保障农业水价改革落地。（四）村用水协会和农户奖补