智能IC卡系統(tǒng)在農(nóng)村機(jī)電井灌溉中的應(yīng)用

馮文軍

（天鎮(zhèn)縣農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)辦公室，山西 天鎮(zhèn) 038200）

1 IC卡系統(tǒng)推廣背景

20世紀(jì)90年代初，地下水資源的開(kāi)發(fā)利用在我國(guó)（尤其在干旱頻發(fā)的北方地區(qū)）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用越來(lái)越重要。但由于當(dāng)時(shí)灌溉設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，更新維護(hù)不足，部分設(shè)施老化失修嚴(yán)重，用水管理粗放，再加上田間灌溉普遍采用“大水漫灌”的方式，灌水時(shí)“跑、串、泄、漏”，灌水效率低下，水資源浪費(fèi)現(xiàn)象比較嚴(yán)重。隨著地下水灌溉的發(fā)展，地下水超采的現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，從而引發(fā)了地下水位下降、地面塌陷、海水入侵等一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。如何合理有效地管理地下水資源，實(shí)現(xiàn)地下水資源的可持續(xù)利用已成為十分緊迫的問(wèn)題。

20世紀(jì)90年代末期以來(lái)，機(jī)電一體化技術(shù)在我國(guó)迅猛發(fā)展，并進(jìn)入智能化方向邁進(jìn)的新階段。在農(nóng)田水利灌溉中，通常所采用的方法是計(jì)錄電能表的讀數(shù)，過(guò)后再根據(jù)水泵使用的時(shí)間分?jǐn)傠娰M(fèi)，這種方法計(jì)量誤差大，不能真實(shí)地反映實(shí)際的用電量情況，給用水管理帶來(lái)很多不必要的麻煩和糾紛。

這些新問(wèn)題引起了眾多學(xué)者的關(guān)注，他們也從管理和技術(shù)等方面提出了一些行之有效的解決辦法。例如，將智能IC卡系統(tǒng)引進(jìn)到機(jī)電井灌溉中，用戶預(yù)交電費(fèi)，存入卡中，憑卡開(kāi)機(jī)抽水，自動(dòng)計(jì)時(shí)計(jì)費(fèi)，卡中金額用盡時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)，終止抽水。然而，目前的大部分研究主要是基于技術(shù)本身的探討，對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用狀況、應(yīng)用后產(chǎn)生的影響和存在的主要問(wèn)題都缺乏系統(tǒng)的探討。對(duì)這些問(wèn)題的深入了解，不僅可以促進(jìn)IC卡系統(tǒng)的進(jìn)一步普及和推廣，而且對(duì)于合理開(kāi)發(fā)和利用地下水資源，制定相應(yīng)的政策也都有十分重要的意義。

2 IC卡系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

IC卡系統(tǒng)目前在我國(guó)沈陽(yáng)、山西、河北、山東等地區(qū)機(jī)電井農(nóng)田灌溉中已有試點(diǎn)并開(kāi)始推廣。根據(jù)水利部門(mén)、電力部門(mén)及技術(shù)推廣部門(mén)提供的信息，IC卡系統(tǒng)在機(jī)電井農(nóng)田灌溉中的推廣主體大體有三種：一是村集體，如沈陽(yáng)于洪區(qū)青苔村從1997年就開(kāi)始引進(jìn)IC卡系統(tǒng)，在該村的影響下,周邊的幾個(gè)村也先后采用了這種管理；二是電力部門(mén)，如沈陽(yáng)的新城子區(qū)農(nóng)電局就于2002年在一個(gè)供電所引入了IC卡系統(tǒng)；三是政府農(nóng)口部門(mén)，如山西省祁縣就為試驗(yàn)區(qū)的21眼機(jī)井安裝了這一系統(tǒng)。由此可見(jiàn)，在IC卡系統(tǒng)的引進(jìn)中，電力部門(mén)、村集體及政府農(nóng)口部門(mén)都不同程度地發(fā)揮了積極的作用。

3 IC卡系統(tǒng)應(yīng)用后的影響

（1）解決了“收費(fèi)難”的老問(wèn)題。由于IC卡系統(tǒng)采取電費(fèi)預(yù)交，所以無(wú)論對(duì)于以前受“收費(fèi)難”問(wèn)題困擾的電力部門(mén)還是村集體，再也不用為農(nóng)戶拖欠電費(fèi)發(fā)愁，農(nóng)民預(yù)交多少電費(fèi)就用多少電，解決了“收費(fèi)難”的老問(wèn)題。

（2）提高了農(nóng)戶的節(jié)水意識(shí)，減少了水資源的浪費(fèi)。過(guò)去，由于灌溉電費(fèi)與用水多少?zèng)]有直接掛鉤，很多農(nóng)村實(shí)行電費(fèi)按畝分?jǐn)偅瑔蝹€(gè)農(nóng)戶的節(jié)水節(jié)電積極性不高，地下水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。IC卡系統(tǒng)的應(yīng)用，將農(nóng)民自身的利益與用水的多少直接聯(lián)系起來(lái)，充分調(diào)動(dòng)了農(nóng)民的節(jié)水積極性，地下水資源的使用量也大幅度降低。

（3）省工省時(shí)、安全方便，且減少了“澆地難”的問(wèn)題。農(nóng)民朋友在以前澆灌農(nóng)田的過(guò)程中需要找尋機(jī)井管理人，很是麻煩，影響了工作效率和工作情緒，而且人工計(jì)時(shí)不規(guī)范，收費(fèi)不標(biāo)準(zhǔn)，往往讓農(nóng)民朋友很受傷。采用IC卡的交費(fèi)方式后，農(nóng)民十分注意控制灌溉時(shí)間，灌溉時(shí)間較以前大大縮短，即使在用水的高峰期，“澆地難”的問(wèn)題也基本解決了，因此發(fā)生的糾紛也明顯減少。

4 IC卡系統(tǒng)應(yīng)用中存在的主要問(wèn)題及建議

（1）資金上有困難。IC卡系統(tǒng)的使用，各投入和管理主體都有認(rèn)識(shí)，是能夠得到支持的，也是利于推廣的。但對(duì)IC卡系統(tǒng)，一些村集體有資金上的困難，那些已經(jīng)安裝的也大多為舉債經(jīng)營(yíng)；對(duì)于電力部門(mén)而言，由于業(yè)務(wù)范圍較大，所以要大面積地安裝，遇到的首要困難就是資金問(wèn)題；對(duì)于政府投入部門(mén)，智能IC卡系統(tǒng)也大多停留在概念上，多數(shù)是幫助配置機(jī)井工程而對(duì)創(chuàng)新管理考慮的較少。

建議：對(duì)于電力部門(mén)而言，可以對(duì)已建機(jī)井灌站配裝IC卡系統(tǒng)，從自身來(lái)說(shuō)完全可以節(jié)約人員管理成本，利于電費(fèi)回收和統(tǒng)計(jì)配置；對(duì)于村集體來(lái)說(shuō)，本著節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)用電公平，建設(shè)數(shù)字農(nóng)村是非常有利的，除考慮村集體出資外不妨探索租拍入股籌資方案；對(duì)于投入部門(mén)來(lái)說(shuō)，應(yīng)該追加這方面的投資，考慮對(duì)建后工程的管理。

（2）IC卡系統(tǒng)設(shè)備質(zhì)量不高或管理有漏洞。IC卡系統(tǒng)的主要組成部分是控制箱，箱內(nèi)有電度表、空氣開(kāi)關(guān)、控制器等核心部件。由于控制箱長(zhǎng)期暴露在外界自然環(huán)境下，磨損較為嚴(yán)重，每?jī)扇昃鸵鼡Q一次，以免漏電傷人，這就對(duì)控制箱本身的質(zhì)量提出了較高的要求。建議：加強(qiáng)管理，如現(xiàn)在許多機(jī)井工程都配備了井房或控制室，可以考慮將IC卡系統(tǒng)設(shè)備一并裝置在這些建筑內(nèi)。盡量采用非接觸式高頻觸發(fā)磁卡控制技術(shù)。

（3）農(nóng)戶對(duì)該系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)不夠。IC卡機(jī)井取水控制系統(tǒng)是一項(xiàng)新的節(jié)水監(jiān)控、管理措施，存在著政府力度大、農(nóng)民被動(dòng)接受的現(xiàn)象，特別是一些農(nóng)民認(rèn)為這是太高科技的東西，不敢想甚至認(rèn)為不如老辦法來(lái)的實(shí)際，出現(xiàn)因技術(shù)缺失而接受困難。

建議：加強(qiáng)政府引導(dǎo)，在科普宣傳的內(nèi)容上，增加一些機(jī)電方面的東西，讓農(nóng)民在認(rèn)識(shí)節(jié)水形勢(shì)的嚴(yán)峻性和必要性的同時(shí)，認(rèn)識(shí)到安裝此系統(tǒng)帶來(lái)的方便、實(shí)惠。

5 結(jié)語(yǔ)

智能IC卡系統(tǒng)應(yīng)用于機(jī)電井灌溉，操作方法簡(jiǎn)單易學(xué)，農(nóng)戶容易掌握。該系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，解決了實(shí)際存在的收費(fèi)困難、水資源浪費(fèi)和農(nóng)戶間用水矛盾等問(wèn)題。不僅降低農(nóng)戶灌溉成本，而且可以減少地下水的無(wú)序開(kāi)采和浪費(fèi)，還能增強(qiáng)農(nóng)戶的節(jié)水意識(shí)，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉。

總之，智能IC卡系統(tǒng)在我國(guó)也是一種新興事物，卻是今后農(nóng)村機(jī)電井灌溉中機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向，更是建設(shè)數(shù)字農(nóng)村的重要條件，實(shí)際應(yīng)用中還需要不斷在技術(shù)和管理等方面積累經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并針對(duì)問(wèn)題提出相應(yīng)的政策措施。

[1]吳家林.農(nóng)網(wǎng)改造及農(nóng)電體制改革結(jié)束后農(nóng)電管理面臨的問(wèn)題與對(duì)策[J].廣西電業(yè)，2002，（ 2）:44～46.

[2]劉雅欣.IC卡計(jì)量控制系統(tǒng)及其在機(jī)井灌溉中的應(yīng)用[J].山西水利科技，2010，（ 2）:70.

[3]張麗娟，王金霞.IC卡系統(tǒng)在機(jī)電井灌溉中的應(yīng)用及影響[J].水利經(jīng)濟(jì)，2005，（ 2）:43～45.