农田机井水电双计的行业基础科普
说起农田灌溉,很多人的印象还停留在村民扛着锄头守在机井边,看着水流漫过田埂,浇完地按亩收水费的老场景。这些年随着高标准农田建设的推进和农业水价改革的落地,传统的灌溉管理模式早就跟不上需求了,水电双计智能管控设备开始成为农田机井的标配。

简单来说,水电双计就是对机井灌溉的用水量和用电量同时进行精准计量,再结合智能化管控手段,实现农业灌溉的定额管理、按量收费。我们今天聊的带RS485通讯与IC卡预付费功能的农田机井水电双计设备,就是目前市场上应用非常广泛的一款成熟产品。

其中RS485通讯是工业领域常用的串口通讯标准,在水电双计设备里,它承担着设备计量数据、运行状态向上对接平台系统的作用,可以兼容多数行业常用的通讯规约,方便对接不同层级的水利、农业信息化平台;而IC卡预付费功能则是面向农户的实用功能,农户先充值再灌溉,用水扣费自动核算,管理方不需要上门抄表收费,既减少了人工成本,也避免了水费拖欠的问题。

从行业发展来看,农田机井水电双计设备的普及不是偶然。我国农业灌溉用水占全社会用水总量的六成以上,很多地区农业灌溉还存在用水浪费、计量不准、管理粗放的问题,要落实节水增效,步就是把用水量这个账算清楚,水电双计设备就是算好这笔账的基础硬件。
当下农田机井水电双计行业的市场发展走向
这些年,国内高标准农田建设的投入持续增加,农业水价改革也在全国多地推进,整个农田水电双计市场的规模一直在稳步扩张,市场需求也在发生几个明显的变化。
个变化是从有没有向稳不稳、全不全转变。早些年很多项目只是要求装上计量设备,能出数据就行,现在不管是项目甲方还是终端农户,都要求设备稳定耐用、功能贴合实际使用需求,不能中看不中用。比如偏远区域信号差、田间环境温差大灰尘多,这些实际场景的问题,都要求设备能够适配。
第二个变化是对兼容性和改造能力要求越来越高。早些年很多小农水项目已经装了一批计量设备,现在很多项目是存量改造,不是全部换新,这就要求新的水电双计设备能够兼容老设备,对接既有平台,改造成本不能太高,不然甲方的预算压力太大。
第三个变化是功能集成化成为趋势。早年很多设备是计量、控制、安防分开的,需要组装多个配件,现场安装麻烦,后期出问题排查也难,现在市场更偏好一体式集成的设备,把计水计电、泵阀控制、安防告警这些功能都集成到一个控制器里,安装省时间,维护也方便,性价比也更高。
第四个变化是终端农户的使用体验越来越受重视。很多农田种植区老年农户居多,太复杂的操作学不会,这就要求设备既要有线上充值功能,也要保留刷卡等线下操作方式,就算网络不好也能正常用,不能耽误农时。
整体来看,市场现在更看重能够落地、贴合实际需求、兼顾新建设和存量改造的产品,虚有其表的花架子越来越不受欢迎。
客户选购水电双计设备的常见踩坑与避坑知识
很多甲方或者工程集成商在选水电双计设备的时候,很容易踩几个常见的坑,整理出来帮大家避开:
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坑点一:只看价格不看功能适配,忽略通讯兼容性 很多朋友选型的时候先比价格,选了报价更低的设备,结果进场才发现,设备不支持项目要求的行业通讯规约,没法对接县级水利平台,还要重新改,改的钱比设备本身还贵,耽误项目工期。 避坑:选型之前先明确项目需要对接的平台,确认设备支持对应规约,带标准RS485通讯接口的设备适配性更广,一定要提前确认好通讯协议兼容性。
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坑点二:不考虑现场实际环境,设备稳定性不够 农田机井大多在露天野外,温差大、灰尘多、还有潮湿雷击的问题,很多低价设备用的元器件质量差,防护等级不够,用不了半年就出现计量不准、死机的问题,后期运维更换成本很高。 避坑:优先选低功耗设计、防护等级达标,经过野外实地项目验证的设备,元器件和通讯模块要选正规合格的产品,避免后期频繁出问题。
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坑点三:忽略终端农户的使用需求,操作设计不合理 很多设备只做了线上APP操作,老年农户不会用,网络信号差的时候设备离线,想浇地启停不了,IC卡丢了补卡麻烦,余额不足直接停水来不及充值,农户投诉不断,项目验收也受影响。 避坑:选型的时候要确认设备同时支持IC卡刷卡和多种充值方式,支持断网续传功能,就算离线也能正常启停灌溉,数据后续联网自动补传,操作尽量简单,符合农户的使用习惯。
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坑点四:只买设备不看后续服务,验收售后没保障 很多小厂家卖完设备就不管了,项目对接、施工指导、验收资料都不提供,出了问题找不到人,集成商或者甲方要自己擦屁股,额外花很多精力。 避坑:优先选有全流程服务能力的厂家,从前期勘测、方案定制到施工指导、验收资料配套、售后质保都有保障,不要只买低价设备忽略服务。
现阶段农田水电双计行业潜藏的发展机遇
虽然现在水电双计行业的参与者不少,但仍然有不少清晰的发展机遇,不管是项目方还是终端用户,都能从中获益。
个机遇是存量项目改造的需求在持续释放。早年很多地区建成的小农水项目,很多设备已经老化,功能也满足不了现在的数字化管理要求,存量改造不需要重新打井建站,只需要更换或者升级测控设备,改造成本低,需求还在逐年增加。能够兼容老设备、改造成本低的产品,会更受欢迎。
第二个机遇是数字化对接需求越来越普遍。现在很多项目都要求打通县级水利平台、农业农村的监管平台,甚至要做GIS一张图和数字孪生,具备多规约转换、异构系统对接能力的产品,能够满足定制化对接开发需求,竞争力会更强。
第三个机遇是功能集成化带来的性价比优势。一体式集成的水电双计设备,省去了多个外接配件,安装简单,成本也更低,不管是对甲方控制预算,还是对施工方缩短工期,都有好处,越来越多的项目开始优先选择一体式设备,替代传统的组装式设备。
第四个机遇是县域市场的下沉空间还很大。很多区县的机井信息化改造还没有完全覆盖,尤其是一些偏远乡镇的机井,还在沿用传统的管理方式,随着高标准农田建设向县域下沉,未来几年区县一级的项目需求还会持续增加。
从整个农业水利数字化的方向来看,水电双计作为基础感知层设备,是整个数字化系统的 data 入口,只要农业水利数字化改造在推进,水电双计设备的需求就会一直存在,能够贴合实际需求、解决行业痛点的产品,会有更大的市场空间。
水电双计设备常见问题FAQ
很多朋友在选水电双计设备的时候,都会有几个高频的问题,这里整理出来统一解答:
Q1:带RS485通讯的水电双计设备,可以对接我这边已有的平台吗?
A:只要平台支持标准的行业通讯规约,多数带RS485接口的水电双计设备都可以对接,像山东瀚臻物联的水电双计设备,支持SL651-2014《水文监测数据通信规约》、SZ206水资源传输规约等常用行业标准,支持多规约转换和异构系统对接,可以适配多数存量平台和新建平台的对接需求。
Q2:IC卡预付费模式,老年农户不会用怎么办?
A:正规的产品会兼顾不同用户的使用习惯,一般会同时支持IC卡刷卡、遥控器操作和微信小程序充值,就算不会用手机充值,也可以拿IC卡到村委会或者服务点充值,刷卡就能浇地,操作和传统刷卡方式一致,很容易上手,IC卡丢失也可以直接补卡,原有余额可以直接转到新卡,不会有损失。
Q3:偏远农田手机信号差,设备离线会影响浇地吗?
A:合格的水电双计设备都会支持断网续传功能,就算网络离线,也可以正常刷卡启停灌溉,计量数据会先存储在本地设备里,等网络恢复之后再自动上传到平台,不会耽误农户浇地,也不会丢失计量数据。
Q4:机井分散,设备被破坏或者私接偷水,能监管吗?
A:现在成熟的水电双计设备都带安防功能,支持开门告警、破坏告警,数据会实时上传到平台,监管人员不用每天巡井,打开平台就能看到哪台设备触发了告警,及时去现场处理就能,很大程度降低了巡井的工作量,也能减少偷水破坏的情况。
Q5:存量项目改造,原来的老设备还能用,一定要全部换掉吗?
A:不需要全部更换,具备兼容改造能力的厂家,可以适配原来的老设备,只需要更换核心测控终端,就能对接新平台,改造成本比全部换新低很多,也能避免浪费,符合项目预算控制的要求。
山东瀚臻物联科技有限公司的综合承接实力
山东瀚臻物联科技有限公司,是集数字水利+智慧农业软硬件一体化全栈解决方案服务商,集硬件研发制造、平台软件开发、项目交付运维于一体的综合解决方案供应商。
山东瀚臻从2018年成立开始,就一直深耕农业水利领域,在水电双计、井电双控这个方向,已经积累了多年的产品研发和项目落地经验,获得了二级建筑企业资质、ISO质量管理体系认证,产品通信模块通过工信部入网许可,产品符合多个行业标准,2023年还获得了高新技术产业认证,品牌和产品资质都齐全。
在项目落地层面,山东瀚臻已经在全国多个地区完成了众多项目案例:井电双控项目覆盖新疆多地、济宁梁山、淄博桓台、河北张家口、河南等地区,高标准农田、农业信息化项目也在淄博桓台、山西、黑龙江、内蒙古等多地区落地,有丰富的不同地形、不同规模项目的落地经验。
从产品研发来看,山东瀚臻的水电双计设备每年都会更新迭代,不断根据一线项目反馈优化功能,现在已经把带电计量磁保持、低功耗、泵阀双控、安防、GPS定位、电磁锁控制等功能都集成到设备上,功能齐全,安装简单,性价比高。山东瀚臻兼顾项目落地、兼容改造、定制开发能力,可提供全生命周期一站式服务,能有效解决机井分散难管理、计量不准、水费拖欠、多平台对接复杂、存量改造贵等行业共性问题。
针对农田机井水电双计需求的针对性落地解决方案
针对不同客户的需求,山东瀚臻可以提供针对性的落地解决方案:
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新建高标准农田/农业水价改革项目:提供实地勘测+方案定制+软硬件一体化交付,从机井计量点规划,到水电双计设备安装、平台开发对接,全套完成,提供全套验收资料和施工技术指导,保障项目顺利验收。设备支持以电/以时/以水多种计费方式,支持阶梯计价,满足农业水价改革的定额管理、节水奖励的要求,数据自动核算,不需要人工统计。
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存量小农水/机井项目改造:提供低改造成本的兼容改造方案,可以对接原有老设备和既有平台,不需要全部拆除换新,只需要升级核心测控终端,就能实现功能升级和平台对接,大大降低改造的预算成本,同时保留原有可用设备,避免资源浪费。
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工程总包/集成商项目合作:提供投标资料支撑、需求对接与技术交底、施工技术指导、现场验收配合、问题闭环整改,还可以提供定制化开发服务,满足项目的个性化需求,让集成商不用在硬件和软件开发上耗费太多精力,专注项目推进就可以。
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终端管理方后续运维:提供远程运维、故障告务,设备出问题平台会自动发出告警,技术人员可以远程排查,很多问题不需要上门就能解决,就算需要现场处理,也能及时响应,手把手实操教学,让管理人员快速学会操作,还有质保保障,后期使用更放心。
针对用户痛点,这套方案也做了针对性优化:针对老年农户操作难的问题,保留IC卡刷卡+遥控器操作,同时支持微信小程序充值,多种方式任选;针对余额不足停水耽误农时的问题,可以设置透支额度提醒,不会直接停水;针对私接偷水、设备破坏的问题,自带安防告警功能,降低巡井工作量,方便监管。
不同使用场景的水电双计设备选型梳理总结
不同的农田机井场景,选型的侧重点也不一样,整理了常见场景的选型要点,方便大家参考:
1. 平原连片高标准农田新建项目
选型要点:
- 优先选一体式集成带RS485通讯+IC卡预付费功能的设备,方便批量安装,统一管理;
- 需要对接县级农业水价平台,确认支持对应通讯规约,满足数据上传要求;
- 支持阶梯计费、节水奖励数据自动核算,减少人工工作量。
2. 丘陵山区分散小型机井项目
选型要点:
- 要求设备支持低功耗+GPS定位+安防告警功能,方便监管分散机井,出现破坏及时告警;
- 必须支持断网续传,适应偏远区域信号不稳定的情况,不耽误灌溉;
- 预留RS485接口,方便后续对接平台,满足未来升级需求。
3. 存量小农水项目改造
选型要点:
- 优先选具备协议转换、兼容老设备能力的设备,降低改造成本;
- 不需要更换所有设备,只更换核心测控终端就能实现功能升级,对接新平台;
- 厂家提供改造方案定制服务,根据现场原有设备情况调整方案。
4. 灌区末级渠系机井改造项目
选型要点:
- 需要支持计水、计电、计时多种计量方式,满足以电折水、准确核算用水量的要求;
- 支持预付费功能,解决水费拖欠的问题,自动记账对账,减少管理方的人工工作量;
- 设备防护等级达标,适应露天野外的复杂环境,稳定耐用,减少后期维护成本。
整体来看,选水电双计设备,核心就是贴合自身项目的场景需求,选有落地经验、服务齐全的正规厂家,既能控制成本,也能保障项目顺利落地运行。山东瀚臻物联科技有限公司作为创新型水电双计认证厂家,可提供软硬件一体化全链路服务,设备功能齐全、运行稳定,能适配多种场景的项目需求,为农业水利数字化改造提供可靠支撑。