(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210572159.5 (22)申请日 2022.05.25 (71)申请人 华北水利水电大 学 地址 450046 河南省郑州市金 水区北环路 36号 (72)发明人 杨啸　贾艳昌　何小可　王文　 杨晨　李长明　郭嘉伟　 (74)专利代理 机构 南京苏创专利代理事务所 (普通合伙) 32273 专利代理师 张学彪 (51)Int.Cl. A01G 25/16(2006.01) G06Q 20/14(2012.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种节水灌溉监控、 计费管理系统和监控、 计费方法 (57)摘要 本发明涉及一种节水灌溉监控、 计费管 理系 统和监控、 计费方法， 其系统包括通过数据接收 服务器进行通信连接的数据中心处理模块、 用户 信息采集模块、 灌溉监控模块、 计费管理模块和 水权交易模块； 其方法为用户信息采集模块采集 灌溉设备信息、 灌溉用户的个人信息和灌溉用地 信息并通过数据接收服务器传输至数据中心处 理模块， 数据中心处理模块根据采集的信息进行 统计计算， 并分配灌溉用水量， 灌溉监控模块实 时监测灌溉用户的灌溉用水量， 计费管理模块根 据灌溉用户的灌溉用水量进行计费。 本发明通过 设置阶梯水价的计费模式， 加强和促进了灌溉用 户的节水意识， 实现各级水利工程高效运转， 促 使农业节水， 提升农业用水效率， 缓解水资源的 供需矛盾。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 114982604 A 2022.09.02 CN 114982604 A 1.一种节水灌溉监控、 计费管理系统， 其特征在于： 包括数据中心处理模块、 用户信息 采集模块、 灌溉监控模块、 计费管理模块和水权交易模块， 所述数据中心处理模块通过数据 接收服务器与用户信息采集模块、 灌溉监控模块、 计费管理模块和水权交易模块进行数据 的传输和交互， 所述用户信息采集模块采集灌溉设备信息、 灌溉用户的个人信息和灌溉用 地信息并通过数据接收服务器传输至数据中心处理模块， 所述数据中心处理模块根据采集 的信息进行统计计算， 并分配灌溉用水量， 所述灌溉监控模块实时监测灌溉用户的灌溉用 水量， 所述计费管理模块 根据灌溉用户的灌溉用水量进行计费。 2.根据权利要求1所述的节水灌溉监控、 计费管理系统， 其特征在于： 所述灌溉监控模 块包括农田环境采集单元、 机井状态监控单元和远程灌溉控制单元， 所述农田环境采集单 元采集灌溉用地处的雨量、 蒸发量、 土壤含水率、 气压、 风速和风向， 采集灌溉用水的水位、 流量、 流速、 水温， 采集灌溉设备的闸位、 功率和水泵、 电机的工作状态； 所述机井状态监控 单元实时监测并获取机井设备的运行信息， 所述远程灌溉控制单 元控制灌溉设备的启停。 3.根据权利要求1所述的节水灌溉监控、 计费管理系统， 其特征在于： 所述计费管理模 块设有水电智能管理机， 所述水电智能管理机记录并上传灌溉用户每次用水量和剩余用水 量、 用电量和剩余电量、 灌溉用户消费金额及余 额。 4.根据权利要求3所述的节水灌溉监控、 计费管理系统， 其特征在于： 所述数据中心处 理模块建立灌溉用户信息数据库并制作灌溉用户的灌溉用水的智能IC卡， 灌溉用户通过在 水电智能管理机上刷卡取 水。 5.一种节水灌溉 监控、 计费方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1： 数据采集： 按照行政单位分级采集灌溉设备信息、 灌溉用户的个人信息和灌溉 用地信息， 将采集的信息逐级审核统计并上报， 最终汇总收录 至数据中心处 理模块； 步骤2： 数据处理： 数据中心处理模块对采集的所有的灌溉设备信息、 灌溉用户的个人 信息和灌溉用地信息进行处理分析， 计算出用水总量、 各级行政单位用水量及具体的灌溉 用户的亩均水权和所需的灌溉用水量； 步骤3： 水价制定： 结合各级行政单位灌溉设备的运行管理费用、 终端灌溉用户所需的 灌溉用水量， 并根据终端灌溉用户的土壤墒情信息、 农作物种类、 用水量计量、 用电量计量 和用水时间， 计算灌溉用户的用水效率， 再根据灌溉用户的用水效率的高低制定终端水价； 步骤4： 计费管理： 灌溉监控模块实时监测、 记录灌溉用户每次的用水量， 并按照预先设 定的时间节点进行汇总计算， 在设定的时间节点内， 比较灌溉用户的实际用水总量与分配 的用水量的大小， 计费管理模块采用阶梯水价计费模式进行计费； 步骤5： 数据统计： 按照行政单位逐级采集用水数据、 用电数据、 灌溉设备数据、 灌溉面 积数据和水权数据， 并通过数据接 收服务器上传至数据中心处理模块进行数据整合、 分析 和计算， 生成灌溉用水信息图表， 并建立历史数据库。 6.根据权利要求5所述的节水灌溉监控、 计费方法， 其特征在于： 所述步骤1中实名制采 集灌溉用户的个人信息和灌溉用地信息， 包括灌溉用户的所述地区、 身份信息、 灌溉用地面 积、 灌溉用地的农作物种类和土壤墒情信息， 所述灌溉设备信息包括灌溉设备注册信息和 灌溉设备运行 数据。 7.根据权利要求5所述的节水灌溉监控、 计费方法， 其特征在于： 所述步骤1中行政单位 包括水利部门、 农业部门、 发改部门和财政部门， 所述行政单位按照村、 镇、 县、 市、 省的行政权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114982604 A 2等级顺序将采集的信息逐级审核统计并上报。 8.根据权利要求5所述的节水灌溉监控、 计费方法， 其特征在于： 所述步骤4中阶梯水价 计费模式包括第一阶梯水价计费、 第二 阶梯水价计费和第三阶梯水价计费， 所述第一阶梯 水价计费、 第二阶梯水价计费和 第三阶梯水价计费的单位水价比为 1:1.3:2， 当灌溉用户的 实际灌溉用水量小于灌溉用户分配的用水量， 灌溉用户按照第一 阶梯水价计费， 当灌溉用 户的实际灌溉用水量大于灌溉用户分配的用水量且不超过其20%时， 灌溉用户按照第二阶 梯水价计费， 当灌溉用户的实际灌溉用水量大于灌溉用户分配的用水量且超过其20%时， 灌 溉用户按照第三阶梯水价计费。 9.根据权利要求8所述的节水灌溉监控、 计费方法， 其特征在于： 当灌溉用户的实 际灌 溉用水量小于灌溉用户分配的用水量时， 计费管 理模块统计灌溉用户的实际节水量并上传 至数据中心处理模块， 所述数据中心处理模块根据灌溉用户的节水量多少进 行节水补贴和 奖励。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114982604 A 3