农业水价综合改革服务平台设计与开发

田家宾，王朝阳，焦丽娜

（1.天津市水利科学研究院，天津 300061；2.静海区水利工程建设管理中心，天津 301600）

2016年12月24日，天津市政府发布《关于推进天津市农业水价综合改革的实施意见》（津政办发〔2016〕113号），要求全市开展建立健全农业水权制度、完善用水计量设施、加强农业用水管理、创新管理农业终端水价改革等基础工作，建立完善的农业水价形成机制、精准补贴方案以及节水奖励机制。

随着“互联网+”、云服务、大数据等新兴技术的快速发展，为落实天津市农业水价综合改革工作，紧密结合政策要求，基于云平台开发农业水价综合改革服务平台，利用信息化手段全面管理农业灌溉用水过程，对用水数据进行数据挖掘和数据分析，为灌溉用水决策提供技术支持。

云平台是将计算任务分布在大量大型服务器集群构成的资源池上，包括计算和存储服务器及宽带资源等，充分利用互联网技术提供动态、可伸缩、虚拟化的计算，以达到资源分享和整合的目的，提高软件的整体开发效率及计算效率。因此，基于云平台建设农业水价综合改革服务平台，可实现全市各行政区灌溉用水数据的高度共享，改变传统信息系统独立建设模式，实现市级农业灌溉用水信息平台的搭建。

1 平台的总体设计

农业水价综合改革服务平台由节水宝App和水资源管理系统两部分组成。节水宝App为农户提供手机远程灌溉的操作客户端；水资源管理系统为管理部门提供农业灌溉用水数据全面管理。平台总体框架，如图1所示。

基于云服务平台开发农业水价综合改革服务平台，平台建成后可实现对计量设施、农户及管理者全面管理，提供可视化图表对用水数据统计分析，实时掌握机井工作状态并及时处理故障。通过建立统一的资金账户，农户可通过手机App在线购水、远程控制水泵灌溉；管理部门可以根据农户土地及其种植情况为区域、机井和农户分配水权，实现农业灌溉用水总量控制和定额管理，超出规定使用量则不能开泵取水，分配给农户的水使用量为其水使用权，若用不完农户可以转让、出卖用水权，政府也可回购，利用平台实现水权自由交易。同时，制定阶梯水价，对农户进行精准补贴和节水奖励，提高农民的节水意识，以促进种植结构及时调整。

1.1 节水宝App

节水宝App是农业水价综合改革服务平台的手机端系统，包含机井远程控制、机井信息查看、农户水权交易、用水记录、充值缴费等主要功能。农户通过手机操作节水宝App可实现远程开启、关闭机井设备进行灌溉，用水完成后自动扣除账户余额，支持通过支付宝、微信第三方支付方式在线充值购水，具备农户用水的排队预约功能。农户可通过App查看机井的用水信息、位置信息、水权分配等信息，在农户灌溉过程中，发生水权超出、水价变动、设备故障时，节水宝App客户端实时进行预警提示。

1.2 水资源管理系统

图1 平台总体框架

水资源管理系统是农业水价综合改革服务平台的数据中心，全面管理农业灌溉用水各类信息，为整个平台的运行提供数据存储计算，对灌溉数据进行统计和分析。系统实现对灌溉机井设备用水情况和工作状态的全面管控，对区域、机井和农户进行水权分配，落实阶梯水价政策，通过奖励和惩罚措施提高农户节水意识，实现区域用水总量控制和定额管理目标。系统开发GIS地图服务功能，实现对灌溉机井的可视化管理。管理员可灵活对平台用户进行管理与权限配置，对农户、地块、计量设施等基础信息进行维护更新。

2 云服务平台建设

2.1 平台建设模式

基于云平台建设市级、区级、乡镇三级农业水价综合改革服务平台，实现对全市农业用水数据的全面管理。

（1）乡镇管理平台实现基础信息填报、用水记录导入与录入、用户开卡充值、充值记录查询、用水记录查询等功能；基础数据填报后直接共享到区水务局管理平台，乡镇级管理平台不能再修改基础数据。

（2）区级管理平台实现基础信息审核、实时数据接收、用水量查询与分析、信息上报、机井控制、收费管理等功能。

（3）市级管理平台负责接收各区水务局上报数据，并能共享原始数据；开展用水量查询统计与分析；制定并下达各区的水权分配指标。

云服务平台的应用改变了传统信息系统独立建设模式，实现了全市农业灌溉用水数据的高度统一管理，避免了各区重复建设系统，很大程度上降低了软件和硬件采购的费用；同时，降低了系统运行维护难度，提高了系统安全性和稳定性，为搭建市级农业用水信息平台提供了建设方案。

2.2 平台角色分配

平台用户中共分为3种角色，即系统超级管理员、水资源管理部门和农户。平台角色权限分配，如图2所示。

（1）系统超级管理员。系统设有最高权限的管理员，能够对角色及角色权限进行相应的管理操作，对基础信息数据进行更新维护等操作。

（2）水资源管理部门。水资源管理部门主要完成管理行政区内基础信息数据录入、水权分配、数据统计、水价管理、机井管理、用水历史、财务结算等功能。

图2 平台角色权限分配

（3）农户。农户可通过节水宝App完成购水、机井远程灌溉、用水记录查询、设备预警等功能。

3 结语

农业水价综合改革服务平台通过基于云平台构建的省市、区县、乡镇三级用户端口，建立了区域数据信息平台，实现了对灌溉用水数据的高度统一管理和灌溉区域间数据的整合共享，有效实现了总量控制和定额管理的用水目标。

云服务平台技术的应用改变了传统水利行业软件开发、数据存储和建设模式，有效提高了系统运行稳定性和用水数据共享利用程度，为市级农业用水信息平台建设提供了方案，通过大数据分析和挖掘技术可为农业灌溉用水提供决策支持。

目前，全国农业水价综合改革工作正在稳步推进，已有30个省市印发了省级的农业水价综合改革实施方案，各省市对农业水价综合改革制定了总体安排。基于云服务平台开发的农业水价综合改革服务平台满足当前政策需求，适应最新信息化发展趋势，系统建设管理模式先进，能为天津市及全国各省市农业水价综合改革提供平台技术，具有广阔的推广应用前景。