摘　要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各國(guó)開(kāi)始使用計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化技術(shù)，使節(jié)水灌溉的效果更為突出。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)在科學(xué)技術(shù)方面還有一定的差距，基本停留在人工操作上，一些地區(qū)率先在局部面積使用了節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)，但是具有擴(kuò)展功能的大規(guī)模灌溉工程的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)還不多見(jiàn)。

　　關(guān)鍵詞：節(jié)水灌溉,自動(dòng)化技術(shù),發(fā)展趨勢(shì)

　　一、節(jié)水灌溉及節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)

　　節(jié)水灌溉是指用采取有效的技術(shù)措施，使用較少的灌溉水達(dá)到最好的生產(chǎn)效益和經(jīng)濟(jì)效益，隨著世界水資源的日益緊缺，世界各國(guó)都在探尋有效的節(jié)水措施。目前較常使用的灌溉技術(shù)為噴灌技術(shù)和微灌技術(shù)。

　　節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)的突出優(yōu)勢(shì)是有效的節(jié)省了水、肥料、能量、殺蟲(chóng)劑和人工，極大程度上消除了人為因素對(duì)灌溉的不良影響，提高了灌溉操作的準(zhǔn)確性，有利于對(duì)農(nóng)田灌溉進(jìn)行科學(xué)的管理，對(duì)環(huán)境也起著一定的保護(hù)作用。

　　二、我國(guó)節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)行原理

　　現(xiàn)階段，我國(guó)的節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)尚處于研制和試用階段，雖然在部分地區(qū)取得了一定的應(yīng)用和成果，但是并沒(méi)有得到大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。自動(dòng)化控制系統(tǒng)的原理為：通過(guò)土壤、氣象、作物等類傳感器以及檢測(cè)設(shè)備將其數(shù)據(jù)通過(guò)信息采集站傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)傳至計(jì)算機(jī)中央控制系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析來(lái)檢測(cè)是否需要灌溉或者何時(shí)停止灌水，然后將信號(hào)傳遞至控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制閥門(mén)開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉自動(dòng)化控制。自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)備一般由中央控制器、田間工作站、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端單位(即RTU)或閥門(mén)控制器、電磁閥和田間信息采集或監(jiān)測(cè)設(shè)備五個(gè)部分組成。

　　1.中央控制器

　　中央控制器主要有計(jì)算機(jī)等設(shè)備及控制程序的軟件所組成的，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)和程序軟件的應(yīng)用，對(duì)農(nóng)田的灌溉情況進(jìn)行檢測(cè)和預(yù)報(bào)，隨著時(shí)代的發(fā)展，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)程的監(jiān)視、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、報(bào)警等功能，達(dá)到完全自動(dòng)化控制。

　　2.田間工作站

　　田間工作站又稱中繼站，是中央控制器和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端單位的中轉(zhuǎn)站，數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào)傳遞到田間工作站，再由田間工作站傳遞到中央控制器。田間工作站是根據(jù)地形和設(shè)備信號(hào)接收的限制來(lái)確定布置的位置和個(gè)數(shù)。在沒(méi)有障礙物和遮擋的情況，信號(hào)傳輸效果較好，如果空置面積過(guò)大，則需要增加田間工作站的個(gè)數(shù)。

　　3.遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端單位(RTU)或解碼器

　　遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端單位是接受由田間工作站的指令，并且對(duì)其指令進(jìn)行實(shí)時(shí)的信息終端。它與官網(wǎng)布置的電磁閥直接相連，接收到田間工作站的指令后對(duì)電磁閥的開(kāi)啟進(jìn)行控制，同時(shí)，收集田間的各種數(shù)據(jù)和信息，并傳遞到田間工作站。

　　4.電磁閥

　　電磁閥是控制田間灌溉的閥門(mén)，由田間節(jié)水灌溉設(shè)計(jì)輪灌組的劃分來(lái)確定安裝的位置和個(gè)數(shù)。

　　5.墑情信息采集站和田間信息采集檢測(cè)設(shè)備

　　田間信息采集檢測(cè)設(shè)備是節(jié)水灌溉自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其主要基于傳感設(shè)備在田間的應(yīng)用，自動(dòng)化灌溉的傳感器主要分為土壤類、作物類、氣象類及系統(tǒng)類傳感器，用于測(cè)量田間和系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳至中央控制器，通過(guò)中央控制器的各種軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，再用曲線圖現(xiàn)實(shí)田間各項(xiàng)參數(shù)的變化，對(duì)不良情況進(jìn)行報(bào)警。

　　隨著我國(guó)各種科學(xué)技術(shù)和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的新技術(shù)和新設(shè)備運(yùn)用到了農(nóng)業(yè)灌溉中，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)節(jié)約了大量的水資源，并且通過(guò)不斷的研制降低各種設(shè)備成本、增加設(shè)備的各項(xiàng)功能、完善設(shè)備的各種使用模式，使設(shè)備的操作和人性化，符合人類的操作習(xí)慣，并且克服了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各項(xiàng)障礙，即使在惡劣的環(huán)境下也能夠正常使用。

　　三、我國(guó)節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

　　1.提高我國(guó)農(nóng)民的可持續(xù)發(fā)展意識(shí)

　　當(dāng)前，我國(guó)的農(nóng)民還沒(méi)有認(rèn)識(shí)到節(jié)水灌溉對(duì)可持續(xù)發(fā)展的重要作用，還處于傳統(tǒng)的人工耕種思想中，還沒(méi)有認(rèn)同科學(xué)改造農(nóng)業(yè)的思想，并且節(jié)水灌溉自動(dòng)化控制器的價(jià)格較為昂貴，農(nóng)民無(wú)法承擔(dān)，一些農(nóng)民根本不了解節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)和節(jié)水灌溉自動(dòng)控制器，更無(wú)從談起購(gòu)買(mǎi)和使用了。因此，國(guó)家有關(guān)部門(mén)應(yīng)重點(diǎn)對(duì)農(nóng)民宣傳節(jié)水灌溉技術(shù)對(duì)于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性，并且重點(diǎn)突出節(jié)水灌溉技術(shù)對(duì)于農(nóng)民個(gè)人的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，應(yīng)加大和擴(kuò)大節(jié)水灌溉自動(dòng)化設(shè)備在農(nóng)村的試點(diǎn)，通過(guò)對(duì)自動(dòng)控制器的試用，讓農(nóng)民切身感受到節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，主動(dòng)的去選擇、去使用。

　　2.加大國(guó)家對(duì)節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備的投入

　　由于研發(fā)和推廣節(jié)水灌溉自動(dòng)化設(shè)備需要大量的人力、物力和資金，因此國(guó)家和政府的有關(guān)部門(mén)應(yīng)加大對(duì)節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備研制的投入力度，并實(shí)行成果獎(jiǎng)勵(lì)制度，對(duì)于成功研制節(jié)水灌溉自動(dòng)化設(shè)備的研究機(jī)構(gòu)給予精神上和物質(zhì)上的獎(jiǎng)勵(lì)。對(duì)于設(shè)備的推廣，國(guó)家也應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的投入，擴(kuò)大對(duì)節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備的宣傳力度，使更多的農(nóng)民接受并使用節(jié)水灌溉自動(dòng)化設(shè)備。在研制的過(guò)程中，要注重對(duì)設(shè)備成本的控制，盡可能用最低廉的價(jià)格制造出功能最強(qiáng)、質(zhì)量最佳的設(shè)備，迎合農(nóng)業(yè)市場(chǎng)的需求。

　　3.加強(qiáng)節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備的智能化

　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)的快速發(fā)展，未來(lái)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)的要求也會(huì)越來(lái)越高。因此，我國(guó)的節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)向著價(jià)格低廉、性能完善、操作簡(jiǎn)便的方向發(fā)展。并且，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)會(huì)與智能化技術(shù)、傳感技術(shù)、農(nóng)業(yè)科技相融合，生產(chǎn)出更加智能化、具有更多功能、性能穩(wěn)定的灌溉控制器，以適應(yīng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求。

　　四、結(jié)語(yǔ)

　　由上文中我們可以看出，國(guó)外在節(jié)水灌溉自動(dòng)化控制器的研制方面已經(jīng)日益成熟，同時(shí)人工智能化技術(shù)的發(fā)展也與其相融合。而我國(guó)的灌溉自動(dòng)化控制設(shè)備和技術(shù)還沒(méi)有形成規(guī)?；⑵胀ɑ拖盗谢?，限制了我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。因此，農(nóng)村可以根據(jù)我國(guó)的具體國(guó)情和經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況，來(lái)采取切實(shí)可行的節(jié)水灌溉技術(shù)和自動(dòng)化設(shè)備，盡量采用性能完備、成本低廉、操作簡(jiǎn)單的節(jié)水灌溉自動(dòng)化控制設(shè)備，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展;并且，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)世界的水資源的保護(hù)和對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)，對(duì)全球資源的可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。

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