滨州市水利勘测设计研究院 山东滨州 256600
摘要:我国目前的农业节水灌溉技术还处于研究的初级阶段。因此需要政府和相关企业加大对研究的支持力度,通过资本和宣传的方式提高社会各界对节水技术的重视,为我国农业灌溉节水水平的提供做出贡献。
关键词:农业;节水灌溉;自动化技术
引言
在我国水资源极度匮乏的今天,大力推广农田水利节水灌溉技术意义重大。在应对农业用水节水问题上,我们不仅要学会和创新节水灌溉技术,而且还要针对不同的地理环境采用不同的节水灌溉技术,这样才能实现节水最大化,才能有效的提高水资源利用率。合理应用各种灌溉技术,可以保证灌水的均匀,并最大程度节约用水,并保持土壤的良好物理、化学性状,提高土壤肥力,获得加大的经济效益。
1农业节水灌溉中的自动化技术
1.1 工作原理
农业节水自动灌溉系统组成大致包括中央控制计算机、传感器、数据采集系统、电磁阀及软件系统等,在具体操作过程中,需要人工来制定一套适合的灌溉数据,并将这些数据作为标准值,同时通过传感器来对土地中实际的各种数值进行感知,传感器会对所感知到的数据传输给中央处理系统,中央处理系统将两组数据进行比对,然后对是否需要灌溉进行确定。通常情况下实际数据低于标准数值时,则会执行灌溉任务,相反则灌溉系统开关会自动关闭。
1.2 系统特点
农业节水自动灌溉系统主要的作用是进行农业灌溉,为了更好的在农业中运用自动化技术,就要求农业节水自动灌溉系统的组成尽可能的做到简单、易于操作。为了促进农作物更好的发展,在进行农业灌溉的同时,往往会在水源中添加各种化学农药,这会在一定程度上对农业节水自动灌溉系统产生化学腐蚀,所以,农业节水自动灌溉系统一定要具有良好的抗腐蚀性。在进行灌溉的过程中,农业节水自动灌溉系统能够将水肥进行最佳比例的混合,以便能够在进行灌溉的过程中保证施肥的均匀性,而且能够根据植物在不同的时期对肥料的需求,对水肥比例进行适当的自动化调节。农业节水灌溉中自动化技术的应用,能够对灌溉中的用水进行精准的控制,从而有效的避免用水不当造成的水资源浪费现象。
2 农业节水灌溉中自动化技术的应用现状
目前已经有很多国家在农业种植的节水灌溉中使用自动化技术,取得了较为成熟的研究成果。但是我国在农业灌溉节水自动化技术的开发时间上较发达国家晚一些,农业种植使用的节水自动化技术还需要改进和优化。从本质上来说,目前我国农业节水灌溉自动化技术应用的过程中,人为参与的地方还有很多。而且由于我国的土质和地貌和国外的环境并不相同,单纯的引进国外先进农业灌溉节水自动化技术可能会引发事倍功半的结果,因此技术人员应从国情出发,设计和研发匹配我国实际农业种植中的灌溉节水自动化技术。
3 提升农业节水灌溉自动化技术水平的对策
3.1 提高对植物生长需要信息的提取能力
农业灌溉科学节水目标的实现,需要以植物生长所需要的信息作为重要参考,以此来制定精确的节水方案。因此需要利用先进的技术来探测到植物生长增强技术水平,有效提取作物生长所需的信息所需要的信息,确保探测的科学性和精确性。在具体探测过程中,可以采用红外技术、植物电信号、多光谱反射技术等来对植物生过程中对营养需求情况、病虫害状况及生长状况等信息进行提取,并以此来制定科学的节水方案,确保农业灌溉节水目标的实现。
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3.2 加大对节水灌溉自动化技术的研发力度
现阶段我国处于农业节水灌溉自动化技术的初级阶段,很多的技术还不够完善,而国外的技术在国内又不能相适应,因此需要加大对节水灌溉自动化技术的研发力度,采用政府补贴,税收减免,企业投入等多种手段来对节水灌溉自动化技术进行融资,确保不会出现由于资金不足而限制节水灌溉自动化技术研发的情况。首先,研究机构要和企业能够完成对接,针对市场的需求,对自动化技术中的薄弱环节以及非常重要的设备进行主要技术研发,提高节水灌溉自动化技术和一些设备的使用价值。其次,政府要加强对节水灌溉自动化技术的重视和人力财力的投入,可以积极的引进国外的一些节水灌溉自动化技术的专家来进行一些关键技术的指导,同时也要充分的利用国内的一些人才,将他们组成一个团队,专门负责对节水灌溉自动化技术的关键技术进行研发改进。最后,积极的调动各类风险投资企业的积极性,使他们原因将s资金投放在节水灌溉自动化技术的创新和研发上,加大各企业对节水灌溉自动化技术的关注。
3.3 重视农业节水灌溉自动化技术的普及
我国现阶段的高等教育机制尚不完善,因此参与农业活动的从业人员大部分都是中等学历的农民,相关技术的专业知识水平不高。整体素质也较低,严重缺乏新时期的农业节水灌溉自动化技术的理论和实践知识。因此很多省份和地区的农业工作者不愿意花大价钱研究自己并不了解的领域。各级政府应当重视农业节水灌溉自动化技术的知识普及范围,先让农民尝到该技术的甜头,在让其主动为该技术开展学习和研究和活动。研究机构应培养出可以为农业工作者进行宣传和授课的团队,让农业节水灌溉自动化技术可以实践到中国的土地上,实现其真正的节能环保作用。
4 节水灌溉自动化技术的发展趋势
4.1 有线节水灌溉自动化技术系统
运用远程监测控制系统实现用户对于任一控制点的实时控制与动态监测。亨利公司研发制造的IMMS灌溉控制系统结构是基于电话线路的农业节水灌溉自动化系统,同时也是今后发展的趋势。可见,IMMS通过已经成熟的电话网络为系统的主要数据通道,再往对中央控制中心传输,从而实现动态调度分配水资源。IMMS中央控制自动化控制管理系统,实现了对灌溉区域子系统进行同步检测和控制,可由工程师工作站完成灌溉顺序、灌水量、灌水持续时间、灌水日期等参数的编制工作,同时还设置了自动报警提示功能的单元。要先改变自动控制系统程序中的参数值,只有管理人员自己亲身到每个灌溉控制单元。这样可以良好的杜绝运行人员带来的“误操作”问题,避免大量的水资源浪费事故的发生。
4.2 基于无线传感器技术的农业节水
灌溉自动化系统无线传感器技术主要依托于电子技术、自动化技术和无线信息通信技术等,在农业节水灌溉自动化研究上,需要加实现信息信号的实时同步,无线传感器技术就能够很好地解决这一问题,利用无线传感器技术更容易实现对灌区各种动态信息的采集、数据传输和信息数据的动态处理等,为农业节水灌溉自动化的研究工作指明了方向。
4.3 基于3G技术的节水灌溉自动化系统
伴随着GIS、无线通信(GPRS)、人工神经网络、微波通讯、全球定位系统(GPS)、卫星遥感等技术不断的推进在灌区节水可控领域,不但强大了灌溉用水决策支持系统功能,而且还推动灌区灌溉管理向自动化、智能化、现代化等方向发展,构建节水、节能、高效灌溉等高水平、高性能的灌区自动化控制管理系统。
结束语
综上所述,现阶段节水灌溉自动化技术在我国还处于初级的发展阶段,还存在着很多的需要改善的问题,国家和政府需要加强对农业节水灌溉自动化技术的重视,采取有效的措施来提升节水灌溉自动化技术在农业上的运用水平,从而在实现节水的同时促进我国农业现代化的发展。
参考文献
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[2]郑成海,刘伊明.节水灌溉自动化技术分析及优化控制调节[J].农村科学实验.2016(06)
[3]赵建云.节水灌溉自动化技术发展及趋势[J].农业开发与装备.2016
论文作者:周少琛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/14
标签:技术论文; 节水灌溉论文; 农业论文; 系统论文; 传感器论文; 灌区论文; 信息论文; 《建筑学研究前沿》2018年第8期论文;