摘要：当前随着社会经济的快速发展，农业生产方式逐渐发生转变，传统化的农业生产方式逐渐朝着现代化的农业转变，从粗放型的经营逐渐转向集约化的经营方式，农业产业化的进程逐渐加快。同时我国农业灌溉已经有上千年的发展历史，在农业灌溉方面投入一些先进的科学技术，能够有效提升对资源的利用效率。本文将从农业自动化在灌区节水配套改造工程应用方面进行分析，提出相应的措施。
关键词：农业自动化；灌区节水；配套改造工程；应用推广
前言
我国作为一个农业大国，农业灌溉已经有上千年的发展历史，而且我国的农业用水占据总用水量的80%左右，水的利用率仅仅占据45%，农业灌溉用水还存在很多问题，水资源的紧缺也是当前农业发展中面临的主要问题。我国农业发展在经济发展中占据重要地位，我国江浙一带的农业用水量较大，开始掀起节水灌溉的高潮，农业自动化节水配套设施开始在很多地区应用，同时一些微灌试验工程已经被开发和应用，很多先进的高新技术被广泛应用到农业自动化节水灌溉工程中，也取得较好的经济效益，提升了整体的应用水平。在农业灌溉系统中推广自动化控制，在一定程度上可以提高资源的利用效率，能够缓解水资源日益紧张的现状，也能够降低农业生产成本。
一、农业自动化建设的现状
农业自动化技术也是近年来兴起的一项比较先进的综合性技术，自动化技术中涉及计算机技术、信息论和自动控制技术等，其中自动化技术的应用范围相对比较广，在我国农业快速发展的时代，自动化技术在农业领域中发挥着重要的作用。我国属于一个农业大国，农田遍布我国的各个地区，农业自动化技术的应用也成为当前研究的重点。我国江浙一带由于经济发展较快，在农业生产方面已经引入各种先进的自动化技术，促进了农业的进一步发展和进步。滴水灌溉也是当前农业发展中的一项重要技术，其中就应用到自动化技术中的自动控制技术，能够控制灌溉中的水量，对灌溉程度进行分析，保证灌溉工程可以有效实现低能耗、高效率和智能化的趋势。近年来，我国开始进入“农业现代化”的发展趋势，各级政府机构开始加强对农业水利工程应用的不断投入，根据预定计划，实现农业水利信息自动化工程改造计划。对于农业自动化水利工程逐渐将计算机技术、现代通讯技术和自动控制技术有机整合，将其应用于农业灌区的日常运行中，能够做到对泥沙厚度和渠道水位和水流的实时控制和调节，能够保证整个灌区水利工程的合理调控。
二、农业自动化技术在灌区节水工程的应用标准
1.灌区农业用水主要是为了实现对灌区灌溉的远程监测，应用先进的信息技术实现对农业灌溉工程的综合调度，农业监控站通过信息化技术可以有效实现水位采集、气象监测等一系列的技术应用，通过建立计算机信息技术平台，能够实现自动化的数据传输和信息共享，能够对供水项目实现远程监测和管理，可以不断优化调度，提供相应的决策依据。例如，东海县根据灌区实际的供水情况，利用到先进的GPRS通信技术，实现远程的自动化监控和管理，通过3G网络进行数据的传输，为灌区的灌溉工程提供坚实的技术基础。灌区节水工程的主要建设标准主要是能够对灌区的节制闸和泄水闸进行有效监控，同时结合温度和气象信息，对灌区内的农田土壤进行实时监测，将灌区的水位、土壤和气象等信息统一集中到一个信息平台中，能够根据灌区的实际灌溉情况，调节灌溉情况，充分管理水资源情况，有效节约水资源。
2.灌区农业自动化系统结构
对灌区节水配套改造应用自动化技术，主要是通过建立计算机信息系统管理平台，将灌区现场监测与通讯网络有效结合，实现对灌区的实时调控和监测。（1）东海县通过建立计算机信息系统管理中心，建立专门的远程监测系统，保证24小时运转，服务器能够24小时接收现场监控到的各项数据，通过计算机技术能够对数据信息进行有效整合，将数据信息直接展示出来，通过及时了解灌区的供水状况，可以科学地进行供水调度。（2）现场的监控设备主要包括水闸监测柜、气象监测柜和温度仪、风速仪等；（3）由于灌区的监测点分布比较分散，需要建立统一的通讯网络，通常建立3G无线网络，也能够节约投资和运营成本。
三、农业自动化技术在灌区节水配套中的应用
1.实现对水情和水文信息的收集
农业自动化技术的应用，通过对水情和水文信息的收集，可以对水位和水流速进行实时监测，将采集到的数据信息进行有效分析，可以达到对灌区节水工程的改造的目的。例如，压阻式水位传感器和超声波流速仪能够应用于对水位和水速的监测，采集相关的数据信息，水位传感器的应用可以将模拟信号转换为电流进行传输，各种测量数据会通过无线通讯设备进行数据信息的上传，从而达到监测的目的。对于灌区的水质情况，可以选用超声波流速仪测量泥土厚度，计算渠道的流量，能够为提前做好渠道的清淤工作。
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2.PLC控制系统的应用
PLC控制系统的逻辑运算系统复杂，其运行可靠、通信能力强，已经被广泛应用到各个行业中，PLC控制系统通过对控制程序的编写，可以完成对闸门的远程控制，该系统通常是安装于一些斗渠的闸房内，将PLC控制系统与电气控制柜有效连接，在调度中心的闸门控制软件能够对闸门进行远程操作，可以实时发送有关的水位情况，根据实际的状况进行水位调节，实现对各个斗渠水量的配送，完成水利调度。例如，现场的工作人员通过对开关的切换实现对远程操作和现场控制，及时处理一些紧急状况。
3.实时监控技术的应用
实时监控技术是当前多媒体技术中的一项重要技术，其主要集传感技术、自动控制技术和通信技术为一体，能够有效将多项计算机技术有效融合，充分发挥计算机功能，保证操作的简单和灵活。例如，通过在灌区的重要部位设置视频监控点，农业灌溉通常是需要连续24小时进行监视，需要应用到网络摄影机，实现全天候的360°监视，通过视频图像监测，可以对灌区内的各种情况实时监测，通过对图像数据信息的采集，从实时的图像数据信息中获取相关的数据，相关管理人员对获取的数据信息进行分析，实现灌区内数据信息的共享，对灌区内部的水量情况进行调度，调整灌区内的水流情况。
4.无线通信技术的应用
农业灌溉的整体分布范围比较广泛，而且很多的地方地广人少，灌区内部无线通讯设施的配备需要根据灌溉区域的实际情况进行调节，通常将有线通讯和无线通讯有机结合起来，可以保证灌区内部整体的通讯便利。例如，灌区内部需要通过水位差调节闸门，能够达到对水量调度的目的，可以再某些区域范围内架设光纤电缆，实现对有线数据的传输，能够对一些地势较差的灌区进行数据监测，通过将监测到的数据上传到数据系统管理中心，对时间间隔进行设置，能够将每一个时间段的数据进行精细化管理，实现对每一个过程的数据监测，及时调节每一个时间段的灌溉情况。
四、灌区节水配套改造工程建设
1.水闸监测站点的建设
对灌区的监控设备采用的是一体式的摄像机和数字视频服务器，数字视频服务器能够完成对信号的模拟，通过编码实现网络传输，将获取的数据信息数据发送给监控服务器，实现数据信息的有效传输和监控。例如，对水位的监测主要应用的是超声波水位计，而且该种设备已经在各个行业中被广泛应用，其调校方式和安装方式都是相对比较灵活，而且很容易维护。应用的通讯网络主要基于3G无线网络，能够实现对较大范围网络运行状态的监测，监测的实时性较高，具有较广的应用范围，而且组网分费用较低。
2.气象监测站点的建设
气象监测站点也是灌区节水配套工程建设中的重要一项内容，主要是由太阳能供电系统、风速仪和温度仪等模块组成，能够有效实现数据信息的传输，而且供电站点的电能主要是太阳能供电，具备较长时期的供电系统，能够在特殊的气候条件下正常供电，保证灌区各项设备的正常应用。例如，有关风速、雨量和温度等数据信息的采集，可以将数据信息传输到相关的模块，能够完成对数据信息的初步分析，从数据信息中获得相关灌区的运营情况，确保整个灌区各项系统的顺利进行。
3.各支渠监控站点建设
由于整个灌区的范围较大，而且一些站点的分布较散，需要通过建立对支渠进行监控的站点，采用红外一体的摄像机、3G视频服务器和相应的供电系统等，利用立杆方式进行安装。在实际的应用过程中，摄像机主要是负责的是对数据信息的采集，3G网络服务设备主要负责对数据信息的传输，将相关的数据信息传输到网络服务中心，网络管理人员根据数据进行分析，了解各个支渠存在的实际问题，及时做好调控管理。支渠的监控室全天候24小时进行，需要相关管理人员能够及时了解支渠的运行状态，及时采取相应的措施应对，保证整个运行过程的规范。
五、结语
综上所述，对当前农业发展中的灌区管理是一项重要的研究内容，需要对灌区的管理现状进行分析，在充分了解灌区实际情况的前提下，应用各种先进的科学技术，采用信息自动化系统对灌区的水位情况、闸位和土壤情况进行全方位的监测，同时应用多种先进技术，实现对数据信息的收集和传输，达到对灌区实际情况及时了解的目的，做好统一调控。
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[4]霍秀坤.简述灌区续建与节水改造施工技术的运用[J].中国科技投资，2016（08）.
论文作者:张娟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签：灌区论文; 农业论文; 数据论文; 信息论文; 技术论文; 水位论文; 情况论文; 《基层建设》2019年第7期论文;