摘要：农作物无法离开水源生长，在我国的大面积农业都需要经常性的灌溉来保持作物的生长，然后传统的灌溉技术会形成很多水资源的浪费，而且灌溉的不均匀也不利于农作物更好的发展。随着国家科技的发展，在农业的灌溉方面也越来越多的运用到了自动化技术，通过农业节水灌溉中自动化技术的应用可以有效的避免水资源的浪费，使水资源得到更加合理的运用。自动化技术在农业节水灌溉中得以应用是大势所趋，因此，围绕着适用于农业节水灌溉的自动化技术展开研究，具有一定的现实意义。
关键词：农业节水灌溉；自动化技术；具体应用
中国淡水资源总量为28兆立方米，占世界水资源总量的6%，位居世界水资源总量排名的第四位。然而，中国人口数量非常庞大，中国人均水资源量仅占世界平均水平的1/4，是世界人均水资源最匮乏的。此外，由于中国独特的地理环境，气候多变，造成我国水资源在空间上和时间上的分布极为不均。中国是一个农业灌溉用水量很大的国家，农业是我国的用水大户，用水总量约4000亿m3，占全国总用水量的70%，其中农田灌溉用水量3600～3800亿m3，占农业用水量的90%～95%。而农业用水中的浪费现象相当严重，主要表现为农田灌溉水的利用率低，平均约45%，传统的农业地面灌溉技术往往耗水量大、水的利用力较低，是一类很不合理的农业灌溉方式，已不能很好地满足农业灌溉用水的需要。
1 目前国内外农业节水自动灌溉系统发展的现状
农业节水自动灌溉系统最早是由法国在第一次世界大战期间发明的，并在后电子技术和科学技术不断发展过程中得以不断完善，后来在其他一些国家也取得了非常显著的进步，控制模式已发展到遥测和遥控的集中控制模式。由于国外农业节水自动灌溉系统发展时间较长，技术已非常成熟，农业节水自动灌溉系统也十分完善，能够准确在灌溉过程中控制精度。相较于国外，我国农业节水自动灌溉系统处于起步阶段，系统在整体配合性方面还存在许多不足之处，而且自动化程度无法尽如人意，农业节水自动灌溉系统还没有完全实现自动化，多停留在半自动化和人工的程度。
2 对适用于农业节水灌溉的自动化技术进行创新
2.1 基于电话网络拨号的有线节水灌溉自动化技术
借助目前发展已经较为成熟的电话网络，将其作为系统的主要数据通道，然后传输到灌区的中央控制中心，实现对水资源的动态调度分配，基本实现对灌区子系统的同步检测控制，并由工程师工作站计算机完成灌水日期、灌水顺序、灌水持续时间、灌水量等参数的编制，还设置有相应的自动报警提示功能，杜绝了人为误操作所带来的水资源浪费事故的发生。
2.2 基于无线传感技术的无线节水灌溉自动化技术将电力电子技术、自动控制技术和无线通讯技术相结合研发出了基于无线传感技术的无线节水灌溉自动化技术。其可以实现为灌区灌溉不同控制系统信号的动态采集、远程传输以及动态处理分析提供较为优越的实时同步解决方案，是灌区自动化控制技术发展的新方向。
2.3 基于3G技术的节水灌溉自动化技术
将全球定位系统、无线通讯系统、微波通讯系统、卫星遥感、人工神经网络等先进技术相结合，同时结合农业灌溉的实际情况，全面完善灌溉用水决策支持系统，构筑具有高校灌溉、节水、节能等高性能、高水平的灌区综合自动化控制管理系统，全面推进灌区灌溉管理的现代化、智能化、自动化。
3 对硬件标准进行具体设定
以提高自动灌溉系统完善性为目标，针对不同的硬件设置完成标准的具体设定工作，无论是对自动化技术的应用，还是对农业节水灌溉的实现而言，都具有一定的现实意义。对自动化控制器而言，其硬件标准可归纳为“标准化”。由于控制器对适用于农业节水灌溉的自动化技术而言，是作为核心而存在的，因此，只有尽量提高控制器自身的标准化水平，才能为后续信息数据的采集、对信息进行分时段存储等一系列工作的开展奠定良好基础；对传感器而言，“数字化”是其需要满足的硬件标准。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在对农业节水灌溉所涉及自动化技术加以应用的过程中，传感器的作用主要体现在土地测量、信息获取与传输这 3 个方面，也就是说，相关人员应当以保证测量结果精确性、可靠性为前提，完成对统一测量标准的构建工作，联系实际完成传感器设备的选择，提高其数字化、标准化水平，保证测量结果具备应有的精确性；保证执行组织 / 机构的标准化。对农业生产而言，执行组织 / 机构的存在，主要是对农田、设施温度、设备以及电路等进行调控，保证执行控制装置具有较高的标准化水平，不仅可以提高自动化技术的质量，还能为后续针对农业节水灌溉所需系统化网络的建设提供边路。除此之外，对控制装置和网络通信结构来说，标准化建设同样具有十分突出的作用，这样做的目的是保证处于运行状态下的各个节点，能够对农业节水灌溉需要应用的信息或数据进行共享，无论是对自动化技术的研发还是应用而言，都具有不容忽视的推动作用。
4 对农作物生长需要应用的信息进行有效提取
保证自动化技术与农业节水灌溉相融合的重点，是对农作物生产需要应用的信息进行有效提取，以现代化技术为依托，明确处于不同生长阶段的农作物需要的种种信息，再通过科学的方式完成信息补充的有关工作，为农作物的生长提供保障。需要注意的是，在对农作物所需信息进行探测时，较为常见的技术包括多光谱反射、植物电信号和红外线技术，在对农作物病虫害情况和所需营养信息具有明确认知的前提下，提取信息、了解其生长情况，使所制定农业灌溉方案能够在最大程度上满足农作物需求，自动化技术自然也就在农业节水灌溉的过程中得到了有效应用。
5 自动化控制在农业灌溉中的应用优势
在农业节水灌溉中的自动化技术中，灌溉系统大概可以分为中央控制计算机、传感器、数据采集系统等部分，在进行操作的过程中，工作人员需要制定一套较为合理的灌溉数据，然后以这套数据为标准值，通过传感器感知土地中实际的各类数值，传感器将感知所得到的数据传输到中央处理系统，中央处理系统会将两组数据进行比较，最后确定是否进行灌溉。当实际数值高于标准数值时，无需进行灌溉，若实际数值低于标准数值，则需要执行灌溉的任务。
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。传统农业灌溉大部分只是局限在人工灌溉和借助于一些简单的灌溉工具方面。随着物价上涨，我国人口老龄化严重，劳动力资源越来越稀少，农田灌溉员的雇佣成本也在上涨。对于拥有广阔的农田的农场主而言，高昂的人工成本让其难以担负。自动化灌溉系统的前期投入成本虽然也高，但毕竟是一次性投入，相比于每年需负担的高人工成本来说，自动化灌溉系统在经济成本上还是比较划算的。
结束语：
在科技飞速发展的当今社会，农业电气化、自动化建设速度不断提升，大量新兴技术被应用在农业生产的过程中，并取得了相应的成果。本文以农业节水灌溉为立足点，围绕着自动化技术的具体应用展开了研究。灌溉作为农业生产不可或缺的环节，其质量和效率给农作物乃至农业带来的影响都是不可预估的，农业节水灌溉的重要性开始为人们所熟知。对自动化技术进行合理应用，不仅可以提高设备可靠性、节约在设备方面的投入，还能够节约用水，为农业可持续发展这一目标的实现奠定基础。
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论文作者:王晓玲
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/26
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