摘要：随着我国经济与科技的高速发展，资源现状却日趋紧张。同其他国家相比，我国资源的开发利用速度远远大于可再生资源的再生速度。其中，水资源的过度开发与破坏，造成了现有资源状况不容乐观的局面。为此，我国针对当前资源现状提出了可持续发展的战略方针，同时为了缓解我国当前水资源短缺的现状，国家相关部门对目前现有的灌溉技术进行了分析，针对技术中存在的有关问题提出解决方案，并对节水灌溉技术的未来发展趋势进行了深入探讨，希望能够提升我国的节水灌溉水平，适应我国的可持续发展的战略目标。
关键词：节水灌溉；自动化技术；发展现状；趋势
1 引言
在我国农业生产用水，几乎达到全国生产生活用水量的70%左右。其中农业用水的90%是用于农业灌溉使用，所以，目前农业节水的主要内容是节约农业灌溉用水。根据目前国内外发展的现状来说，和国外一些农业较发达国家对比，我国的农业用水并没有达到高效的利用效率，农业灌溉浪费水资源的现象非常严重。因此，科学的提升我国灌溉用水的利用率，首先要在满足农业生产用水的前提之下，选用先进的自动化技术，有效地节约水资源，对可持续利用水资源具有相当重大的意义。
2 节水灌溉与自动化技术
2.1 发展节水灌溉的必要性
我国农业灌溉普遍存在用水量大、效率低下和浪费严重等问题。采用节水灌溉技术，不仅能够促进我国农业结构调整，增加农民的收入，而且能够提高我国农业竞争力和改善生态环境，对我国的农业发展具有非常重要的意义。对比起传统的灌溉技术，节水灌溉是节约用水和高效用水灌溉技术的统称。节水与高效都是相对概念，只有对比才有价值。因此，节水灌溉技术概念是不断发展，并非是一成不变的。要实现我国农业和社会经济可持续发展，就必须全力发展节水灌溉技术，建设节水型农业，确保粮食生产安全。
2.2 节水灌溉自动化
随着计算机在生产和生活中的应用和普及，计算机在灌溉管理中也得到广泛的应用。为了能更好的提高灌溉效率，节约水资源，每个国家都开始探究农业灌溉的计算机自动化技术。我国在这一领域的发展，和发达国家对比还存在着较大的差距。目前，很多地区还在依靠人力进行农业灌溉，相对发达的地区已经开始使用节水灌溉自动化技术。但是，更加具有扩展功能和更加普及的大规模灌溉工程的监控系统还是比较稀少的。
2.3 节水灌溉自动化技术的优点
对比传统的灌溉技术，节水灌溉自动化技术的优势表现在能大量节省灌溉使用的肥料、杀虫剂、能量、人工和水量等资源。在很大程度上减少了人为因素对灌溉造成的不良影响，大幅度提升灌溉工作的正确性，同时，对自然环境也起到保护的作用。
3 节水灌溉自动化技术的应用现状
3.1 我国节水灌溉自动化技术发展现状
近年来，随着农业现代化的逐步推进，我国的滴灌技术得到了快速的发展，并在喷滴灌系统设计方面积累了较为丰富的经验。由于农村经济的发展和国家对农业投入的不断增加，微喷灌等一些新的灌溉技术在我国得到了广泛的应用，并取得了良好的经济和社会效益。当前计算机控制技术在我国众多领域获得了前所未有的广泛应用，使得许多部门从传统的以人为主的管理方式进入了以计算机控制技术为手段的自动化监控与调度的先进管理模式。国内在开发灌溉自动控制系统方面还处于研制、试用阶段，能实际投入应用，且应用较为广泛的灌溉控制器还不多见，其中比较具有代表性的是温室自动灌溉施肥系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该系统结合我国温室的环境和实际使用特点，解决了计算机适时闭环控制、动态监测、控制显示中文、施肥泵混合比可调、电磁阀开度可调等关键技术问题。具有手动控制、程序控制和自动控制等多种灌溉系统模式，可灵活应用，在实际应用过程中取得了较好的经济与社会效益。
3.2 国外自动化技术的发展现状
以色列、加拿大和美国等一些国外的先进国家，使用先进的计算机、电子技术和控制技术，在节水灌溉方面发展的较早，并逐渐归于成熟。这些国家从机械控制、水力控制，发展到机械电子混合协调时控制，再到目前的计算机控制、神经网络控制、模糊控制等，操作性越来越简单，可靠性越来越好，控制的精度与智能化程度也越来越高。澳大利亚、韩国、加拿大等国家和地区也有开发取得成功并且形成一系列的灌溉控制器产品，澳大利亚的HARDIE IRRGATION公司生产的灌溉控制器是其中极具代表性的，已经形成了RAINJET、MICRO－MASTERTM等十几种型号，多个系列的产品。其中MICRO－MASTERTM的系列产品是HARDIE公司为了大面积进行灌溉而研制的控制器。此种系统运用分布式布置，可以和上位机双向通信，运用微机进行编程操作和控制其子控制器，并且能够运用微机随时的监控灌溉系统的运行情况。
4 节水灌溉自动化技术发展前景
4.1 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，提供了较为优越的同步解决方案，是灌区自动化控制技术发展的新方向。
4.2 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。
4.3 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。
5 结束语
节水灌溉自动化系统是一项复杂的系统工程。当前我国的灌溉自动化控制技术还没有形成规模，也没有在农业生产中得以普及，这极大的限制了我国农业快速、健康、可持续的发展。因此，要根据我国农业的实际情况，采用现代先进的信息技术构筑完善的节水灌溉自动化监测管理控制系统是我国农业发展的必然需求，同时也是农业灌溉水资源优化分配调度的必然发展方向。这对于实现世界水资源与环境的保护，实现全球资源的可持续发展具有重要意义。
参考文献：
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[2] 张增林，党革荣，郁晓庆，穆创国.基于无线传感器网络的节水灌溉远程监控系统[J].节水灌溉，2012，03：75-78.
论文作者:汪志辉
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/13
标签：技术论文; 节水灌溉论文; 水资源论文; 用水论文; 农业论文; 我国论文; 灌区论文; 《基层建设》2017年第22期论文;