自动化控制技术在高效节水灌溉工程中的应用论文_孙光耀1,尹吉2,韩硕3,吴瑶4

自动化控制技术在高效节水灌溉工程中的应用论文_孙光耀1,尹吉2,韩硕3,吴瑶4

1身份证号码:37040219880501XXXX;2身份证号码:22051919730913XXXX;3身份证号码:13018219890126XXXX;4身份证号码:15210519831020XXXX

摘要:大力发展并应用膜下滴灌自动化控制技术,建设高效节水的灌溉新模式,将自动化控制技术与膜下栽培模式相结合,实现膜下滴灌自动化控制技术在高效节水灌溉工程中得到了广泛应用,并取得了良好的成效。对此进行了研究。

关键词:膜下滴灌;自动化控制技术;高效节水;灌溉工程

1 膜下滴灌自动化控制技术应用的原因及优点

近年来,由于水资源越来越匮乏,盐渍化严重,地下水位逐年降低等因素影响着新疆的农业发展,因此建设节水型社会是一项艰巨并且要大力发展的重任,而灌溉用水占据着水资源的极大部分,所以建设高效节水灌溉工程就非常必要了。膜下滴灌自动化控制技术就是人类发展高效节水灌溉工程的一项重要举措,随着膜下滴灌自动化控制技术的不断改进,自动化控制技术越来越成熟,应用范围越来越广阔。膜下滴灌自动化控制技术彻底改变了传统的“大漫灌”的灌溉方式,既保证了灌溉过程中水的均匀性,又不会因为地面高低起伏而使水到处漫溢,节约了用水的同时降低了农业生产成本。另外膜下滴灌自动化控制技术可极大的减少人力投入,在施肥和灌溉过程中均自动化控制,既保证了施肥、灌注的精准化,又减少了人力的投入,提高了生产效率,降低了生产成本。

2 自动化控制系统的构成及用途

2.1 自动化控制系统的构成

大田灌溉自动化控制系统由泵房首部控制站、大田路由器、阀门控制器、电磁阀、阀状态反馈传感器、大田气象站、土壤湿度采集站、土壤湿度传感器、首部运行监测等组成。

2.2 自动化控制系统的用途

自动化控制系统的用途很多,功能非常齐全。其主要用途有以下几个方面:(1)施肥、灌溉自动化。农田管理人员只需将所施肥或药物添加到自动化控制系统中,运行自动化控制系统,自动化控制系统就会根据地块大小、土壤湿度等参数自动、合理的分配肥料、药物数量及施水多少,并且自动化控制系统还可智能化的将肥料、药物等与水充分混合后均匀灌溉,保证了肥料、药物的有效吸收、利用。(2)自动清理堵塞。当过滤器堵塞时,自动化控制系统会根据过滤器进出口的压力差的不同判断出过滤器是否被堵塞,从而选择开启反冲洗程序对所有的过滤器进行反冲式清理。(3)压力自动控制。自动化控制系统可根据灌溉组的不同位置设置不同的出口压力,保证出水压力能够合理有效的使水灌溉到指定位置。(4)远程监控系统。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆中央监控系统可通过网络与每个灌溉控制器进行数据连接,从而实现对灌溉情况的实时监控和了解,也可以查看历史灌溉情况,根据各地块情况不同发布灌溉指令,以实现自动化、智能化灌溉。(5)灌溉数据自动统计。自动化控制系统会自动统计出灌溉期间的总用水量及灌溉用时,以及单个控制阀的开启时间,由此根据每个控制阀的分配水量计算出每块地所用水量。

3 自动化控制系统在高效节水灌溉工程中的应用效果及认识

膜下滴灌自动化控制技术在高效节水灌溉工程中有很明细的效益,不但节水、节肥还省工。自动化控制系统在高效节水灌溉工程中的应用效果非常明显,其良好表现主要体现在以下几点:(1)自动化控制系统的必要性。自动化控制系统可根据农作物的生长情况及土壤、天气条件来设计灌溉用水量,然后再根据输水管和滴灌带的范围调节好供水量,保证合理、有效的分配供水至田间。由于田间范围很大,所以需要安装的控制阀也很多,人工开关阀门特别费时费力,而自动化控制系统可以通过中央监控站来控制整个田地内的控制阀,并根据农作物需水量多少合理安排灌溉,管理非常方便实用。(2)发展现代农业需要滴灌自动化控制技术。科技在发展,时代在进步,农业发展也在朝着科学、高效农业发展,因此自动化控制系统的出现顺应了农业发展的方向,是农业发展向科学农业发展的开端,也是现代农业发展的必然方向。现如今土地承包政策正在加紧实施,农业种植人员由原来管理几亩地发展到管理十几亩地、几十亩地甚至几百亩地,单纯依靠纯人力“大漫灌”式的灌溉方式难以满足农业生产发展,所以必须依靠科技手段,运用自动化控制系统,由系统控制整个田间灌溉。(3)自动化控制系统提高了生产管理水平和生产效率。自动化控制系统的应用提高了生产人员管理对农作物灌溉的管理水平,为高效节水灌溉工程在农业生产中的应用提供了实践经验。我国自主研发的自动化控制软件操作非常简单,适合没有太高文化水平的农业生产技术人员使用,而且滴灌运行统一采用程序化管理,节省人力的同时又方便管理。

4 膜下滴灌自动化控制技术存在的不足及对策

凡事有利就有弊。膜下滴灌自动化控制技术属于新研发的高新科技产品,正处于应用实践阶段,必须存在许多不足之处,其主要体现在以下几个方面:

(1)设备维护。由于自动化控制系统采用无线数据传输方式进行远程控制,而要想保障信号传输良好,必然要架设许多无线路由器,但无线路由器架设在田间影响耕种,因此耕种时极易对其造成破坏。

(2)造价太高。我国农业发展水平相对落后,农作物产量不高,价格也很低,农民收入水平低下,但自动化控制系统由于是高新科技产品,造价较高,相对农民来说负担太大,因此严重影响自动化控制系统的大面积推广应用。同时由于造价原因,无法在田间埋设太多土壤水分探测器,因此无法准确地监测出整个地块的土壤水分准确情况,影响滴灌水分分配。

(3)农业种植人员是否能正常使用自动化控制系统。这是自动化控制系统能否推广应用的至关重要的条件,自动化控制系统是我国最为先进的自动化系统,这就要求管理人员了解、熟悉如何使用系统,否则一旦系统出现问题,管理人员将束手无策,无法让系统正常运行,因此自动化控制系统要根据使用者的能力层次尽量简化使用方法,另外使用者也应该努力提高自身技术水平,争取将自动化控制系统

论文作者:孙光耀1,尹吉2,韩硕3,吴瑶4

论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期

论文发表时间:2019/7/19

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