摘 要：隨著科學技術的發(fā)展，各國開始使用計算機控制的自動化技術，使節(jié)水灌溉的效果更為突出。與發(fā)達國家相比，我國在科學技術方面還有一定的差距，基本停留在人工操作上，一些地區(qū)率先在局部面積使用了節(jié)水灌溉自動化技術，但是具有擴展功能的大規(guī)模灌溉工程的計算機監(jiān)控系統(tǒng)還不多見。
關鍵詞：節(jié)水灌溉,自動化技術,發(fā)展趨勢
一、節(jié)水灌溉及節(jié)水灌溉自動化技術
節(jié)水灌溉是指用采取有效的技術措施，使用較少的灌溉水達到最好的生產效益和經濟效益，隨著世界水資源的日益緊缺，世界各國都在探尋有效的節(jié)水措施。目前較常使用的灌溉技術為噴灌技術和微灌技術。
節(jié)水灌溉自動化技術的突出優(yōu)勢是有效的節(jié)省了水、肥料、能量、殺蟲劑和人工，極大程度上消除了人為因素對灌溉的不良影響，提高了灌溉操作的準確性，有利于對農田灌溉進行科學的管理，對環(huán)境也起著一定的保護作用。
二、我國節(jié)水灌溉自動化技術的運行原理
現(xiàn)階段，我國的節(jié)水灌溉自動化技術尚處于研制和試用階段，雖然在部分地區(qū)取得了一定的應用和成果，但是并沒有得到大規(guī)模的推廣和應用。自動化控制系統(tǒng)的原理為：通過土壤、氣象、作物等類傳感器以及檢測設備將其數(shù)據(jù)通過信息采集站傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)傳至計算機中央控制系統(tǒng)，通過對這些數(shù)據(jù)的分析來檢測是否需要灌溉或者何時停止灌水，然后將信號傳遞至控制系統(tǒng)，實現(xiàn)遠距離控制閥門開關，實現(xiàn)農業(yè)灌溉自動化控制。自動化控制系統(tǒng)設備一般由中央控制器、田間工作站、遠程網絡終端單位(即RTU)或閥門控制器、電磁閥和田間信息采集或監(jiān)測設備五個部分組成。
1.中央控制器
中央控制器主要有計算機等設備及控制程序的軟件所組成的，通過計算機技術和程序軟件的應用，對農田的灌溉情況進行檢測和預報，隨著時代的發(fā)展，還可以實現(xiàn)對過程的監(jiān)視、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、報警等功能，達到完全自動化控制。
2.田間工作站
田間工作站又稱中繼站，是中央控制器和遠程網絡終端單位的中轉站，數(shù)據(jù)通過信號傳遞到田間工作站，再由田間工作站傳遞到中央控制器。田間工作站是根據(jù)地形和設備信號接收的限制來確定布置的位置和個數(shù)。在沒有障礙物和遮擋的情況，信號傳輸效果較好，如果空置面積過大，則需要增加田間工作站的個數(shù)。
3.遠程網絡終端單位(RTU)或解碼器
遠程網絡終端單位是接受由田間工作站的指令，并且對其指令進行實時的信息終端。它與官網布置的電磁閥直接相連，接收到田間工作站的指令后對電磁閥的開啟進行控制，同時，收集田間的各種數(shù)據(jù)和信息，并傳遞到田間工作站。
4.電磁閥
電磁閥是控制田間灌溉的閥門，由田間節(jié)水灌溉設計輪灌組的劃分來確定安裝的位置和個數(shù)。
5.墑情信息采集站和田間信息采集檢測設備
田間信息采集檢測設備是節(jié)水灌溉自動化系統(tǒng)的基礎，其主要基于傳感設備在田間的應用，自動化灌溉的傳感器主要分為土壤類、作物類、氣象類及系統(tǒng)類傳感器，用于測量田間和系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳至中央控制器，通過中央控制器的各種軟件對數(shù)據(jù)進行分析和處理，再用曲線圖現(xiàn)實田間各項參數(shù)的變化，對不良情況進行報警。
隨著我國各種科學技術和信息網絡技術的發(fā)展，越來越多的新技術和新設備運用到了農業(yè)灌溉中，為農業(yè)生產節(jié)約了大量的水資源，并且通過不斷的研制降低各種設備成本、增加設備的各項功能、完善設備的各種使用模式，使設備的操作和人性化，符合人類的操作習慣，并且克服了農業(yè)生產中的各項障礙，即使在惡劣的環(huán)境下也能夠正常使用。
三、我國節(jié)水灌溉自動化技術的發(fā)展趨勢
1.提高我國農民的可持續(xù)發(fā)展意識
當前，我國的農民還沒有認識到節(jié)水灌溉對可持續(xù)發(fā)展的重要作用，還處于傳統(tǒng)的人工耕種思想中，還沒有認同科學改造農業(yè)的思想，并且節(jié)水灌溉自動化控制器的價格較為昂貴，農民無法承擔，一些農民根本不了解節(jié)水灌溉自動化技術和節(jié)水灌溉自動控制器，更無從談起購買和使用了。因此，國家有關部門應重點對農民宣傳節(jié)水灌溉技術對于農業(yè)可持續(xù)發(fā)展和經濟發(fā)展的重要性，并且重點突出節(jié)水灌溉技術對于農民個人的經濟效益。同時，應加大和擴大節(jié)水灌溉自動化設備在農村的試點，通過對自動控制器的試用，讓農民切身感受到節(jié)水灌溉自動化技術和設備的優(yōu)點，主動的去選擇、去使用。
2.加大國家對節(jié)水灌溉自動化技術和設備的投入
由于研發(fā)和推廣節(jié)水灌溉自動化設備需要大量的人力、物力和資金，因此國家和政府的有關部門應加大對節(jié)水灌溉自動化技術和設備研制的投入力度，并實行成果獎勵制度，對于成功研制節(jié)水灌溉自動化設備的研究機構給予精神上和物質上的獎勵。對于設備的推廣，國家也應進行相應的投入，擴大對節(jié)水灌溉自動化技術和設備的宣傳力度，使更多的農民接受并使用節(jié)水灌溉自動化設備。在研制的過程中，要注重對設備成本的控制，盡可能用最低廉的價格制造出功能最強、質量最佳的設備，迎合農業(yè)市場的需求。
3.加強節(jié)水灌溉自動化技術和設備的智能化
隨著我國經濟和科學的快速發(fā)展，未來的農業(yè)生產對節(jié)水灌溉自動化技術的要求也會越來越高。因此，我國的節(jié)水灌溉自動化技術應向著價格低廉、性能完善、操作簡便的方向發(fā)展。并且，隨著科學技術的發(fā)展，節(jié)水灌溉自動化技術會與智能化技術、傳感技術、農業(yè)科技相融合，生產出更加智能化、具有更多功能、性能穩(wěn)定的灌溉控制器，以適應農業(yè)發(fā)展的要求。
四、結語
由上文中我們可以看出，國外在節(jié)水灌溉自動化控制器的研制方面已經日益成熟，同時人工智能化技術的發(fā)展也與其相融合。而我國的灌溉自動化控制設備和技術還沒有形成規(guī)?；?、普通化和系列化，限制了我國農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。因此，農村可以根據(jù)我國的具體國情和經濟發(fā)展情況，來采取切實可行的節(jié)水灌溉技術和自動化設備，盡量采用性能完備、成本低廉、操作簡單的節(jié)水灌溉自動化控制設備，提高農業(yè)生產的經濟效益和社會效益，實現(xiàn)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展;并且，能夠實現(xiàn)對世界的水資源的保護和對自然環(huán)境的保護，對全球資源的可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。
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