農(nóng)田灌溉自動(dòng)化精選(九篇)

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第1篇：農(nóng)田灌溉自動(dòng)化范文

【關(guān)鍵詞】節(jié)水灌溉；自動(dòng)化；發(fā)展趨勢(shì)

引言

我國(guó)是世界嚴(yán)重缺水的國(guó)家之一，農(nóng)業(yè)是用水最大用戶，農(nóng)業(yè)用水總量4000億m3，占全國(guó)總用水量的70%，而目前我國(guó)農(nóng)田水分利用率和水分利用效率都比較低，其中農(nóng)田灌溉水的利用率平均僅為40%―50%左右，農(nóng)田對(duì)自然降水的利用率僅達(dá)到56%；農(nóng)田灌溉水的利用效率僅有1.0kg/m3左右；旱地農(nóng)田水分的利用效率為0.60―0.75 kg/m3。根據(jù)權(quán)威部門的預(yù)測(cè)結(jié)果，在不增加現(xiàn)有農(nóng)田灌溉用水量的情況下，2030年全國(guó)缺水高達(dá)1300億―2600億m3，其中農(nóng)業(yè)缺水500億―700億m3。加快發(fā)展節(jié)水高效農(nóng)業(yè)，不僅是解決我國(guó)水資源短缺、實(shí)現(xiàn)水資源高效利用的有力保障，同時(shí)也是保障糧食安全、生態(tài)安全和水資源安全的重大基礎(chǔ)戰(zhàn)略，可以大幅度增加農(nóng)民收入，有力地推動(dòng)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，具有重要的戰(zhàn)略地位和深遠(yuǎn)的意義。而當(dāng)前我國(guó)在節(jié)水灌溉方面還基本停留在人工操作上，即使有些地方搞了一些灌溉工程自動(dòng)控制系統(tǒng)，但只是小面積的局部控制。真正具有擴(kuò)展功能的大規(guī)模灌溉工程的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用還不多見。

灌溉自動(dòng)控制模式與人工控制力式相比，具有節(jié)省水、肥、能量、殺蟲劑、人工等優(yōu)點(diǎn)，并可基本消除在灌溉過程中人為因素造成的不利影響，提高操作的準(zhǔn)確性，有利于灌溉過程的科學(xué)管理和先進(jìn)灌溉技術(shù)的推廣。同時(shí)通過灌溉控制器適時(shí)、適量地灌水，提高農(nóng)作物產(chǎn)量，有利于我國(guó)廣大農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，同時(shí)，對(duì)環(huán)境保護(hù)也起到一定的作用。

一、國(guó)外灌溉自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

隨著全球性水資源供需矛盾的日益加劇，世界各國(guó)，特別是發(fā)達(dá)國(guó)家都把發(fā)展節(jié)水高效農(nóng)業(yè)作為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。發(fā)達(dá)國(guó)家在生產(chǎn)實(shí)踐中，始終把提高灌溉（降）水的利用率、作物水分生產(chǎn)效率、水資源的再生利用率和單方水的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益作為研究重點(diǎn)和主要目標(biāo)。這些發(fā)達(dá)國(guó)家從最早的水力控制、機(jī)械控制，到后來的機(jī)械電子混合協(xié)調(diào)式控制，到當(dāng)前應(yīng)用廣泛的計(jì)算機(jī)控制、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等，控制精度和智能化程度越來越高，可靠性越來越好，操作也越來越簡(jiǎn)便。

1、 電氣信息技術(shù)在灌溉控制中的應(yīng)用

30年前，溝灌和漫灌幾乎全靠人力，自動(dòng)化技術(shù)未能應(yīng)用到灌溉工程中。真正的計(jì)算機(jī)控制灌溉源于以色列。該國(guó)最初把自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用到灌溉中的原因是：以色列足一個(gè)極其缺水的國(guó)家，從自然條件上講必須發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)；另一方面是出于中東安全的考慮，以色列人想通過自動(dòng)化控制技術(shù)在家里控制農(nóng)田灌水，減少由于武裝沖突帶來的危險(xiǎn)。最初的灌溉控制器是一個(gè)簡(jiǎn)單的定時(shí)器，這可以看做是灌溉控制自動(dòng)化的第一階段。隨著控制技術(shù)、傳感器及水的發(fā)展，以色列開發(fā)了現(xiàn)代診斷式控制器，這種控制器把以前不能采集到的信息通過不同的傳感器來獲得，通過互聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程控制、CSM等來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，然后通過計(jì)算機(jī)中的一些模型來處理信息，做出灌溉計(jì)劃。

2、人工智能在灌溉中的應(yīng)用

由于土壤濕度傳感器的非線性以及其輸出延遲較大，采用傳統(tǒng)的反饋控制方法很難得到滿意的結(jié)果，而近幾年由于人工智能技術(shù)的發(fā)展，使得人工智能技術(shù)在節(jié)水灌溉中的應(yīng)用顯示出廣闊的前景，其中包括用專家系統(tǒng)、模糊邏輯系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來預(yù)測(cè)和建模，使得灌溉控制器用這些智能技術(shù)來及時(shí)、準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)環(huán)境參數(shù)，同時(shí)控制這些參數(shù)使得它更適合于作物生長(zhǎng)。糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在灌溉控制器中的應(yīng)用較多，這些系統(tǒng)一般以土壤濕度傳感器測(cè)土壤水分，同時(shí)還通過自動(dòng)天氣預(yù)報(bào)站估算出作物的蒸騰量，然后把這兩個(gè)信息經(jīng)模糊化后輸入到模糊控制器，模糊控制器經(jīng)模糊規(guī)則決策得出模糊輸出，再把該模糊輸出精確化傳送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制電磁閥動(dòng)作。如果該控制不能得到滿意的結(jié)果，則可以通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來優(yōu)化控制規(guī)則。

模糊控制不需被控對(duì)象的精確模型，它是根到另一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)去預(yù)測(cè)灌溉需求。根據(jù)人的手動(dòng)經(jīng)驗(yàn)或?qū)＜业闹R(shí)來設(shè)計(jì)的。一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的農(nóng)民能知道合適的灌溉時(shí)間和灌溉量，既然模糊控制能夠模擬人的推理能力。所以把模糊控制技術(shù)和傳統(tǒng)的控制方法結(jié)合將是非常有發(fā)展前途的。

二、國(guó)內(nèi)灌溉自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

國(guó)內(nèi)在開發(fā)灌溉自動(dòng)控制系統(tǒng)方面處于研制、試用階段。能實(shí)際投入應(yīng)用，且應(yīng)用較廣的灌溉控制器還不多見。在開發(fā)的產(chǎn)品中有代表性的如中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究院聯(lián)合多家單位研制的2000型溫室自動(dòng)灌溉施肥系統(tǒng)，該系統(tǒng)是國(guó)家“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目中自主研發(fā)的科技產(chǎn)品。該系統(tǒng)結(jié)合我國(guó)溫室的環(huán)境和實(shí)際使用特點(diǎn)，以積木分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理，解決了計(jì)算機(jī)適時(shí)閉環(huán)控制、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、控制顯示中文、施肥泵混合比可調(diào)、電磁閥開度可調(diào)等關(guān)鍵技術(shù)問題。該系統(tǒng)具

有手動(dòng)控制、程序控制和自動(dòng)控制等多種灌溉系統(tǒng)模式，可按需要靈活應(yīng)用，在大連、北京等地已經(jīng)投入了應(yīng)用。從系統(tǒng)運(yùn)行情況來看，該系統(tǒng)有很好控制效果。取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。天津市水利科學(xué)研究所研制的溫室滴灌施肥智能化控制系統(tǒng)主要用于現(xiàn)代溫室，日光溫室作種物的灌溉營(yíng)養(yǎng)液施肥，環(huán)境監(jiān)測(cè)的智能控制，采用世界先進(jìn)的可編程序控制器和觸摸屏控制技自動(dòng)灌溉控制器，性能可靠、功能齊全、人機(jī)界面友好、操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，此控制系統(tǒng)的控制流量為15 m3h， 控制規(guī)模為1―2 hm2，能控制24路閥門，系統(tǒng)具有人工干預(yù)灌溉施肥功能，定時(shí)、定量灌溉施肥功能，條件控制灌溉施肥功能。北京澳作生態(tài)儀器有限公司的澳作智能節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)可與各種滴、噴灌系統(tǒng)連接，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤墑情，根據(jù)要求自動(dòng)灌溉?？刂品绞届`活，手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)任選且可隨意在計(jì)算機(jī)上更改，可同時(shí)控制多個(gè)設(shè)備，受控區(qū)位置及形狀，環(huán)境參數(shù)及設(shè)備狀態(tài)可同時(shí)顯示在中心計(jì)算機(jī)上。北京奧特思達(dá)科技有限公司研制的WT一02型微噴灌定時(shí)自動(dòng)控制器，是一種供農(nóng)業(yè)、草坪、果園、溫室一般場(chǎng)合給水的電子灌溉自動(dòng)控制系統(tǒng)。

1995年，許建中在大規(guī)模灌溉工程的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中采用分散功能和集中管理，各局部系統(tǒng)(RTU)都能獨(dú)立工作，各RTU之間的信息則通過高速數(shù)據(jù)通道進(jìn)行聯(lián)系，其控制方式包括時(shí)間控制、水量控制、時(shí)間水量綜合控制、綜合分析制。毛慎建、張和許一飛(1995年)在智能化灌溉控制器研制中，介紹了以803l單片機(jī)為核心的全自動(dòng)化灌溉控制器，該控制器可以按照任意設(shè)定周期進(jìn)行灌溉控制，也可以根據(jù)檢測(cè)的土壤水分狀況進(jìn)行閉環(huán)控制，能夠控制多路灌溉系統(tǒng)進(jìn)行多種方式灌溉，該系統(tǒng)已成功用于北京航空航天大學(xué)體育場(chǎng)，從投入運(yùn)行的情況來看，情況良好。許吉力(2000年)以以色列和法國(guó)Richel溫室系統(tǒng)為對(duì)象，綜合分析了溫室灌溉系統(tǒng)的要求和特點(diǎn)，提出了一種以集散控制系統(tǒng)方式的溫室計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成方式，采用了面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)和事件驅(qū)動(dòng)方式，能及時(shí)響應(yīng)用戶請(qǐng)求，使系統(tǒng)不但具有非常友好的人機(jī)交互界面，而且具有良好的實(shí)時(shí)控制功能，強(qiáng)大的信息查詢能力。胡清和桂玉屏(1999年)在采用計(jì)算機(jī)控制農(nóng)田灌溉網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，介紹了一種低成本新型水傳感器，并把它用在農(nóng)田灌溉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，該裝置成功應(yīng)用于福建省漳州市甘蔗灌溉試驗(yàn)站，取得了滿意的結(jié)果。朱長(zhǎng)青、曹成茂(2001年)在多用途節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)研制中，介紹了一種以單片機(jī)控制為核心，能適應(yīng)多種作物節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)研制時(shí)充分考慮各種作物的特點(diǎn)，綜合選擇與灌溉控制密切相關(guān)的三個(gè)因素作為綜合控制對(duì)象。其它國(guó)內(nèi)研制得自動(dòng)灌溉控制器，還有直接用PC機(jī)進(jìn)行控制的，這樣使成本增加，不易在田間較惡劣環(huán)境下使用等缺陷。

三、節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

經(jīng)過多年的發(fā)展，國(guó)外灌溉控制器已逐步趨于成熟、系列化，但價(jià)格昂貴。國(guó)內(nèi)雖引進(jìn)一些，但多數(shù)是農(nóng)業(yè)示范區(qū)、科研單位、高校，雖然國(guó)外生產(chǎn)的灌溉控制器性能優(yōu)越。但沒有考慮我國(guó)特殊的自然、氣候、土地資源、農(nóng)民經(jīng)濟(jì)狀況等因素，因而國(guó)外引進(jìn)的灌溉控制器在國(guó)內(nèi)應(yīng)用并不普及。國(guó)內(nèi)雖然有多家研制灌溉控制器。但多數(shù)是小規(guī)模、實(shí)驗(yàn)和理論的探討，應(yīng)用不夠普及，究其原因一則是開發(fā)性能完善的灌溉控制系統(tǒng)需要大量的人力、物力的投入，需要多部門、多學(xué)科的融合，這在一定程度上限制了性能完善、適應(yīng)性強(qiáng)的控制器的開發(fā)。其次是現(xiàn)在開發(fā)出來的灌溉控制器價(jià)格昂貴，農(nóng)民盡管知道能節(jié)省人力、灌溉用水、提高產(chǎn)量，但由于一次性投資太大，多數(shù)農(nóng)民承受不起，這也在一定程度上限制了灌溉控制器的普及。

隨著中國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、以及我國(guó)加入WTO等因素，可以預(yù)計(jì)對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉自動(dòng)化技術(shù)的要求會(huì)越來越高。灌溉控制器在我國(guó)將有巨大的市場(chǎng)。節(jié)水灌溉控制器近期在中國(guó)應(yīng)朝著價(jià)格低、性能可靠、操作簡(jiǎn)便的方向發(fā)展。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益考慮，新的智能化技術(shù)、傳感技術(shù)和農(nóng)業(yè)科技的引入、應(yīng)用和普及，將會(huì)有智能化程度更高、功能更強(qiáng)、性能更穩(wěn)定可靠的灌溉控制器出現(xiàn)。

結(jié)束語

綜上所述，西方發(fā)達(dá)國(guó)家在節(jié)水灌溉控制器的開發(fā)上已越來越成熟，且發(fā)展趨勢(shì)是研制大型分布式控制系統(tǒng)和小面積單片機(jī)控制系統(tǒng)。同時(shí)隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)為節(jié)水灌溉控制器的研制開辟了廣闊的應(yīng)用前景。而國(guó)內(nèi)在灌溉控制器的研制方面還沒有形成規(guī)模大、應(yīng)用范圍廣的成套灌溉控制產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)的一些高爾夫球場(chǎng)等大面積場(chǎng)地灌溉控制，一般引用國(guó)外現(xiàn)成的成套灌溉控制產(chǎn)品。而廣大農(nóng)村可根據(jù)我國(guó)國(guó)情和各地經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的實(shí)際情況，采取簡(jiǎn)單可行的節(jié)水灌溉措施及相應(yīng)的排灌機(jī)械和設(shè)備，大力發(fā)展可靠、實(shí)用、成本低、操作簡(jiǎn)便的節(jié)水灌溉控制器，這樣做不僅具有廣闊的市場(chǎng)，而且具有巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

【1】毛慎建，張，許一飛.智能化灌溉控制器.北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué)，1995（2）

第2篇：農(nóng)田灌溉自動(dòng)化范文

關(guān)鍵詞 農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)；應(yīng)用；可持續(xù)發(fā)展

資料表明，世界上糧食增產(chǎn)中25%歸功于擴(kuò)大耕地面積，75%歸功于提高單產(chǎn)。雖然單產(chǎn)的提高是綜合措施的結(jié)果，但灌溉卻是其中重要措施之一。隨著世界性水資源日益緊缺，水資源不足已成為制約我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，要進(jìn)一步發(fā)展灌溉面積就必須節(jié)約灌溉用水，大力發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)。

1農(nóng)業(yè)節(jié)水的主要措施

1.1發(fā)展渠道襯砌與管道輸水技術(shù)

輸水配水渠道的滲漏損失是農(nóng)田灌溉水量損失的重要組成部分。一般未襯砌的渠道輸水損失達(dá)40%～50%，開展渠道防滲是農(nóng)田灌溉節(jié)水的重要環(huán)節(jié)。為了提高灌溉輸水的利用率，世界許多國(guó)家都在致力于發(fā)展渠系襯砌、管道化工程。

1.2改進(jìn)傳統(tǒng)地面灌溉技術(shù)

傳統(tǒng)灌溉方式由于灌水歷時(shí)長(zhǎng)、用水量大、灌水不均勻等影響作物產(chǎn)量。所以，長(zhǎng)期以來各國(guó)都在積極致力于對(duì)傳統(tǒng)地面灌溉技術(shù)的研究與改進(jìn)，并創(chuàng)造了許多全新的方法。其中波涌灌（間歇灌）和激光控制平地畦田灌就是2種影響較大、效果較好的方法。

1.3推廣噴灌、微灌技術(shù)

噴灌、微灌技術(shù)可在傳統(tǒng)的溝、畦灌等地面灌溉基礎(chǔ)上節(jié)水30%～50%，節(jié)省勞力20%～90%。在節(jié)約用水量的同時(shí)改變了傳統(tǒng)的灌溉概念，能夠把含有肥料的水一滴滴地輸入作物根層的土壤中，使土壤中的水、肥、氣、熱保持協(xié)調(diào)關(guān)系，達(dá)到作物高產(chǎn)目的。

1.4充分利用咸水、廢水灌溉農(nóng)田

目前采用的方法能夠在空間和時(shí)間上預(yù)報(bào)出灌溉后的土壤溶液成分和土壤基質(zhì)，據(jù)此判定土壤狀態(tài)，并在一定的氣候條件下，參照土壤狀況選擇適宜種植的作物。耕作方式通常采用輪作制，即耐鹽和不耐鹽作物輪作，咸水、廢水與淡水輪灌，以避免土壤過度積鹽。

2有效利用水資源的新技術(shù)

2.1選育耐旱作物和節(jié)水品種

選育耐旱作物品種，是充分利用生物適應(yīng)環(huán)境，以生物機(jī)能提高作物水分利用效率的重要途徑。耐旱作物一般在生長(zhǎng)關(guān)鍵期能避開干旱季節(jié)，抗逆性強(qiáng)，生長(zhǎng)期能和當(dāng)?shù)氐挠昙鞠辔呛?，在雨季快速生長(zhǎng)，以充分利用有限的降水。

2.2改進(jìn)耕作方法與栽培技術(shù)

因地制宜，由多耕趨向于少耕、免耕；由淺耕趨向于深耕；由耕翻趨向于深松；由單一作物連作趨向于糧草輪作或適度休閑；重視水土保持，納雨蓄墑，合理施肥，以肥調(diào)水。

2.3推廣地面覆蓋技術(shù)

地面覆蓋具有抑制土壤蒸發(fā)、蓄存降水、保持土壤水分、提高土溫的優(yōu)點(diǎn)，分為有機(jī)物覆蓋、地膜覆蓋和化學(xué)覆蓋。有機(jī)物覆蓋就是利用農(nóng)作物秸稈、糠皮等材料進(jìn)行地面覆蓋，有明顯的保墑節(jié)水效能；地膜覆蓋是一種用薄膜覆蓋的農(nóng)田技術(shù)，能夠提高地溫，抑制蒸發(fā)；此外，保水劑、抗蒸騰劑等化學(xué)覆蓋技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用。

2.4采用調(diào)虧灌溉技術(shù)

調(diào)虧灌溉是根據(jù)灌溉對(duì)象的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律及生產(chǎn)的實(shí)際需要，有目的地不充分供給水分，使作物經(jīng)受水分脅迫，限制其某方面或某時(shí)期的生長(zhǎng)發(fā)育，達(dá)到既節(jié)水又增產(chǎn)的效果。

3節(jié)水灌溉技術(shù)在新疆兵團(tuán)的應(yīng)用

3.1膜下滴灌技術(shù)的推廣

膜下滴灌是將覆膜種植技術(shù)與滴灌技術(shù)兩者互相結(jié)合的新型灌溉技術(shù)。通過生產(chǎn)實(shí)踐，膜下滴灌技術(shù)比常規(guī)灌溉節(jié)水30%以上，土地利用率提高5%～7%，單產(chǎn)提高20%左右，大幅度降低了農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高了經(jīng)濟(jì)效益。由于這種先進(jìn)生產(chǎn)方式的實(shí)施，帶來了農(nóng)業(yè)體制和組織形式的創(chuàng)新，出現(xiàn)了一大批家庭農(nóng)場(chǎng)，不僅有效節(jié)約了農(nóng)業(yè)用水，促進(jìn)了地區(qū)生態(tài)環(huán)境的改善；還為低成本高產(chǎn)出的農(nóng)牧產(chǎn)品提高了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。至2006年，全國(guó)推廣微灌總面積66.67萬公頃以上，僅新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)就推廣38萬公頃。大田膜下滴灌技術(shù)是新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)近幾年來推廣應(yīng)用節(jié)水灌溉項(xiàng)目中經(jīng)濟(jì)效益最高、生態(tài)效應(yīng)最好的灌溉新技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景。

3.2滴灌自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

滴灌自動(dòng)化技術(shù)把新疆兵團(tuán)節(jié)水灌溉推上了一個(gè)省水、省工、增產(chǎn)、增效的新局面，實(shí)現(xiàn)了高層次決策控制，是膜下滴灌技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。2002年，136團(tuán)完成了33.33hm2棉田自動(dòng)化控制系統(tǒng)滴灌試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)通過田間土壤溫度傳感器、風(fēng)向、風(fēng)速、光照、降雨量和蒸騰傳感器進(jìn)行自動(dòng)化灌溉。隨后，121團(tuán)、127團(tuán)等地也建立了灌溉自動(dòng)化控制系統(tǒng)示范區(qū)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)農(nóng)田各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，進(jìn)行科學(xué)節(jié)水灌溉，2006年，兵團(tuán)級(jí)棉花水肥高效利用基地“農(nóng)八師148團(tuán)節(jié)水灌溉自動(dòng)化控制項(xiàng)目”全面實(shí)施，該項(xiàng)目投入使用后，有效地減少人在田間的活動(dòng)次數(shù)，防止病蟲害傳播和蔓延。同年6月，全國(guó)最大面積400hm2棉田“自動(dòng)化滴灌技術(shù)”在農(nóng)八師149團(tuán)推廣試驗(yàn)成功，達(dá)到了作物長(zhǎng)勢(shì)室內(nèi)可視化，土壤墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)化，灌溉自動(dòng)化。

4節(jié)水技術(shù)的發(fā)展方向

4.1灌溉工程節(jié)水技術(shù)發(fā)展方向

輸水節(jié)水技術(shù)的發(fā)展方向是：為解決混凝土襯砌延伸性差、易開裂等缺點(diǎn)，試驗(yàn)用鋼絲網(wǎng)等加筋混凝土替代常規(guī)混凝土襯砌。另外，隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展和機(jī)械化施工技術(shù)的日益進(jìn)步，膜料襯砌在渠系襯砌中的比重逐年增大，將有可能成為未來渠系襯砌材料發(fā)展的主方向。

噴、微灌技術(shù)的發(fā)展方向是：噴、微灌相互配合共同發(fā)展，發(fā)揚(yáng)噴灌射程遠(yuǎn)、效率高等優(yōu)點(diǎn)，克服噴灌能耗大、噴頭易堵塞等缺點(diǎn)；開發(fā)和研制新型灌溉設(shè)備，提高灌溉均勻度，克服滴灌系統(tǒng)易堵塞的缺點(diǎn)，并向低壓、節(jié)能型方向發(fā)展，減少傳動(dòng)裝置能耗；灌溉設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。

4.2科學(xué)管理與精準(zhǔn)灌溉相結(jié)合

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，通過地理信息技術(shù)實(shí)行灌溉管理自動(dòng)化，成為農(nóng)業(yè)節(jié)水管理技術(shù)的發(fā)展方向。地理信息技術(shù)可實(shí)現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程中對(duì)農(nóng)作物、土地、植保從宏觀到微觀的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠?qū)ψ魑锷L(zhǎng)發(fā)育狀況、病蟲害、水肥狀況以及相應(yīng)的環(huán)境改善進(jìn)行定期信息獲取和動(dòng)態(tài)分析，通過系統(tǒng)的診斷和決策，制定實(shí)施計(jì)劃，使農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。地理信息技術(shù)的快速發(fā)展為農(nóng)業(yè)數(shù)字化建設(shè)和自動(dòng)化、智能化管理提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，并逐漸成為以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系的核心技術(shù)。

5參考文獻(xiàn)

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第3篇：農(nóng)田灌溉自動(dòng)化范文

關(guān)鍵詞：信息化技術(shù)；農(nóng)田水利；工程項(xiàng)目

中圖分類號(hào)：S24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170432081

1 信息化技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

1.1 有利于優(yōu)化水資源

農(nóng)田水利項(xiàng)目信息化能夠提升農(nóng)田水利的科學(xué)性和有效性，使用互聯(lián)網(wǎng)等新一代的信息技術(shù)能夠針對(duì)水資源進(jìn)行科學(xué)有效的管理，提升農(nóng)業(yè)用水效益。信息化技術(shù)能夠準(zhǔn)確檢測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳遞，結(jié)合當(dāng)時(shí)的水文情況、氣象情況等資料進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，再根據(jù)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)決策，及時(shí)地調(diào)度水資源，保證水資源的合理分配，防洪抗旱，減少人民財(cái)產(chǎn)損失，提升水資源的綜合利用效率。

1.2 有利于精細(xì)灌溉

我國(guó)目前人口數(shù)量較多，因此水資源緊缺一直是重要問題，2013年我國(guó)的農(nóng)田灌溉水有效利用數(shù)據(jù)僅僅只有52%，我國(guó)的《農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃》中明確提出，2020―2030年我國(guó)的農(nóng)田灌溉水資源有效利用數(shù)據(jù)需要達(dá)到55%或者是60%，為了完成目標(biāo)必須要大力推進(jìn)我國(guó)的農(nóng)業(yè)水資源利用效率，合理利用信息技術(shù)進(jìn)行農(nóng)田水利灌溉，這樣可以根據(jù)土壤需要、空氣濕度、植物的需水量等進(jìn)行精準(zhǔn)的灌溉，不會(huì)出現(xiàn)水資源浪費(fèi)，也不會(huì)出現(xiàn)水資源短缺影響農(nóng)田受益的情況，在很大程度上提升了水資源利用效率。

2 信息化技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用

2.1 信息管理系統(tǒng)

灌區(qū)水利進(jìn)行信息化應(yīng)用，能夠幫助提供安全有效的技術(shù)支持，實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的水資源利用，其中的信息化系統(tǒng)主要包含有：水量分配、灌溉的鄉(xiāng)鎮(zhèn)分配、村范圍識(shí)別、作物種類、面積、作物生長(zhǎng)情況、土壤現(xiàn)狀、水利設(shè)施蓄水、供水情況、天氣預(yù)報(bào)、天氣情況、作物的需水量預(yù)測(cè)、灌溉時(shí)間預(yù)測(cè)等數(shù)據(jù)收集和整理分析，通過這個(gè)系統(tǒng)，能夠隨時(shí)監(jiān)測(cè)農(nóng)田水利的各個(gè)工作環(huán)節(jié)、產(chǎn)生的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和歷史資料等，能夠更好地實(shí)現(xiàn)調(diào)度服務(wù)。信息系統(tǒng)主要的工作內(nèi)容就是信息采集、信息傳輸、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)存檔等，是信息化管理的基礎(chǔ)工作。

2.2 調(diào)度運(yùn)行系統(tǒng)

需水量等各種實(shí)時(shí)信息收集起來之后，就需要調(diào)度運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)優(yōu)化分析，再由計(jì)算機(jī)通過調(diào)度模型計(jì)算，為決策人員提供可行的調(diào)度方案，調(diào)度運(yùn)行系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)施灌溉預(yù)報(bào)、優(yōu)化調(diào)配多處水源、實(shí)時(shí)監(jiān)控渠系水量和流量、多目標(biāo)進(jìn)行分析等一系列工作，有效節(jié)省了所花費(fèi)的人力和時(shí)間。

2.3 監(jiān)測(cè)、運(yùn)行控制系統(tǒng)

系統(tǒng)可以針對(duì)農(nóng)田灌區(qū)的降雨量、渠道進(jìn)水口和出水口的水流量、水位等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，對(duì)于進(jìn)水閘門、節(jié)制閘門等可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制管理工作。

2.4 水務(wù)公開系統(tǒng)

使用信息化網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，能夠統(tǒng)一管理灌區(qū)所有用戶的用水量和水費(fèi)繳納等信息，其中主要有用水量、用水時(shí)間、水費(fèi)消耗、水量分配、水價(jià)調(diào)整等信息，其中的所有記錄和憑證都由計(jì)算機(jī)統(tǒng)一進(jìn)行管理，并建立相應(yīng)的查詢系統(tǒng)。

2.5 環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

水利灌溉信息化建設(shè)能幫助提升農(nóng)田水利的技術(shù)和管理，重點(diǎn)解決農(nóng)業(yè)植物的生長(zhǎng)水需求問題。建立環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)能夠有效監(jiān)測(cè)到農(nóng)田。溫室中的生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)條件，例如氣溫、濕度、土壤溫度還有土壤的濕度等各方面信息，并把產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過信息系統(tǒng)進(jìn)行分析實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制。

2.6 自動(dòng)控制系統(tǒng)

信息化系統(tǒng)中的自動(dòng)控制系統(tǒng)是植物栽培管理能夠通過信息系統(tǒng)傳遞過來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，由檢測(cè)儀器和聯(lián)網(wǎng)感知元件科學(xué)有效的確定具體的澆水時(shí)間、施肥時(shí)間、澆水量還有施肥量等工作，把農(nóng)田治理和管理工作變得更加科學(xué)化高效率化。

3 結(jié)語

隨著農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展速度逐漸加快，可以預(yù)計(jì)到以后農(nóng)業(yè)信息化系統(tǒng)在我國(guó)農(nóng)田水利建設(shè)中的應(yīng)用會(huì)越來越多，技術(shù)也會(huì)越來越先進(jìn)，隨著市場(chǎng)需求把灌溉技術(shù)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)化、智能化。利用現(xiàn)代化的智能信息技術(shù)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)集成，能夠有效升級(jí)傳統(tǒng)的噴灌、滴管和微管灌溉技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更高效的用水系統(tǒng)，這將是未來我國(guó)農(nóng)田水利工作發(fā)展的重要目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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第4篇：農(nóng)田灌溉自動(dòng)化范文

關(guān)鍵詞:自動(dòng)控制;農(nóng)田灌溉;電動(dòng)閥門

0引言

在發(fā)展農(nóng)業(yè)灌溉中遇到了許多問題:一是灌溉工程配套差,重建設(shè)輕管理,使花重金建設(shè)的灌溉設(shè)備不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。二是投入嚴(yán)重不足,由于種植農(nóng)田效益較低,農(nóng)民根本沒有多余的資金投入到節(jié)水灌溉設(shè)備中。致實(shí)際節(jié)水灌溉面積保有量較少。三是節(jié)水灌溉技術(shù)基礎(chǔ)研究落后,信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制等高新技術(shù)應(yīng)用較少,其配套設(shè)備選擇余地少,且維護(hù)復(fù)雜限制了應(yīng)用。四是用水計(jì)量手段不配套,尚未建立起灌溉用水總量控制和定額管理的體制等。

1主要工作原理及特點(diǎn)

(1)機(jī)械構(gòu)件組成如圖1所示。

圖1 機(jī)械構(gòu)件組成圖

主要由蝸輪蝸桿的碟閥和直流電動(dòng)機(jī)組成。原碟閥的渦輪用齒輪A代替,C為碟閥閥體,齒輪B連接直流電機(jī)D并與齒輪A咬合,直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)碟閥工作。

(2)工作原理。當(dāng)電動(dòng)機(jī)通電工作時(shí),帶動(dòng)齒輪B轉(zhuǎn)動(dòng),通過齒輪間的咬合,使齒輪A轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)閥門開啟,當(dāng)電動(dòng)機(jī)通電方向相反時(shí),電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)并帶動(dòng)閥門關(guān)閉。通過控制電動(dòng)機(jī)通電的方向來控制閥門的開啟和關(guān)閉。

(3)電路的自停機(jī)構(gòu)如圖2所示。

E、F是兩個(gè)不同位置的觸點(diǎn),小寫a、b、c是3條引出線,其工作原理是:當(dāng)a、b兩條線經(jīng)觸點(diǎn)E接通時(shí),閥門做關(guān)閉運(yùn)轉(zhuǎn),當(dāng)機(jī)械臂使觸點(diǎn)E斷開時(shí),電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)正好使閥門關(guān)閉。當(dāng)b、c兩條線經(jīng)過觸點(diǎn)F接通時(shí),電動(dòng)機(jī)做反方向運(yùn)轉(zhuǎn),使閥門做開啟運(yùn)轉(zhuǎn),當(dāng)機(jī)械臂使觸點(diǎn)F斷開時(shí),b、c兩條線斷路,電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)的閥門正好完全打開。

(4)觸點(diǎn)E、F的作用及特點(diǎn)。由E、F兩觸點(diǎn)的相對(duì)位置,決定了閥門開啟或關(guān)閉的狀況。對(duì)于碟閥其擋板開啟和關(guān)閉的相對(duì)位置是轉(zhuǎn)動(dòng)900,因此E和F的位置相對(duì)中心點(diǎn)角度是900。E點(diǎn)是關(guān)閉點(diǎn),F點(diǎn)是完全開啟點(diǎn),它們共同點(diǎn)是觸點(diǎn)斷開電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行,這就是本裝置的特點(diǎn)所在。它的優(yōu)點(diǎn)是在24V或12V電壓下,觸點(diǎn)斷開瞬間,觸頭沒有打火現(xiàn)象,觸點(diǎn)離開的距離僅在1mm左右。觸點(diǎn)的壽命至少5萬次以上。由于觸點(diǎn)E、F制作簡(jiǎn)單,使用時(shí)只要保持環(huán)境比較干燥即可。

2電動(dòng)閥門在農(nóng)田灌溉中的適應(yīng)性

(1)取材方便,成本較低。閥體采用蝸輪蝸桿的碟閥,把其手輪去掉用齒輪代替,電動(dòng)機(jī)采用直流12V功率為16W的慢速電機(jī)。無論是碟閥還是直流電動(dòng)機(jī)市場(chǎng)都大量供應(yīng),而且價(jià)格合理。

(2)耐壓高,壽命長(zhǎng)。碟閥本身耐水壓較高,一般都在1000kPa以上,另外,碟閥閥體是由鑄鐵組成,耐腐蝕。內(nèi)部的密封橡膠墊,在常溫水流作用下,其分解風(fēng)化的速度較慢。另外,使用直流慢速電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間和頻率較少,一般是開啟和關(guān)閉閥門時(shí)僅在幾分鐘之內(nèi)完成,其他時(shí)間電動(dòng)機(jī)處于斷電休息狀態(tài)。綜合各方面的技術(shù)指標(biāo),由碟閥和直流慢速電機(jī)組成的電動(dòng)閥門壽命較長(zhǎng)。

(3)關(guān)閉嚴(yán)密,對(duì)水質(zhì)沒有特殊要求,維護(hù)方便。由于碟閥本身是通過旋轉(zhuǎn)擋板來確定閥門是開啟還是關(guān)閉的,只要關(guān)閉點(diǎn)E的位置設(shè)置準(zhǔn)確,閥門的關(guān)閉總是非常嚴(yán)密的,不受水流是否有雜質(zhì)的影響。水流中的雜質(zhì)不但影響閘閥的密封性,而且,影響最大的是電磁閥,電磁閥工作時(shí)無觸點(diǎn),而且體積小、耐潮濕、價(jià)格低廉、規(guī)格多等優(yōu)點(diǎn)在自動(dòng)控制中很受歡迎。但電磁閥工作時(shí),要求經(jīng)過電磁閥的水質(zhì)不能有雜質(zhì),否則造成電磁閥關(guān)閉不嚴(yán),為此在電磁閥進(jìn)水口前加一過濾網(wǎng),過濾雜質(zhì)。在農(nóng)田灌溉中由于水量大、水源復(fù)雜、雜質(zhì)多等很容易堵塞電磁閥的過濾網(wǎng),給用戶的使用和維護(hù)帶來很大的麻煩。對(duì)于電動(dòng)碟閥沒有過濾網(wǎng),只要沒有損壞,不需要經(jīng)常性的維護(hù)。

(4)減緩水錘的作用。由于采用慢速直流電機(jī),閥門是逐漸開啟的、水流是逐漸加大的,減緩了水頭水錘對(duì)管道及出水設(shè)備的沖擊作用,保證地下管道的安全,提高灌溉系統(tǒng)的使用壽命。

(5)微耗電,節(jié)約能源。采用12V16W直流慢速電機(jī),其正常工作電流100mA,而且僅在開啟或關(guān)閉過程中流通。當(dāng)閥門完全開啟之后,即觸點(diǎn)斷開時(shí),直流電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。在灌溉過程中直流電動(dòng)機(jī)沒有消耗電能。由于是微耗電,12V直流電源可以由220V交流電獲得,也可以由蓄電池供給,為各種條件下農(nóng)田節(jié)水灌溉的控制,提供了形式多樣價(jià)格低廉的動(dòng)力保障。

(6)控制電路簡(jiǎn)單,接口電路方便。在計(jì)算機(jī)與控制閥門之間其信號(hào)的傳輸有無線傳輸和有線傳輸兩種,但對(duì)于處于接收信號(hào)的控制閥門,都是把一個(gè)微弱的信號(hào)轉(zhuǎn)換、放大成能夠控制電壓為12V繼電器的大的信號(hào)。接收電路采用數(shù)字編碼識(shí)別電路,對(duì)不同的閥門給予不同的數(shù)字編碼,可以接收有線信號(hào),也可以接收無線信號(hào)。相位鎖存是把接收電路送來信號(hào)的相位鎖住、轉(zhuǎn)換、放大并控制繼電器。每一個(gè)閥門需要上述獨(dú)立的一套接收控制電路,為各用戶用水的計(jì)量、管理帶來方便。

(7)閥門的口徑、規(guī)格不受限制。由自動(dòng)閥門的工作原理可知,用于控制流量的閥體C,其口徑的大小僅與電動(dòng)機(jī)的功率有關(guān),口徑大需要的功率較大,其他結(jié)構(gòu)原理是一樣的。由于農(nóng)田地形及需求灌溉的多樣性,對(duì)于不同大小的地塊,不同的用戶,多少不同的輸水量,可以提供口徑大小不等、規(guī)格多樣的自動(dòng)閥門,且各種口徑的閥門其輸水量是可以確定的。為定時(shí)定量管理用水提供技術(shù)保障。

(8)電動(dòng)機(jī)的電壓、功率形式多樣,可供選擇余地較大。直流慢速電動(dòng)機(jī)其工作電壓有6、12、18、24V等各種規(guī)格,功率大小規(guī)格齊全,對(duì)于不同的環(huán)境,可選用合適的工作電壓及功率。另外,市場(chǎng)也提供了轉(zhuǎn)速不同的電機(jī)。

(9)改裝及使用中應(yīng)注意的問題。①碟閥變速箱中應(yīng)注滿油,防潮防生銹。②主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪其表面附滿油,防止生銹。③直流電動(dòng)機(jī)及觸點(diǎn)E、F應(yīng)做防潮處理,特別是觸點(diǎn)應(yīng)盡量隔絕與周圍空氣的交換,應(yīng)做密封處理。④使用時(shí),整個(gè)閥門置于距地面1.5～1.8m深的井下,防止冬季由于管道內(nèi)積水而凍壞閥門。

3應(yīng)用前景

由接收電路可知,本裝置采用數(shù)字編碼方式接收信號(hào),每一個(gè)閥門對(duì)應(yīng)一組數(shù)字編碼,不同的數(shù)字編碼可以組成龐大的數(shù)字編碼組,足夠一個(gè)自然村子的使用。另外,由碟閥和直流慢速電機(jī)組成的自動(dòng)控制閥門,其組成簡(jiǎn)單質(zhì)量可靠,又采用數(shù)字化的接收,為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)智能化控制奠定了基礎(chǔ)。

4結(jié)束語

綜上所述；近幾年,國(guó)家加大了對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)施的投入力度, 在農(nóng)田灌溉中,由于用水量大,水源情況復(fù)雜,對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)提出了較高的要求。在控制水路方面,目前應(yīng)用較多的是電磁閥,實(shí)踐證明電磁閥僅適用于水量較少、水質(zhì)比較干凈的溫室大棚。在面積大用水量較多的農(nóng)田灌溉中,由于電磁閥本身的結(jié)構(gòu)原因,使其不適應(yīng)水質(zhì)水源較復(fù)雜的農(nóng)田灌溉。

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第5篇：農(nóng)田灌溉自動(dòng)化范文

1、節(jié)水灌溉的重要性 

1.1 節(jié)水有利于減災(zāi)，提高農(nóng)業(yè)收益 

近年來，隨著大自然氣候的變化，如：干旱、冰雹、內(nèi)澇等災(zāi)害性天氣越來越多，對(duì)農(nóng)業(yè)造成重要影響。為了減災(zāi)，提高農(nóng)業(yè)收益，就需要大力發(fā)展節(jié)水灌溉工程，節(jié)水灌溉工程是有助于減災(zāi)、防范干旱，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的重要基礎(chǔ)，也是必備條件。 

1.2 節(jié)約用水，提高水資源利用效率 

我國(guó)的水資源分布不均衡，南方的降雨量多而北方的降雨量少。在廣大農(nóng)村，人們的節(jié)水意識(shí)還很淡薄，浪費(fèi)水現(xiàn)象很嚴(yán)重。這就需要大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，大力推廣節(jié)水灌溉工程，引進(jìn)先進(jìn)的灌溉技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水，最大限度地發(fā)揮水資源的作用。 

1.3 有效改善生態(tài)環(huán)境 

由于地理?xiàng)l件、氣候條件、土壤條件的差異，不同地區(qū)對(duì)水資源的需求也有差別，特別是干旱地區(qū)更需要大力發(fā)展節(jié)水灌溉工程，既可以改善水資源緊缺，還可以改善生態(tài)環(huán)境，有效的保護(hù)生態(tài)資源。 

2、節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用 

2.1渠道防滲技術(shù) 

農(nóng)田水利工程灌溉過程中，水體輸送環(huán)節(jié)最為關(guān)鍵，其中要注意防滲保護(hù)，也就是要集中控制水資源傳輸中的下滲與損失，確保灌溉水體足數(shù)抵達(dá)農(nóng)田，這其中渠道防滲材料的選配十分重要。一般來說，農(nóng)田水利灌溉渠道多由砌筑石塊、防滲材料等構(gòu)筑而成，或者采用混凝土護(hù)面、預(yù)制面等來控制水體下滲與蒸發(fā)，砌筑石料能夠控制70～80%的下滲量，對(duì)于混凝土渠道應(yīng)該首選U 型渠，一方面能夠擴(kuò)大渠道傳輸水量，另一方面也能縮小過水?dāng)嗝?，從而提高灌溉效率?nbsp;

2.2步行式灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利建設(shè)中的運(yùn)用 

步行式灌溉技術(shù)與噴灌式灌溉技術(shù)有著相同的特點(diǎn)，即他們的運(yùn)用都需要采用一定的機(jī)器設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)，而步行式灌溉技術(shù)較噴灌技術(shù)而言其灌溉的效果更好，同時(shí)運(yùn)用起來更加方便。這種灌溉技術(shù)所采用的設(shè)備較噴灌技術(shù)所用的設(shè)備成本更為低廉，可以利用拖拉機(jī)進(jìn)行有效的灌溉，設(shè)備的成本有了很大的下降。與微灌技術(shù)進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)，這種灌溉技術(shù)也是通過滴灌的方式來實(shí)現(xiàn)節(jié)水這一目的的，但是步行式灌溉技術(shù)的滴灌效率要大大超過微灌技術(shù)，灌溉過程效率較高，而灌溉的成本也較噴灌技術(shù)更為低廉，可以被廣泛的應(yīng)用到日常灌溉當(dāng)中。 

2.3低壓管道輸水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利建設(shè)中的運(yùn)用 

抵押管道輸水灌溉技術(shù)是建立相應(yīng)的灌溉管道。這種地下的灌溉管道可以將水通過低壓的作用傳送到需要用水的農(nóng)田當(dāng)中，減少了水資源運(yùn)輸?shù)某杀竞屠速M(fèi)。這種灌溉技術(shù)的應(yīng)用需要有一定的壓水工具，構(gòu)建一種低壓的環(huán)境，在這樣的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)水資源的運(yùn)輸，從而降低水資源發(fā)生不必要的滲漏和浪費(fèi)。這種灌溉方式可以有效的減少水資源的蒸發(fā)流失，提高農(nóng)田灌溉的效率，也對(duì)水資源進(jìn)行了合理的保護(hù)。不同類型的節(jié)水灌溉技術(shù)可以結(jié)合農(nóng)作物的特點(diǎn)和農(nóng)田水利建設(shè)的過程進(jìn)行應(yīng)用，在進(jìn)行合理科學(xué)的選擇之后對(duì)水資源進(jìn)行合理的控制和保護(hù)，從而降低在農(nóng)田灌溉中水資源的不必要浪費(fèi)。 

2.4噴灌技術(shù) 

農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉要達(dá)到兩大目標(biāo)：①最大程度地滋養(yǎng)農(nóng)田作物；②提高水資源利用率，達(dá)到節(jié)水節(jié)能的目標(biāo)。對(duì)此噴灌技術(shù)不失為農(nóng)田灌溉系統(tǒng)中最為理想、最為高效的技術(shù)之一，從目前來看，噴灌技術(shù)已經(jīng)成為農(nóng)田水利工程灌溉最為重要、應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。噴灌主要是借助水泵、動(dòng)力設(shè)備等向水體施加壓力，再將噴灌設(shè)備置于規(guī)定的高度，水體抵達(dá)噴灌裝置，在自然力的作用下，水體透過細(xì)密的噴頭以線狀、絲形落向地面，滋潤(rùn)所要灌溉的植物，最大范圍上滋養(yǎng)農(nóng)田。水體以細(xì)密的水流噴向地面農(nóng)田，一方面有效節(jié)省了水資源、控制了水體的浪費(fèi)，另一方面也讓所噴出的水分充分流向農(nóng)田植物，充分發(fā)揮了其灌溉功能，達(dá)到了灌溉目標(biāo)。同時(shí)，也正因?yàn)槭羌?xì)密的噴灌，才使得灌溉分布更為均勻、合理，農(nóng)作物得到了徹底的滋養(yǎng)。農(nóng)田噴灌技術(shù)具有一定的自然性、靈活性，主要的噴灌技術(shù)包括：固定噴灌、半固定噴灌、移動(dòng)噴灌等，每一種噴灌方式都具有自身的優(yōu)勢(shì)與優(yōu)點(diǎn)，適用于不同的農(nóng)田環(huán)境。例如：固定式噴灌通常適合小范圍農(nóng)田，由于噴灌設(shè)備位置固定，水體噴灑的范圍相對(duì)有限；移動(dòng)式噴灌技術(shù)則適合大范圍、大面積的農(nóng)田范圍，由于面積過大、需要灌溉的范圍較廣，就必須讓噴灌設(shè)備能夠轉(zhuǎn)移陣地、變動(dòng)位置，從而達(dá)到全方位灌溉的目標(biāo)。對(duì)于地形條件復(fù)雜的丘陵、山地、盆地農(nóng)田，則適合選擇移動(dòng)式噴灌技術(shù)，通過移動(dòng)噴灌設(shè)備機(jī)動(dòng)灌溉、靈活調(diào)整，確保任何一種地形條件下，每一個(gè)角落的農(nóng)田植物都能得到充足的水分滋養(yǎng)。最主要的是移動(dòng)式噴灌能夠靈活控制灌溉量，從而節(jié)省水資源。 

2.5滴灌技術(shù) 

所謂滴灌技術(shù)，就是根據(jù)作物自身所需要的水量，在根部土壤中將水通過低壓管道系統(tǒng)及毛管處安裝的灌水器緩慢且均勻地滴入。滴灌系統(tǒng)包括有首部樞紐、管道和滴頭三個(gè)部分。滴灌技術(shù)具有灌水量少、灌注時(shí)間長(zhǎng)、灌注周期短等特點(diǎn)，而且能夠?qū)嗨窟M(jìn)行準(zhǔn)確的把握，避免浪費(fèi)情況的出現(xiàn)，通過自動(dòng)化的方式對(duì)滴灌進(jìn)行有效管理，相比于噴灌而言，滴灌節(jié)水增產(chǎn)的效果更加突出，同時(shí)能夠提升一倍以上的肥效。滴灌系統(tǒng)具有兩種，一種是固定式，另一種是半固定式。 

總之，要客觀地面對(duì)水資源比較匱乏的現(xiàn)實(shí)，深入基層調(diào)查研究，采取必要措施來提高農(nóng)田灌溉用水的效率，保證農(nóng)田節(jié)水灌溉工程發(fā)揮應(yīng)有的效能，為建設(shè)新農(nóng)村做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 

參考文獻(xiàn)： 

[1]馬依拉·卡地爾.農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用研究[J].珠江水運(yùn)，2016（22）.

第6篇：農(nóng)田灌溉自動(dòng)化范文

關(guān)鍵詞：水資源；節(jié)水；觀念；技術(shù)

Abstract: the shortage of water resources to make water-saving irrigation of farmland have become increasingly prominent, the thesis expounds existing farmland water-saving irrigation problems and puts forward water-saving awareness, U type tank use, drip irrigation and film technology application, the application of computer technology and coping strategies.

Keywords: water resources; water saving; concept; Technology

[中圖分類號(hào)] S274[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]

近些年來隨著工業(yè)化進(jìn)程的快速推進(jìn)，淡水資源被過多的使用，盡管我國(guó)幅員遼闊，但是水資源分布并不均衡，在一些水資源短缺的地區(qū)農(nóng)作物的生長(zhǎng)受制于灌溉條件，在傳統(tǒng)的農(nóng)田灌溉中水資源不能最大程度的滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)使用，部分水資源被浪費(fèi)，為了節(jié)約用水，農(nóng)田的節(jié)水灌溉就成了必要解決的問題。

1、農(nóng)田節(jié)水灌溉存在的問題

1.1認(rèn)識(shí)不足

受制于農(nóng)村干部的管理水平和觀念，很多農(nóng)田灌溉的方式自由化，供給量大于農(nóng)作物生長(zhǎng)需要量，淡水資源流入無關(guān)區(qū)域。有些農(nóng)村干部沒有受過高等系統(tǒng)的教育，認(rèn)為水資源是無窮無盡的，河水會(huì)源源不斷的流入，沒有必要節(jié)約用水。農(nóng)民則取溝渠中的水，河道中的水，任其自由流淌，只要農(nóng)作物有水用就行，哪管水資源是不是被合理的利用，相關(guān)村干部也沒有組織學(xué)習(xí)教育，整體的認(rèn)識(shí)不足使節(jié)水行動(dòng)缺乏源動(dòng)力。

1.2資金不足

在財(cái)政方面沒有節(jié)水灌溉專項(xiàng)撥款，往往是大的整體方向中少許的資金用向了農(nóng)田的節(jié)水灌溉，而這些資金不足以解決應(yīng)用的需要，農(nóng)民靠土地耕種養(yǎng)家糊口，收入有限，自籌資金能力弱，這就使得節(jié)水灌溉步履維艱。農(nóng)田節(jié)水工程前期投入資金量大，而靠節(jié)約下來的水產(chǎn)生工程實(shí)際的經(jīng)濟(jì)節(jié)約意義，水的節(jié)約是慢慢累積的，這就在短期內(nèi)看不見切實(shí)節(jié)約的效果，又涉及節(jié)水工程的維護(hù)等附加投入，更是難以讓地方相關(guān)部門下定決心投入資金。沒有資金，任何節(jié)水措施的預(yù)想都只能成為紙上談兵。

1.3技術(shù)不足

我國(guó)的農(nóng)田水利工程建設(shè)能力照比國(guó)外的先進(jìn)方式還有一定的差距，很大程度上受制于水利技術(shù)不成熟。近幾年我國(guó)加快了農(nóng)田水利建設(shè)的腳步，但是由于種種技術(shù)制約使得部分地區(qū)依舊采用大水漫灌和土渠輸水的方式，效率低下，水資源利用率不足50%。技術(shù)條件的欠缺有待相關(guān)部門給予大力支持盡快得到解決。

2、農(nóng)田節(jié)水灌溉解決措施

2.1節(jié)水灌溉意識(shí)提高

要使節(jié)水灌溉能夠順利實(shí)施與提高農(nóng)村干部和農(nóng)民節(jié)水意識(shí)密不可分。在思想上要讓干部和農(nóng)民足夠的意識(shí)到水資源已經(jīng)開始出現(xiàn)短缺的現(xiàn)象，并且在以后的某一天也許淡水資源徹底從地球上消失，不僅是農(nóng)作物不能生長(zhǎng)，就是人類也不能存活，我們生活中的水資源是寶貴的，不要讓最后一滴水成為人類的眼淚。通過農(nóng)村廣播，電視農(nóng)業(yè)頻道節(jié)目，宣傳手冊(cè)發(fā)放村委會(huì)組織講解等形式加大宣傳力度對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行普及，農(nóng)村的干部和農(nóng)民做到真正的提高節(jié)水灌溉意識(shí)。

2.2U型水槽運(yùn)用

U型槽選擇塑料膠泥條及橡膠止水條作為渠道伸縮縫的原材料，橡膠止水條遇水能夠膨脹，有效的防止了渠道連接縫漏水的情況。U型水槽采用干支渠方式防止水資源的外滲，增強(qiáng)輸水能力，斗農(nóng)渠能夠在汛期加大對(duì)水源的攔蓄能力，控制雨水入滲量，結(jié)合土壤條件給予控制補(bǔ)償，提高了水資源利用率，在不同土壤條件下優(yōu)化調(diào)度，對(duì)水資源進(jìn)行二次再分配。U型槽的運(yùn)用將生態(tài)平衡理念引入到水資源合理利用中，水資源動(dòng)態(tài)的循環(huán)形式中反而保證了整體的平衡，這對(duì)水資源分布的不均勻做了有效的彌補(bǔ)。U型槽是站在全局的角度，統(tǒng)籌解決旱澇的問題，在以往旱澇分而治之的方式上有了很大的突破，目前U型槽在農(nóng)田節(jié)水灌溉中已經(jīng)取得了部分成果，向后還需要加大力度推廣實(shí)施以滿足農(nóng)田灌溉更多的需要。

2.3滴灌和覆膜技術(shù)

滴灌的方法是將水和化肥以及農(nóng)藥等農(nóng)作物生長(zhǎng)必需元素直接灌溉在農(nóng)作物的根部，并在根部用防水材料覆蓋，阻止水分的蒸發(fā)，在最大程度上確保農(nóng)作物的吸收，產(chǎn)出與投入比例最大化。滴灌以最小不必要消耗為原則，這樣就最大程度滿足了農(nóng)田節(jié)水的需要，緩解了水資源短缺的現(xiàn)象。

2.4計(jì)算機(jī)技術(shù)

我國(guó)在計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)節(jié)水灌溉的應(yīng)用還處于初級(jí)探索階段，與國(guó)外對(duì)比在技術(shù)層面上還存在一定差距。美國(guó)加州已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器設(shè)備結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的灌溉，并且能夠通過軟件模塊的運(yùn)行智能化的做好防蟲工作，也能夠根據(jù)天氣的變化對(duì)灌溉做出調(diào)整。這樣對(duì)農(nóng)田什么時(shí)候需要灌溉，灌溉多少，什么區(qū)間需要灌溉什么區(qū)間不需要灌溉就能了如指掌，利用計(jì)算機(jī)計(jì)算農(nóng)作物水分的蒸騰量、土壤水分的蒸發(fā)量，然后通過設(shè)定程序來更改淡水輸送管道中的水量和流速，需要多少輸送多少，這樣既能節(jié)省水資源，又節(jié)省了勞動(dòng)力，是一種先進(jìn)的農(nóng)田管理技術(shù)，切實(shí)的實(shí)現(xiàn)了農(nóng)田的節(jié)水灌溉。我國(guó)應(yīng)該引進(jìn)先進(jìn)的管理技術(shù)和方法并投入人力和資金研制出一套適合我國(guó)情況的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，縮小與國(guó)外先進(jìn)水平的差距，做到農(nóng)田節(jié)水合理灌溉。

3、結(jié)束語

總而言之，要使農(nóng)田節(jié)水灌溉得到發(fā)展就必須從人員、技術(shù)、資金等多方面加大投入力度，在農(nóng)村節(jié)水灌溉意識(shí)增強(qiáng)的前提下運(yùn)用科學(xué)的技術(shù)手段和方法減少水資源的浪費(fèi)，合理應(yīng)用水資源進(jìn)行灌溉，相信在社會(huì)對(duì)農(nóng)田節(jié)水灌溉關(guān)注度日益提升的帶動(dòng)下農(nóng)田節(jié)水灌溉的前景會(huì)越來越好。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉衛(wèi)忠.U型水槽在農(nóng)田節(jié)水灌溉中的運(yùn)用[J].吉林農(nóng)業(yè)，2011(6)：289.

[2]丁立.計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010(22)：46-47.

第7篇：農(nóng)田灌溉自動(dòng)化范文

(湖北職業(yè)技術(shù)學(xué)院 ，湖北孝感，432000 )

摘要：本文介紹了一種噴灌機(jī)上的拉筋連接技術(shù)，采用該結(jié)構(gòu)及制造工藝整體上提高了拉筋懸拉跨體的抗拉強(qiáng)度和抗疲勞強(qiáng)度，保證了噴灌機(jī)的正常使用和運(yùn)行。

關(guān)鍵詞 ：噴灌機(jī)；拉筋；圓角；

我國(guó)水資源僅占世界總量的6％，是比耕地資源(占世界總量的9％)更緊缺的資源，水資源不足已成為嚴(yán)重制約我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。在我國(guó)，農(nóng)田灌溉用水量占總用水量的70%～80%，而大田作物(小麥、玉米、地瓜等)的用水量占農(nóng)田灌溉用水的50%～60%，因此我國(guó)正在大規(guī)模實(shí)施節(jié)水增糧行動(dòng)，要保證行動(dòng)的順利實(shí)施，必須因地制宜選擇合適的噴灌技術(shù)。目前，為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，從而節(jié)省勞動(dòng)力、提高工作效率，一般都采用噴灌機(jī)進(jìn)行灌溉，使用噴灌機(jī)時(shí)通常都采用拉筋懸拉整個(gè)跨體，但是現(xiàn)有的拉筋存在的主要問題是抗拉強(qiáng)度低，抗疲勞強(qiáng)度也低，從而影響噴灌機(jī)的使用壽命[1]。

1.工程概況

噴灌是一種具有節(jié)水、增產(chǎn)、節(jié)地、省工等優(yōu)點(diǎn)的先進(jìn)節(jié)水高效灌溉技術(shù)。噴灌主要分管道式噴灌和機(jī)組式噴灌兩大類，各自又包括各種不同的形式，每種形式都有各自的適應(yīng)場(chǎng)所，在噴灌發(fā)展形式上，世界各國(guó)各有特色。發(fā)達(dá)國(guó)家以發(fā)展機(jī)械噴灌為主，美國(guó)主要采用中心支軸式、滾移式、平移式等大型噴灌機(jī)。我國(guó)除少數(shù)大型農(nóng)場(chǎng)使用大中型噴灌機(jī)外，其他地方主要推廣的是管道式噴灌和較小型機(jī)組。

目前，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較普遍的大型噴灌機(jī)為電力驅(qū)動(dòng)中心支軸式全自動(dòng)噴灌機(jī)和平移式大型噴灌機(jī)。兩種噴灌機(jī)對(duì)地形、氣候、土壤、作物都有不同的適用條件。其跨體結(jié)構(gòu)一般由桁架系統(tǒng)組成：由鋼管、角鐵、和拉筋組合而成，如圖1所示?？珞w長(zhǎng)度從40～60m,跨架組合：根據(jù)地塊大小，一般有5～10跨組合，面積從200～1200畝不等[2]。

2.新型拉筋連接的制造技術(shù)

為了解決現(xiàn)有的拉筋存在的主要問題是抗拉強(qiáng)度低，抗疲勞強(qiáng)度也低，從而影響噴灌機(jī)使用壽命的不足，本新型拉筋的設(shè)計(jì)包括拉筋桿1，拉筋桿1兩端通過加強(qiáng)區(qū)2與拉筋頭3連為一體，拉筋頭3與加強(qiáng)區(qū)2之間通過第一圓角4過渡，加強(qiáng)區(qū)2與拉筋桿1之間通過第二圓角5過渡。

1.拉筋桿，2.加強(qiáng)區(qū)，3.拉筋頭，4.第一圓角，5.第二圓角

在圖2中，第一圓角采用較大的根部半徑，減少了應(yīng)力集中，增加強(qiáng)度；該拉筋采用美國(guó)ASTM標(biāo)準(zhǔn)號(hào)A105鍛造合金鋼(成分C:≤0.35 Si:≤0.35 Mn:0.6-1.05 S:≤0.050 P:≤0.040，Cu≤0.4 Ni≤0.4Mo≤0.12 V≤0.08 Cr≤0.3)制成，拉筋頭二端采用中頻爐加熱，選用Kgps-300中頻感應(yīng)加熱電源，功率：200KW，加熱到1300℃～1400℃后鍛造而成，熱鍛時(shí)，加強(qiáng)區(qū)直徑大于拉筋桿直徑，增加了抗拉強(qiáng)度，并且加強(qiáng)區(qū)與拉緊桿連接處通過圓角過渡，也提高了抗疲勞強(qiáng)度，這樣提高了整體抗拉強(qiáng)度，按圖3拉筋頭與連接套組裝時(shí)直徑配合緊密安裝，從而保證了頭部圓周負(fù)載的一致性，整體上提高了抗拉強(qiáng)度和抗疲勞強(qiáng)度，用于懸拉整個(gè)跨體重量，極大提高了系統(tǒng)使用的可靠性，它是構(gòu)成噴灌機(jī)跨體結(jié)構(gòu)的重要零件，保證了噴灌機(jī)的正常使用和運(yùn)行[3]。

3.結(jié)語

由于采用該創(chuàng)新的新型拉筋連接的制造技術(shù)，解決了現(xiàn)有的拉筋存在的抗拉強(qiáng)度低，抗疲勞強(qiáng)度也低，從而影響噴灌機(jī)使用壽命的主要問題，保證了噴灌的可靠性，降低噴灌設(shè)備對(duì)地形要求，可以節(jié)省大量農(nóng)田地面平整的工程量，大大減少田間內(nèi)部溝渠、田埂的占地，增加了實(shí)際播種面積，提高耕地利用率，可廣泛實(shí)用噴灌設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)

[1]周世峰．噴灌工程技術(shù)［M］.南京：黃河水利出版社，2011.9

第8篇：農(nóng)田灌溉自動(dòng)化范文

[關(guān)鍵詞]節(jié)水；電子技術(shù) ；灌溉

近幾年來，我國(guó)高度重視和加強(qiáng)水利設(shè)施建設(shè)，以節(jié)水改造為中心，切實(shí)加強(qiáng)農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。實(shí)施了小型農(nóng)田水利工程、灌區(qū)節(jié)水改造與續(xù)建配套、節(jié)水增效示范、末級(jí)渠系改造、水權(quán)轉(zhuǎn)換等工程項(xiàng)目，有效提高了水資源調(diào)控能力和利用效率。在設(shè)施農(nóng)業(yè)和特色農(nóng)業(yè)種植區(qū)，推行了低壓管灌、滴灌、噴灌等現(xiàn)代化節(jié)水灌溉技術(shù)，推動(dòng)了現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

一、 我國(guó)水資源的基本現(xiàn)狀

首先，水資源是指可資利用或有可能會(huì)被利用的水源，可以用的水源必須具有足夠的數(shù)量和較高的質(zhì)量，并且必須是可以定期更新補(bǔ)充、可持續(xù)利用的。但是事實(shí)上，我國(guó)是一個(gè)水資源比較短缺、淡水資源總量為28000億立方米，占全球水資源的6%，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2300立方米，僅為世界平均水平的1/4、美國(guó)的1/5，在世界上名列121位，如果按人均水資源量來計(jì)算，我國(guó)人均占有量?jī)H僅有2500m3，大約為世界人均水量的1/4，已經(jīng)被聯(lián)合國(guó)列為13個(gè)貧水國(guó)家之一。

其次，我國(guó)農(nóng)業(yè)水資源利用也存在問題 ，水資源利用的效率比較低，并且浪費(fèi)嚴(yán)重?，F(xiàn)在我國(guó)水資源短缺與浪費(fèi)的情況并存，同時(shí)由于我國(guó)對(duì)水資源的利用屬于粗放低效利用，所以這就又加劇了水資源短缺程度?，F(xiàn)有的農(nóng)業(yè)資源管理體制已經(jīng)不能適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)農(nóng)業(yè)資源利用和保護(hù)的要求，這是造成目前我國(guó)水資源短缺以及低效利用、水資源污染等問題的主要原因。

最后，據(jù)監(jiān)測(cè)，目前全國(guó)多數(shù)城市地下水受到一定程度的點(diǎn)狀和面狀污染，且有逐年加重的趨勢(shì)。日趨嚴(yán)重的水污染不僅降低了水體的使用功能，進(jìn)一步加劇了水資源短缺的矛盾，對(duì)我國(guó)正在實(shí)施的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略帶來了嚴(yán)重影響，而且還嚴(yán)重威脅到城市居民的飲水安全和人民群眾的健康。

二、節(jié)水灌溉技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)的節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：一是噴灌技術(shù)仍為大田農(nóng)作物機(jī)械化節(jié)水灌溉的主要技術(shù)，其研究方向是進(jìn)一步節(jié)能及綜合利用。不同噴灌機(jī)型有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，要因地制宜綜合考慮。軟管卷盤式噴灌機(jī)及人工移動(dòng)式噴灌機(jī)比較適合我國(guó)國(guó)情。二是地下灌溉已被世人公認(rèn)是一種最有發(fā)展前景的高效節(jié)水灌溉技術(shù)。盡管目前還存在一些問題，應(yīng)用推廣速度較慢，但隨著關(guān)鍵技術(shù)的解決，今后將會(huì)得到一定的發(fā)展。三是地面灌溉仍是當(dāng)今世界占主導(dǎo)地位的灌水技術(shù)。隨著高效田間灌水技術(shù)的成熟，輸配水有低壓管道化方向發(fā)展的趨勢(shì)。四是農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉技術(shù)管理水平越來越高。應(yīng)用專家系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)資源數(shù)據(jù)庫(kù)、模擬模型等技術(shù)的集成，達(dá)到時(shí)、空、量、質(zhì)上的精確灌水，是今后攻關(guān)的重點(diǎn)。

目前，比較有發(fā)展?jié)摿Φ墓?jié)水灌溉新技術(shù)是：一是與生物技術(shù)相結(jié)合的作物調(diào)控灌溉技術(shù)。 就是從作物生理角度出發(fā)，在一定時(shí)期主動(dòng)施加一定程度有益的虧水度，使作物經(jīng)歷有益的虧水鍛煉，改善品質(zhì)，控制上部旺長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)矮化密植，到達(dá)節(jié)水增產(chǎn)的目的。二是應(yīng)用3S技術(shù)的精細(xì)灌溉技術(shù)。就是運(yùn)用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）和地理信息系統(tǒng)（GIS），遙感技術(shù)（RS）和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取農(nóng)用小區(qū)作物生長(zhǎng)實(shí)際需求的信息，通過信息處理與分析，按需給作物進(jìn)行施水的技術(shù)，可以最大限度提高水資源的利用率和土地的產(chǎn)業(yè)率。這是農(nóng)田灌溉學(xué)科發(fā)展的熱點(diǎn)和農(nóng)業(yè)新技術(shù)革命的重要內(nèi)容。 三是智能化節(jié)水灌溉裝備技術(shù)。就是把生物學(xué)、自動(dòng)控制、微電子、人工智能、信息科學(xué)等高新技術(shù)集成節(jié)水灌溉機(jī)械與設(shè)備，適時(shí)地檢測(cè)土壤和作物的水分，按照作物不同的需水要求來實(shí)施變量施水，達(dá)到最優(yōu)的節(jié)水增產(chǎn)效果。

三、自動(dòng)化控制和傳感器的有機(jī)結(jié)合

節(jié)水灌溉自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要由中心主控系統(tǒng)（主計(jì)算機(jī)、控制柜）、電磁閥、田間信息采集傳感器（可測(cè)土壤濕度絕對(duì)值）、氣象觀測(cè)站（可測(cè)量氣溫、風(fēng)向、風(fēng)速）、數(shù)據(jù)采集指令傳輸?shù)韧ㄓ嵲O(shè)備組成。應(yīng)用節(jié)水灌溉自動(dòng)化系統(tǒng)，不僅可以提高資源利用率，緩解水資源日趨緊張的矛盾，還可以增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，降低農(nóng)產(chǎn)品的成本。

田間信息采集傳感設(shè)備就是能夠感受規(guī)定的被測(cè)量物并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可以輸出信號(hào)的器件或裝置。自動(dòng)化灌溉可能設(shè)計(jì)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。主要測(cè)量土壤水分、養(yǎng)分、溫度；作物水分、養(yǎng)分、長(zhǎng)勢(shì)；氣象類的光照、蒸發(fā)、風(fēng)速、雨量及系統(tǒng)類的水壓、閥門狀態(tài)、流量、水質(zhì)等數(shù)據(jù)資料。通過數(shù)據(jù)采集指令傳輸系統(tǒng)上傳至中心主控制系統(tǒng)，通過中心主控制系統(tǒng)安裝的各類自動(dòng)化監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，再以數(shù)值和曲線形式顯示歷史與實(shí)時(shí)參數(shù)值和變化曲線，并進(jìn)行信息實(shí)時(shí)報(bào)警與記錄。系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)與相應(yīng)的灌溉需求量的設(shè)定值進(jìn)行比較判斷，來控制電磁閥開啟和延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短，實(shí)現(xiàn)智能控制，同時(shí)系統(tǒng)可通過網(wǎng)絡(luò)獲取天氣信息，以作預(yù)先性處理?？刹杉降臄?shù)據(jù)有大氣溫度、大氣相對(duì)濕度、土壤水勢(shì)、土壤含水量、降雨量、地下水位、蒸發(fā)量。

四、結(jié)束語

水是人類生存不可缺少的物質(zhì)，但水資源的狀態(tài)和使用方式是可以改變的。經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的同時(shí)必須考慮水資源的承載能力，要考慮農(nóng)業(yè)水資源的可持續(xù)發(fā)展。水資源不可能像能

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源等通過尋找替代來解決其貧乏危機(jī)，水資源的可持續(xù)道路有其自身特點(diǎn)。水資源的高效與可持續(xù)利用是包括水工程安全、水污染控制與治理技術(shù)、水資源利用與合理配置、水污染控制與治理技術(shù)必須時(shí)時(shí)刻刻地與水資源的可持續(xù)發(fā)展相結(jié)合。隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)投入的增加，節(jié)水灌溉技術(shù)日益受到人們的重視，微噴、滴灌等新技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。把自動(dòng)控制技術(shù)和節(jié)水灌溉技術(shù)結(jié)合起來，對(duì)提高節(jié)水灌溉的自動(dòng)化水平，更快更準(zhǔn)確地掌握作物的生長(zhǎng)情況、生長(zhǎng)環(huán)境及生長(zhǎng)規(guī)律，更精確更及時(shí)地控制灌溉，節(jié)約勞動(dòng)力，提高對(duì)農(nóng)業(yè)投入的經(jīng)濟(jì)效益具有重要的意義?？偠灾?jié)水灌溉工程推廣，任重而道遠(yuǎn)。我們有理由相信，通過節(jié)水灌溉的逐步推廣使用，實(shí)現(xiàn)水資源的科學(xué)開發(fā)，實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，指日可待。

參考文獻(xiàn)：

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[3]王樂財(cái).農(nóng)業(yè)水資源高效利用的探討[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2009，（24）.

第9篇：農(nóng)田灌溉自動(dòng)化范文

關(guān)鍵詞：機(jī)械；先進(jìn)技術(shù)；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；農(nóng)產(chǎn)品

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，機(jī)械化生產(chǎn)模式不僅僅在工業(yè)生產(chǎn)中得到推廣，并在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛運(yùn)用。機(jī)械作用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中改變了過去人力勞作下的現(xiàn)狀，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率。分析農(nóng)業(yè)機(jī)械的幾種類型，研究先進(jìn)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的具體應(yīng)用，對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展有著重要意義。

1農(nóng)業(yè)機(jī)械的種類研究

隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)逐漸走向機(jī)械化時(shí)代。在過去時(shí)代中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)主要是依靠農(nóng)民的手工勞作，這種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式存在低效率、低質(zhì)量等問題。在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的今天，農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用以及得到廣泛的普及。農(nóng)業(yè)機(jī)械作用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不僅加快了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，還提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量，并且還改善了過去形勢(shì)下手工作業(yè)存在的很多問題，如水資源浪費(fèi)、農(nóng)產(chǎn)品加工保護(hù)不到位等，還受到天氣、人身因素的限制。總之，農(nóng)業(yè)機(jī)械的廣泛運(yùn)用推進(jìn)了我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的進(jìn)程，為我國(guó)總體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的不同環(huán)節(jié)，可大致把農(nóng)業(yè)機(jī)械分為以下幾種類型。

1.1農(nóng)田建設(shè)

農(nóng)田建設(shè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)極為重要的環(huán)節(jié)，利用農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行農(nóng)田建設(shè)可提高農(nóng)田建設(shè)的效率和質(zhì)量[1]。只有首先保證農(nóng)田建設(shè)的較為完善且不存在問題，才能確保后續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的順利進(jìn)行。如水利建設(shè)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)極為重要，優(yōu)質(zhì)的水利建設(shè)可確保在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有充足的水資源利用，甚至?xí)?duì)農(nóng)田起到一定的保護(hù)作用，如防范水災(zāi)等。

1.2土壤耕種

土壤的好壞直接影響到后續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率及質(zhì)量。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，農(nóng)作物的種植和培育都需要在符合農(nóng)作物生長(zhǎng)的土壤環(huán)境下進(jìn)行。過去階段下，大多數(shù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中都利用動(dòng)物勞作進(jìn)行土壤耕種，如利用牛來翻土。雖然這種勞作方式節(jié)省了人力，但由于動(dòng)物馴化難及存在一些不穩(wěn)定因素，導(dǎo)致翻土效率并不是很高。利用農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行土壤耕種，不僅提高了土壤耕種的效率，還加強(qiáng)了其質(zhì)量，從而為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供良好的土壤環(huán)境。

1.3種植施肥

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，農(nóng)作物在生長(zhǎng)過程中要不斷地進(jìn)行施肥。施肥的目的是為了確保農(nóng)作物在生長(zhǎng)過程中擁有充分的養(yǎng)料，避免因?yàn)轲B(yǎng)分的缺乏導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品發(fā)育不良。過去階段中，農(nóng)民單單依靠人力進(jìn)行施肥，如手工噴灑等。這種施肥方式存在很多弊端，一是費(fèi)時(shí)費(fèi)力，往往完成一塊田的施肥工作需要很長(zhǎng)時(shí)間；二是質(zhì)量不高，存在噴灑不均勻等現(xiàn)象，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品生長(zhǎng)參差不齊[2]。而利用農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行種植施肥工作，改變了過去階段中費(fèi)時(shí)費(fèi)力的現(xiàn)狀，還能均勻施肥，保證農(nóng)作物均勻生長(zhǎng)。

1.4農(nóng)田灌溉

農(nóng)田灌溉也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中極為重要的環(huán)節(jié)，農(nóng)產(chǎn)品的生長(zhǎng)過程中不僅需要一些必要的養(yǎng)分，還需要吸收一定分量的水。過去形勢(shì)下，農(nóng)田灌溉工作主要是通過人力進(jìn)行，在灌溉速度和效率上遠(yuǎn)不如農(nóng)業(yè)機(jī)械灌溉高；并且，利用灌溉類機(jī)械進(jìn)行農(nóng)田灌溉，灌溉范圍遠(yuǎn)比手工灌溉大。

2先進(jìn)技術(shù)種類研究

2.1水產(chǎn)品養(yǎng)殖技術(shù)

現(xiàn)階段，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)先進(jìn)技術(shù)中，水產(chǎn)品的養(yǎng)殖技術(shù)具有較高的實(shí)用性價(jià)值。過去形勢(shì)下，我國(guó)水產(chǎn)品養(yǎng)殖由于沒有利用到科學(xué)的、先進(jìn)的技術(shù)，生產(chǎn)效率和質(zhì)量受到很多因素的制約。在制約因素中，最主要的還是養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的問題。不同水產(chǎn)品對(duì)水環(huán)境的需求不一樣，如溫度、酸堿度等，沒有控制好這些因素，不僅會(huì)造成水產(chǎn)品養(yǎng)殖的產(chǎn)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，甚至?xí)斐绅B(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)，如水產(chǎn)品大面積死亡等。我國(guó)過去由于水環(huán)境沒有控制到位的水產(chǎn)品生產(chǎn)活動(dòng)，觸發(fā)養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)的事件屢屢發(fā)生。利用先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行水產(chǎn)品養(yǎng)殖，不僅能提高水產(chǎn)品的產(chǎn)量，還降低了養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的幾率，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和效益。水產(chǎn)品養(yǎng)殖的先機(jī)技術(shù)內(nèi)容繁多，大致是一些改善養(yǎng)殖環(huán)節(jié)或預(yù)防疾病等技術(shù)，如檢測(cè)水的酸堿度，利用化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行合理調(diào)控。利用加溫、降溫技術(shù)，合理控制養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的溫度。檢測(cè)水產(chǎn)品是否存在疾病隱患，出現(xiàn)疾病合理分析病因，并給出相應(yīng)的解決措施。

2.2無公害蔬菜的種植技術(shù)

無公害蔬菜的種植技術(shù)也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)中的重點(diǎn)內(nèi)容。隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率及質(zhì)量越來越高。但當(dāng)今社會(huì)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不僅要滿足人民群眾基數(shù)造成的數(shù)量需求大的問題，還要滿足人民對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的安全需要。我國(guó)近些年來不斷曝光一些農(nóng)產(chǎn)品的安全問題，如一些不法分子為了加快生產(chǎn)速度和數(shù)量，而利用對(duì)人體有害的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行生產(chǎn)，這種情況下生產(chǎn)出來的產(chǎn)品危害著人們的身體健康。并且，一些農(nóng)作物還殘留農(nóng)藥成分，也同樣帶來不安全因素。所以，在這種背景下，生產(chǎn)無公害蔬菜已成全民所向。無公害蔬菜的種植技術(shù)大體可分為改善土壤環(huán)節(jié)、杜絕有害化學(xué)物質(zhì)的使用、利用綠色健康的生產(chǎn)技術(shù)等。如優(yōu)化對(duì)肥料的使用，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的肥料使用規(guī)劃，提高肥料使用效率。為避免利用化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行除蟲除草，可利用生物技術(shù)或其他無公害技術(shù)等[3]。

3先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的具體應(yīng)用研究

3.1節(jié)水灌溉

節(jié)約用水是現(xiàn)代社會(huì)每個(gè)公民所應(yīng)有的責(zé)任，在任何行業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中也必須貫徹落實(shí)節(jié)約用水的理念。水是人類生存所需要的必不可少的資源。近些年來，隨著現(xiàn)代化建設(shè)的不斷深入，對(duì)水資源的利用程度也越來越大，在這其中難免發(fā)生浪費(fèi)水資源的問題。同樣，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也需要充足的水資源，但過去形勢(shì)下由于科學(xué)技術(shù)不高，節(jié)約用水的意識(shí)淡薄，導(dǎo)致水資源的利用效率不高，并且存在浪費(fèi)等現(xiàn)象。如進(jìn)行農(nóng)田灌溉，由于人工灌溉存在的缺陷，其灌溉極不均勻。現(xiàn)階段，農(nóng)業(yè)灌溉機(jī)械中普遍應(yīng)用了節(jié)水技術(shù)，通過節(jié)水技術(shù)不僅提高了灌溉的效率及質(zhì)量，還避免水資源浪費(fèi)的現(xiàn)象[4]。尤其是自動(dòng)化灌溉機(jī)械，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，合理計(jì)算所需要灌溉水量的數(shù)值，呈網(wǎng)絡(luò)化分布式的灌溉手段，及時(shí)進(jìn)行開關(guān)控制，從而避免水資源的浪費(fèi)，提高灌溉效率。

3.2后續(xù)農(nóng)作物加工

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，一些特殊的農(nóng)作物只有經(jīng)過后續(xù)的加工之后才可以在市場(chǎng)上流通。如油菜籽，在油菜成熟以后，首先要進(jìn)行收獲，但收獲來的油菜還需要進(jìn)行加工獲得油菜籽才能進(jìn)行相應(yīng)的買賣活動(dòng)。在過去，油菜籽的加工主要通過人力完成，利用一些木質(zhì)或塑料工具，搖晃使油菜籽脫皮。這種方式需要付出大量的人力，效率低下，在量大時(shí)要?jiǎng)谧鲾?shù)天，并且部分油菜籽還沒有脫皮就被處理掉了，導(dǎo)致出現(xiàn)浪費(fèi)現(xiàn)象。而運(yùn)用機(jī)械化設(shè)備進(jìn)行油菜籽脫皮工作時(shí)，可有效避免出現(xiàn)以上這些問題，不僅節(jié)省了油菜籽脫皮的時(shí)間，提高了油菜籽蛻皮工作的效率，還改善了過去浪費(fèi)等現(xiàn)象，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效益。

3.3農(nóng)田保護(hù)技術(shù)

農(nóng)田保護(hù)技術(shù)也是現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用成果。過去農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，由于各種原因?qū)е罗r(nóng)田土質(zhì)越來越差，過度地使用農(nóng)藥或化肥改變了農(nóng)田土壤的化學(xué)性質(zhì)，久而久之就無法再進(jìn)行種植。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，土質(zhì)改良技術(shù)已經(jīng)逐漸被運(yùn)用到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。如改善土壤酸堿性、增加土壤肥力、消除土壤中殘留的化學(xué)物質(zhì)等，可以通過配置無危害的改善藥劑，通過機(jī)械均勻噴灑來改善土質(zhì)；還可以設(shè)計(jì)科學(xué)合理且具有針對(duì)性的水利工程，利用機(jī)械設(shè)備建設(shè)，從而避免因水的問題而導(dǎo)致土壤環(huán)境的變差。總之，先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)機(jī)械中，可以有效地保護(hù)農(nóng)田，延長(zhǎng)農(nóng)田的耕種壽命，從而為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)建立良好的土壤環(huán)境[5]。

4結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐漸由過去的手工勞作逐漸轉(zhuǎn)化為機(jī)械勞作，大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率及質(zhì)量。并且，近些年來隨著一些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)先進(jìn)技術(shù)的不斷研發(fā)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了新的格局。通過先進(jìn)技術(shù)和農(nóng)業(yè)機(jī)械相結(jié)合，發(fā)揮機(jī)械和先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，從而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量[6]。

參考文獻(xiàn)

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