隨著信息通信技術(shù)、傳感技術(shù)等在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，為農(nóng)業(yè)灌溉由傳統(tǒng)充分灌溉向局部針對(duì)灌溉發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。利用自動(dòng)化數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)技術(shù)， 我們可以通過(guò)傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)用水量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)農(nóng)業(yè)灌溉過(guò)程的動(dòng)態(tài)控制管理。聚英云農(nóng)給大家講解一下。
農(nóng)業(yè)灌溉不是一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程，而是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，在過(guò)程中涉及大量的技術(shù)內(nèi)容，在灌溉水資源的過(guò)程中真正實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有效利用，節(jié)水設(shè)備的使用或節(jié)水技術(shù)的發(fā)展，是不可能的。因此，只有開(kāi)發(fā)、灌溉技術(shù)、設(shè)備和灌溉水灌溉區(qū)降水、蒸發(fā)、土壤水分等相關(guān)因素，綜合考慮、灌溉面積降雨和灌溉用水、土壤水和地下水動(dòng)態(tài)利用水資源，實(shí)現(xiàn)按需、準(zhǔn)時(shí)、容積、自動(dòng)供水、分配等。
國(guó)內(nèi)
我國(guó)在節(jié)水灌溉自動(dòng)化方面的研究起步晚，主要是因?yàn)槭軅鹘y(tǒng)的農(nóng)業(yè)用水觀念等因素的影響，目前節(jié)水灌溉自動(dòng)化方面的研究還處在初級(jí)階段，灌溉基礎(chǔ)設(shè)備短缺，灌溉自動(dòng)化管理水平不高等。目前我國(guó)所擁有的節(jié)水灌溉自動(dòng)化系統(tǒng)基本都是在引進(jìn)和吸收國(guó)外技術(shù)的基礎(chǔ)上形成的。目前我國(guó)所擁有的節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)設(shè)備而言，大多存在控制規(guī)模小，控制對(duì)象單一，設(shè)備成本高的缺點(diǎn)，大面積推廣存在問(wèn)題。
國(guó)外
早在上世紀(jì)90 年代美國(guó)就研發(fā)出第一套農(nóng)田灌溉控制器，這套系統(tǒng)把土壤中水分作為自己控制對(duì)象， 以此判斷灌水管道上開(kāi)關(guān)的閉合狀態(tài)。1990 年， Fangmeier 等人把紅外線熱電偶應(yīng)用到到自動(dòng)化灌溉控制領(lǐng)域， 通過(guò)紅外線熱電偶測(cè)量灌溉區(qū)的土壤溫度，并與其他的傳感器相互配合， 形成了一整套完善的自動(dòng)化灌溉控制系統(tǒng) 。目前日本基本上實(shí)現(xiàn)了灌區(qū)動(dòng)態(tài)管理， 整個(gè)節(jié)水灌溉系統(tǒng)采用分層式結(jié)構(gòu)，利用無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)對(duì)灌區(qū)的各個(gè)區(qū)域進(jìn)行遙測(cè)、遙控，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)灌區(qū)水資源的控制調(diào)度， 有效提高了灌水的利用效率。以色列在微灌技術(shù)方面領(lǐng)先于世界，工作者可以通過(guò)家里的電腦實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)場(chǎng)的全程監(jiān)督管理，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉間隔時(shí)間、灌溉水量等的遠(yuǎn)程調(diào)控， 同時(shí)系統(tǒng)可以對(duì)灌溉數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析， 為農(nóng)戶(hù)提供最佳的灌溉方案。
目前，農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的主要方向是通過(guò)有線電話線路，或無(wú)線信息通信渠道，建立分層的分布式自動(dòng)化管理系統(tǒng)。
1、基于無(wú)線傳感器技術(shù)的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉自動(dòng)化系統(tǒng)
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和無(wú)線信息通信技術(shù)的產(chǎn)物。如何更好地實(shí)現(xiàn)信號(hào)實(shí)時(shí)同步信息一直是農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉自動(dòng)化研究人員關(guān)心的問(wèn)題，隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)，很容易實(shí)現(xiàn)不同控制系統(tǒng)信號(hào)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)傳輸和信息動(dòng)態(tài)處理分析，它還提供了農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉自動(dòng)化研究的一個(gè)新的研究方向。
2、基于電話網(wǎng)絡(luò)的有線撥號(hào)節(jié)水灌溉系統(tǒng)
通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)，可以監(jiān)測(cè)和控制任何灌溉區(qū)域的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)控制。以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉自動(dòng)化系統(tǒng)的有線電話網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉自動(dòng)化系統(tǒng)為基礎(chǔ)，同時(shí)也是農(nóng)業(yè)灌溉自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)。imm中樞灌溉自動(dòng)控制系統(tǒng)是當(dāng)前的一個(gè)重要特性非常成熟的有線電話網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)通道，然后通過(guò)數(shù)據(jù)通道的灌溉區(qū)域中央控制中心，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)度和分配灌溉用水。IMMS中心灌溉自動(dòng)控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)灌溉區(qū)子系統(tǒng)的同步數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和控制，并通過(guò)控制中心計(jì)算機(jī)完成、灌溉用水、灌溉時(shí)間和灌溉序列數(shù)據(jù)。同時(shí)，將中央灌溉系統(tǒng)的自動(dòng)控制管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與誤差報(bào)警功能進(jìn)行了同步，有效地防止了人為失誤，有效地避免了水資源的浪費(fèi)。
3、基于3G技術(shù)的節(jié)水灌溉自動(dòng)化系統(tǒng)
地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)(GPS)無(wú)線(GPRS)、微波通信、衛(wèi)星遙感等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用節(jié)水農(nóng)業(yè)生產(chǎn)控制，使我們的灌溉決策支持系統(tǒng)變得越來(lái)越富有，越來(lái)越強(qiáng)大，但也促進(jìn)節(jié)水灌溉自動(dòng)化的現(xiàn)代化管理、高效、和數(shù)字，有助于建立一個(gè)節(jié)水，節(jié)能，省錢(qián)的現(xiàn)代化灌區(qū)綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、衛(wèi)星遙感技術(shù) 、微波通訊技術(shù)、電力電子技術(shù)、 自動(dòng)化技術(shù)等的迅猛發(fā)展， 各種節(jié)水灌溉設(shè)備價(jià)格的降低， 可靠性的提高， 用電子信息技術(shù)構(gòu)建功能強(qiáng)大的節(jié)水灌溉監(jiān)測(cè)控制管理系統(tǒng)是我國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉水資源優(yōu)化分配和調(diào)度的必然發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)也是我國(guó)農(nóng)業(yè)乃至國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展重要的基礎(chǔ)保障。
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