摘　要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各國開始使用計(jì)算機(jī)控制的自動化技術(shù)，使節(jié)水灌溉的效果更為突出。與發(fā)達(dá)國家相比，我國在科學(xué)技術(shù)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(shù)，但是具有擴(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)還不多見。

　　關(guān)鍵詞：節(jié)水灌溉,自動化技術(shù),發(fā)展趨勢

　　一、節(jié)水灌溉及節(jié)水灌溉自動化技術(shù)

　　節(jié)水灌溉是指用采取有效的技術(shù)措施，使用較少的灌溉水達(dá)到最好的生產(chǎn)效益和經(jīng)濟(jì)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(shù)為噴灌技術(shù)和微灌技術(shù)。

　　節(jié)水灌溉自動化技術(shù)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(zhǔn)確性，有利于對農(nóng)田灌溉進(jìn)行科學(xué)的管理，對環(huán)境也起著一定的保護(hù)作用。

　　二、我國節(jié)水灌溉自動化技術(shù)的運(yùn)行原理

　　現(xiàn)階段，我國的節(jié)水灌溉自動化技術(shù)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(yīng)用和成果，但是并沒有得到大規(guī)模的推廣和應(yīng)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(shè)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(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制閥門開關(guān)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉自動化控制。自動化控制系統(tǒng)設(shè)備一般由中央控制器、田間工作站、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)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(shè)備五個部分組成。

　　1.中央控制器

　　中央控制器主要有計(jì)算機(jī)等設(shè)備及控制程序的軟件所組成的，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)和程序軟件的應(yīng)用，對農(nóng)田的灌溉情況進(jìn)行檢測和預(yù)報，隨著時代的發(fā)展，還可以實(shí)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(dá)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(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端單位的中轉(zhuǎn)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(shè)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(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端單位(RTU)或解碼器

　　遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端單位是接受由田間工作站的指令，并且對其指令進(jìn)行實(shí)時的信息終端。它與官網(wǎng)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(jìn)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(shè)計(jì)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(shè)備

　　田間信息采集檢測設(shè)備是節(jié)水灌溉自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其主要基于傳感設(shè)備在田間的應(yīng)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(jìn)行分析和處理，再用曲線圖現(xiàn)實(shí)田間各項(xiàng)參數(shù)的變化，對不良情況進(jìn)行報警。

　　隨著我國各種科學(xué)技術(shù)和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的新技術(shù)和新設(shè)備運(yùn)用到了農(nóng)業(yè)灌溉中，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)節(jié)約了大量的水資源，并且通過不斷的研制降低各種設(shè)備成本、增加設(shè)備的各項(xiàng)功能、完善設(shè)備的各種使用模式，使設(shè)備的操作和人性化，符合人類的操作習(xí)慣，并且克服了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各項(xiàng)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(shù)的發(fā)展趨勢

　　1.提高我國農(nóng)民的可持續(xù)發(fā)展意識

　　當(dāng)前，我國的農(nóng)民還沒有認(rèn)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(rèn)同科學(xué)改造農(nóng)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(nóng)民無法承擔(dān)，一些農(nóng)民根本不了解節(jié)水灌溉自動化技術(shù)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(guān)部門應(yīng)重點(diǎn)對農(nóng)民宣傳節(jié)水灌溉技術(shù)對于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性，并且重點(diǎn)突出節(jié)水灌溉技術(shù)對于農(nóng)民個人的經(jīng)濟(jì)效益。同時，應(yīng)加大和擴(kuò)大節(jié)水灌溉自動化設(shè)備在農(nóng)村的試點(diǎn)，通過對自動控制器的試用，讓農(nóng)民切身感受到節(jié)水灌溉自動化技術(shù)和設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，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(shù)和設(shè)備的投入

　　由于研發(fā)和推廣節(jié)水灌溉自動化設(shè)備需要大量的人力、物力和資金，因此國家和政府的有關(guān)部門應(yīng)加大對節(jié)水灌溉自動化技術(shù)和設(shè)備研制的投入力度，并實(shí)行成果獎勵制度，對于成功研制節(jié)水灌溉自動化設(shè)備的研究機(jī)構(gòu)給予精神上和物質(zhì)上的獎勵。對于設(shè)備的推廣，國家也應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的投入，擴(kuò)大對節(jié)水灌溉自動化技術(shù)和設(shè)備的宣傳力度，使更多的農(nóng)民接受并使用節(jié)水灌溉自動化設(shè)備。在研制的過程中，要注重對設(shè)備成本的控制，盡可能用最低廉的價格制造出功能最強(qiáng)、質(zhì)量最佳的設(shè)備，迎合農(nóng)業(yè)市場的需求。

　　3.加強(qiáng)節(jié)水灌溉自動化技術(shù)和設(shè)備的智能化

　　隨著我國經(jīng)濟(jì)和科學(xué)的快速發(fā)展，未來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對節(jié)水灌溉自動化技術(shù)的要求也會越來越高。因此，我國的節(jié)水灌溉自動化技術(shù)應(yīng)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(xué)技術(shù)的發(fā)展，節(jié)水灌溉自動化技術(shù)會與智能化技術(shù)、傳感技術(shù)、農(nóng)業(yè)科技相融合，生產(chǎn)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(yīng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求。

　　四、結(jié)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(jīng)日益成熟，同時人工智能化技術(shù)的發(fā)展也與其相融合。而我國的灌溉自動化控制設(shè)備和技術(shù)還沒有形成規(guī)模化、普通化和系列化，限制了我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。因此，農(nóng)村可以根據(jù)我國的具體國情和經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況，來采取切實(shí)可行的節(jié)水灌溉技術(shù)和自動化設(shè)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(shè)備，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展;并且，能夠?qū)崿F(xiàn)對世界的水資源的保護(hù)和對自然環(huán)境的保護(hù)，對全球資源的可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]張兵,袁壽其,成立.節(jié)水灌溉自動化技術(shù)的發(fā)展及趨勢[J].排灌機(jī)械,2003(2):37-41.

　　[2]姜訓(xùn)宇,段生梅,母利.節(jié)水灌溉自動化技術(shù)的發(fā)展及前景分析[J].安徽農(nóng)學(xué)通報,2011(15):207-208.

　　[3]林紅專,陳紹甫.節(jié)水灌溉自動化技術(shù)的發(fā)展及前景分析[J].內(nèi)蒙古水利,2011(5):43-45.

　　[4]徐飛鵬,李云開,楊培嶺,等.節(jié)水灌溉自動化控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[A].北京農(nóng)業(yè)工程學(xué)會.國際農(nóng)業(yè)論談——2005北京都市農(nóng)業(yè)工程科技創(chuàng)新與發(fā)展國際研討會論文集[C].北京:北京農(nóng)業(yè)工程學(xué)會,2005.

　　[5]侯書林,劉英超.國內(nèi)外節(jié)水灌溉技術(shù)裝備與自控技術(shù)綜述[J].中國農(nóng)村水利水電,2011(6):49-51,54.