引論：我們?yōu)槟砹?3篇智能化農(nóng)業(yè)灌溉范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
豐南區(qū)在2008年開(kāi)始建設(shè)農(nóng)田灌溉監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，2010年9月列入全國(guó)第二批小型農(nóng)田水利重點(diǎn)縣項(xiàng)目區(qū)。項(xiàng)目建設(shè)之初，豐南區(qū)就確立了工程節(jié)水與管理節(jié)水一體建設(shè)的目標(biāo)，把農(nóng)業(yè)灌溉用水監(jiān)測(cè)納入項(xiàng)目建設(shè)之中，與管灌工程建設(shè)緊密結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)灌溉的自動(dòng)化、智能化管理，由傳統(tǒng)粗放管水農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化精準(zhǔn)用水農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，取得了很好的效果。農(nóng)業(yè)灌溉監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)，監(jiān)測(cè)中心是關(guān)鍵，是整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的中樞。為此，豐南區(qū)建立了2個(gè)中心，一個(gè)在局機(jī)關(guān)，另一個(gè)在唐山海森電子公司（企業(yè)自建），兩個(gè)監(jiān)測(cè)中心并行，同時(shí)監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)共享。通過(guò)幾年的運(yùn)用，達(dá)到了如下目標(biāo)：一是建成了全省第一個(gè)縣級(jí)農(nóng)業(yè)灌溉監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。以監(jiān)測(cè)中心為中樞，智能控制柜為監(jiān)測(cè)點(diǎn)，形成了灌溉監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。二是實(shí)現(xiàn)了對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉各種數(shù)據(jù)的適時(shí)監(jiān)測(cè)，利用數(shù)據(jù)指導(dǎo)農(nóng)民灌溉。到2012年底，全區(qū)共有農(nóng)田機(jī)井8126眼，目前安裝機(jī)井智能控制柜2700多套。機(jī)井灌溉智能控制柜設(shè)施安裝率達(dá)到30%以上，初步形成了農(nóng)用機(jī)井灌溉數(shù)據(jù)信息采集及分析。
3.農(nóng)業(yè)灌溉智能化系統(tǒng)應(yīng)用效果
及注意事項(xiàng)農(nóng)田灌溉監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)，以機(jī)井智能控制柜為載體，全面提升用水計(jì)量設(shè)施。以機(jī)井智能控制柜替代傳統(tǒng)井房是建設(shè)灌溉監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的突破口，智能控制柜與傳統(tǒng)井房相比具有占地少、投資小、快速安裝、使用簡(jiǎn)便且安全可靠、計(jì)量收費(fèi)公平、準(zhǔn)確、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)實(shí)際運(yùn)用，達(dá)到了如下目標(biāo)：一是工程形象面貌煥然一新。整齊劃一、新穎別致的機(jī)井智能控制柜替代了破舊的老式井房，使整個(gè)工程的可視性大幅度提升。二是實(shí)現(xiàn)了單一用電計(jì)量向水電雙控計(jì)量的轉(zhuǎn)型。改變了過(guò)去IC卡單一計(jì)量電量的方式，使農(nóng)民可以直觀地看到用水情況，增加農(nóng)民的節(jié)水意識(shí)。三是操控方便。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的培訓(xùn)，農(nóng)民可以熟練掌握使用方法。根據(jù)灌溉周期及個(gè)人時(shí)間要求，隨時(shí)進(jìn)行澆地，改變了過(guò)去排隊(duì)澆地，爭(zhēng)水、搶水的現(xiàn)象。四是提高強(qiáng)制管理手段，實(shí)現(xiàn)用水、繳費(fèi)自動(dòng)結(jié)算，解決長(zhǎng)期存在的農(nóng)業(yè)灌溉收費(fèi)難的問(wèn)題，也為開(kāi)征農(nóng)業(yè)水資源費(fèi)打下了基礎(chǔ)。五是大面積推廣機(jī)井智能控制柜，為全面建設(shè)灌溉監(jiān)測(cè)系統(tǒng)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)灌溉智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，為農(nóng)業(yè)灌溉自動(dòng)化管理提供了良好的信息平臺(tái)，同時(shí)，也存在一些問(wèn)題，一是現(xiàn)在部分務(wù)農(nóng)人員年齡偏大，利用智能手機(jī)操作有一定困難，需要技術(shù)培訓(xùn)和指導(dǎo)。二是在防偷仿盜方面需要加強(qiáng)管理。三是全面普及需要投入大量資金，目前，國(guó)家沒(méi)有針對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的專項(xiàng)資金，致使農(nóng)業(yè)灌溉智能監(jiān)測(cè)項(xiàng)目發(fā)展緩慢。
篇2
我國(guó)水資源總量豐富，但人均占有量不足世界人均值的1/4，作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)用水占據(jù)全國(guó)總用水量的70%以上，日益嚴(yán)重的水環(huán)境污染和水資源浪費(fèi)，更加劇了水資源的缺乏，使得用水矛盾更加凸顯。隨著水資源的日趨緊張，世界各國(guó)都在積極探索行之有效的節(jié)水措施[1]。
噴灌法、微灌法、滲灌法等，都是為解決水資源不足、提高灌溉水利用效率而發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)代化的高效節(jié)水措施[2-3]。然而與節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比，我國(guó)的噴灌、滴灌占有效灌溉面積的比例極低，且自動(dòng)化、智能化程度不高，這與我國(guó)水資源嚴(yán)重緊缺的形勢(shì)不相適應(yīng)。
1 國(guó)外智能化節(jié)水灌溉技術(shù)的研究
智能化灌溉是為了能更加高效的利用水資源，達(dá)到最優(yōu)的節(jié)水增產(chǎn)目標(biāo)，把生物學(xué)、人工智能、微電子等多種高新技術(shù)結(jié)合到節(jié)水灌溉技術(shù)中，按照不同作物對(duì)水的需求量不同進(jìn)行不同水量的灌溉。
其中智能化灌溉控制器是智能灌溉的核心，能根據(jù)降雨量、當(dāng)前溫度、歷史用水情況，以及土壤含水量等要素，自動(dòng)調(diào)整灌溉運(yùn)行時(shí)間[4]。
隨著現(xiàn)代工業(yè)向農(nóng)業(yè)的滲透和微電子技術(shù)的應(yīng)用，國(guó)外的設(shè)施農(nóng)業(yè)也不斷地向智能化方向發(fā)展[5]。雨鳥(niǎo)公司、摩托羅拉等幾家公司在20世紀(jì)80年代成功研制了智能化中央計(jì)算機(jī)灌溉控制系統(tǒng)，并且隨著計(jì)算機(jī)硬件、軟件的飛速發(fā)展，該系統(tǒng)也得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。
國(guó)外節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展較早，已經(jīng)形成了一定的規(guī)模，加上他們利用先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)灌溉控制的自動(dòng)化管理。其中又以美國(guó)、以色列、澳大利亞等幾個(gè)國(guó)家最為突出。
美國(guó)瓦爾蒙特工業(yè)股份有限公司和ARS公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的一種紅外濕度計(jì)能夠自動(dòng)讀取作物葉面濕度，并將其反饋給中央控制器，然后通過(guò)電腦對(duì)灌溉系統(tǒng)發(fā)出灌水的指令;以色列極度缺水，通過(guò)全國(guó)鋪設(shè)管道輸水來(lái)降低輸水損失，并大量采用噴灌、滴灌技術(shù)，通過(guò)家庭計(jì)算機(jī)和無(wú)線控制技術(shù)對(duì)灌溉實(shí)行自動(dòng)化的管理使得其灌溉水有效利用系數(shù)達(dá)0.9以上[6-7]。
2 國(guó)內(nèi)智能化節(jié)水灌溉技術(shù)研究現(xiàn)狀
我國(guó)的節(jié)水農(nóng)業(yè)根據(jù)我國(guó)國(guó)情，在科技工作者不斷地推陳創(chuàng)新中形成了自己的特色和優(yōu)勢(shì)，但在現(xiàn)代化的信息技術(shù)、現(xiàn)代工業(yè)、人工智能的利用上與發(fā)達(dá)國(guó)家相比依舊存在差距。在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。
自1990年起科技部通過(guò)863計(jì)劃，我國(guó)就開(kāi)始實(shí)施農(nóng)業(yè)節(jié)水智能化示范區(qū)的工程建設(shè)，近些年來(lái)智能化節(jié)水灌溉已有所發(fā)展。
北京市第1個(gè)農(nóng)村節(jié)水灌溉計(jì)量信息化管理的示范區(qū)通州區(qū)，于2010年建成實(shí)現(xiàn)了村級(jí)農(nóng)業(yè)用水的智能化計(jì)量管理[8];云南省昭通市昭陽(yáng)區(qū)的智能化灌溉蘋(píng)果園，利用電磁閥實(shí)現(xiàn)了對(duì)園內(nèi)滴管、微噴設(shè)施的遠(yuǎn)程控制[9];
唐山市豐南區(qū)的智能井房建設(shè)更是做到了計(jì)算機(jī)與遙感技術(shù)、傳感器等的結(jié)合，聯(lián)系農(nóng)業(yè)部土壤墑情、氣候預(yù)報(bào)，做到了更加精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)灌溉[10]。這些智能化的灌溉及管理措施給當(dāng)?shù)毓┧块T(mén)的工作帶來(lái)了便利的同時(shí)也極大地提高了農(nóng)業(yè)用水的效率，也實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)增收。
雖然智能化節(jié)水灌溉在我國(guó)已有所探索并在局部地區(qū)開(kāi)始應(yīng)用，但這些只是局部小范圍的，而且靠大量的財(cái)政扶持，尚沒(méi)有形成一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)體系，也沒(méi)有做到大范圍的推廣。
3 智能化節(jié)水灌溉的必要性與趨勢(shì)
2012年國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《國(guó)家農(nóng)業(yè)節(jié)水綱要(2012-2020年)》[11]給出了到2020年農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)達(dá)0.55以上發(fā)展目標(biāo)。截止2013年底，我國(guó)高效節(jié)水灌溉面積為1.42×107hm2[12]，根據(jù)相關(guān)部門(mén)預(yù)測(cè)，到2030年底我國(guó)缺水量將高達(dá)1300～2600億m3，其中農(nóng)業(yè)缺水量達(dá)500～700億m3。
而且我國(guó)水資源分布極不均勻，在地域上南多北少、東多西少，在時(shí)間上雨季旱季明顯，占耕地面積60%以上的北方水資源量只有20%左右。
“十三五”規(guī)劃中，我國(guó)要新增高效節(jié)水灌溉面積0.067億hm2，農(nóng)田有效灌溉面積達(dá)0.67億hm2以上。如何解決缺水與灌溉面積增加之間的矛盾，來(lái)緩解水資源緊缺的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，這就需要在灌溉系統(tǒng)中合理地推廣自動(dòng)化控制，并逐步提高節(jié)水灌溉的智能化水平。
就目前而言，我國(guó)智能化節(jié)水灌溉技術(shù)還處于初級(jí)發(fā)展階段。與節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比，我國(guó)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉現(xiàn)有水平不高，在引進(jìn)的自動(dòng)化控制器中大多不能適應(yīng)中國(guó)的實(shí)際情況，不僅如此，高昂的價(jià)格更是阻礙了在我國(guó)的推廣[14-16]。
在國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展要求和農(nóng)業(yè)用水緊缺的矛盾中，高效的、自動(dòng)化、智能化的節(jié)水方式應(yīng)該成為我國(guó)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的發(fā)展目標(biāo)。而發(fā)展的相對(duì)滯后也帶來(lái)了潛在的巨大市場(chǎng)。
4 結(jié)束語(yǔ)
水資源短缺與水污染嚴(yán)重是世界性問(wèn)題，農(nóng)業(yè)是用水大戶，如何解決農(nóng)業(yè)用水浪費(fèi)、提高灌溉水利用率是世界各國(guó)面臨的共同問(wèn)題。在現(xiàn)代工業(yè)的支撐下，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)也在向著智能化方向發(fā)展。
篇3
1.械智能化的含義及意義
1.1農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化的含義
首先智能化作為現(xiàn)代科技的主流趨勢(shì)，將其應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。精確來(lái)說(shuō)，是指在動(dòng)態(tài)環(huán)境下，將農(nóng)業(yè)技術(shù)與先進(jìn)的電子信息技術(shù)相結(jié)合，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將傳感器接收到的信息進(jìn)行邏輯運(yùn)算、然后發(fā)出指令來(lái)控制農(nóng)機(jī)精確完成各種動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理的智能化。
1.2農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化的意義
裝備微型計(jì)算機(jī)的農(nóng)業(yè)機(jī)械有比普通農(nóng)機(jī)更強(qiáng)大的功能，屬于高科技產(chǎn)品。優(yōu)點(diǎn)如下：第一，極大的提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和農(nóng)業(yè)資源的利用率，降低了生產(chǎn)成本，減少了化肥，農(nóng)藥和石油的投入;第二，功能強(qiáng)大，不僅可代替?zhèn)鹘y(tǒng)農(nóng)機(jī)進(jìn)行實(shí)際作業(yè)，還能根據(jù)產(chǎn)量信息，氣候信息等對(duì)下一季度的生產(chǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有指導(dǎo)作用;第三，智能型農(nóng)機(jī)具有通用性，即多功能性，一臺(tái)智能型農(nóng)機(jī)可同時(shí)具備普通農(nóng)機(jī)所具有的功能，可以在各種環(huán)境下進(jìn)行作業(yè);第四，安全性好，可靠性高。由于智能型農(nóng)機(jī)擁有中央處理器(CPU)及多種傳感器，可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境信息，因此只需人為地對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，避免了實(shí)際操作農(nóng)機(jī)而伴隨的危險(xiǎn)性;第五，環(huán)境保護(hù)，隨著農(nóng)業(yè)化學(xué)藥品所帶來(lái)的危害性日益增加，智能型農(nóng)機(jī)的使用可以有效解決這一問(wèn)題。
2.國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家智能型農(nóng)機(jī)發(fā)展?fàn)顩r
簡(jiǎn)單、傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械存在著能源浪費(fèi)、功能單一等問(wèn)題。因此，節(jié)能型農(nóng)機(jī)的開(kāi)發(fā)和使用顯得十分必要。目前，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)已基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化覆蓋。截至當(dāng)前，美國(guó)農(nóng)業(yè)已達(dá)到高度發(fā)達(dá)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化、智能化水平，整體呈現(xiàn)規(guī)模化、集成化、專業(yè)化發(fā)展。平均每家農(nóng)場(chǎng)擁有機(jī)械總值高達(dá)10萬(wàn)美元，折合約70萬(wàn)人民幣。澳大利亞以其傳統(tǒng)的畜牧業(yè)為主，現(xiàn)已完成對(duì)畜牧生產(chǎn)全過(guò)程的機(jī)械化，農(nóng)業(yè)機(jī)械呈現(xiàn)高智能化，節(jié)能化，高效化，覆蓋從草場(chǎng)的種植、收割、翻種，到奶牛的養(yǎng)殖、擠奶，全部由智能型農(nóng)機(jī)及農(nóng)業(yè)機(jī)器人完成。德國(guó)的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平很高，結(jié)合其發(fā)達(dá)的自動(dòng)化技術(shù)，將所有的播種機(jī)、除草機(jī)、噴水機(jī)、收割機(jī)等由一臺(tái)電腦全程操縱。不僅提高了作物產(chǎn)量，而且大大壓縮了生產(chǎn)勞動(dòng)環(huán)節(jié)，現(xiàn)在從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人員都需具備極高的科學(xué)素養(yǎng)和過(guò)硬的機(jī)械操作水準(zhǔn)。
3.智能型農(nóng)機(jī)的應(yīng)用實(shí)例
3.1耕作機(jī)械智能化
美國(guó)Trimble公司所研發(fā)的TrimbleHV401激光平地機(jī)，應(yīng)用農(nóng)業(yè)激光平地系統(tǒng)對(duì)土地進(jìn)行平整操作。與傳統(tǒng)的平地機(jī)相比，利用激光技術(shù)翻整過(guò)的農(nóng)田翻整精度高達(dá)數(shù)倍。通過(guò)激光發(fā)射機(jī)發(fā)射光信號(hào)覆蓋農(nóng)田，以覆蓋過(guò)的田面為平面基準(zhǔn)(可傾斜)，當(dāng)接收器收到光信號(hào)后，會(huì)向位于刮土鏟上的控制箱傳輸信息，并由控制箱發(fā)送指令控制液壓系統(tǒng)，完成對(duì)土地的高精度翻整。
3.2收獲農(nóng)機(jī)智能化
與傳統(tǒng)的自走半喂入式聯(lián)合收割機(jī)不同，現(xiàn)代谷物聯(lián)合收割機(jī)采用圓弧狀豪華駕駛室，鷹眼型水晶真空燈，加寬底盤(pán)，使清選面積更大，收割、脫粒效率更高。美國(guó)農(nóng)場(chǎng)設(shè)備制造商衛(wèi)西.弗格森將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用與聯(lián)合收割機(jī)上，更是開(kāi)創(chuàng)了收獲型農(nóng)機(jī)的新領(lǐng)域。利用中央處理單元(CPU)，在收割的同時(shí)記錄田地間各區(qū)域的產(chǎn)量，由此來(lái)制定不同季度的種植計(jì)劃以及原料、肥料投入比率，使生產(chǎn)效率大大提高。
3.3灌溉機(jī)械智能化
位于中東地區(qū)的以色列不僅長(zhǎng)年戰(zhàn)亂且氣候干旱，水資源嚴(yán)重缺乏，但依靠領(lǐng)先于世界的灌溉技術(shù)，因此保證了農(nóng)業(yè)的良好發(fā)展。由于用水困難，節(jié)水農(nóng)業(yè)是以色列發(fā)展農(nóng)業(yè)的唯一路徑。十幾年前，以色列首次將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于灌溉技術(shù)中，由最初的一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在可同時(shí)進(jìn)行灌溉、施肥、監(jiān)測(cè)、報(bào)警的多功能自動(dòng)灌溉系統(tǒng)。目前，由Eldar-Shany公司生產(chǎn)的智能灌溉控制系統(tǒng)(ElgalAgro)是世界上最先進(jìn)的農(nóng)機(jī)控制系統(tǒng)，可以應(yīng)用于大型農(nóng)場(chǎng)、果園、田園的灌溉，且灌溉精確，效率極高，并同時(shí)擁有施肥及過(guò)濾器反沖洗等工作。另外，澳大利亞HardieIrrigation公司的一系列自動(dòng)灌溉系統(tǒng)也十分具有代表性。
3.4農(nóng)業(yè)機(jī)器人的廣泛使用
農(nóng)業(yè)機(jī)械化是衡量一個(gè)國(guó)家農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志，而農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)則更能反映一個(gè)國(guó)家的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新水平。發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研發(fā)起步較早，投資較大，因此，水平也居于世界前列，如澳大利亞的剪羊毛機(jī)器人，荷蘭的擠奶機(jī)器人，法國(guó)的耕地和分揀機(jī)器人，西班牙的采柑橘機(jī)器人等。但目前，農(nóng)業(yè)機(jī)器人還面臨智能化水平不夠完善，不能滿足生產(chǎn)需要，開(kāi)發(fā)難度大等問(wèn)題。
4.我國(guó)的農(nóng)機(jī)發(fā)展前景
科學(xué)技術(shù)部《“智能農(nóng)機(jī)裝備”重點(diǎn)專項(xiàng)2017年度項(xiàng)目申報(bào)指南》中指出，農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，其根本出路在于機(jī)械化，農(nóng)業(yè)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。智能農(nóng)機(jī)裝備代表中國(guó)農(nóng)業(yè)先進(jìn)生產(chǎn)力。當(dāng)前，我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展迅速，農(nóng)機(jī)裝備供應(yīng)與需求矛盾更加明顯。因此，加速農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)升級(jí)成為當(dāng)前中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的迫切需求。
參考文獻(xiàn)
[1]《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》
[2]《國(guó)外智能化農(nóng)機(jī)裝備簡(jiǎn)介》，鄭文鐘，2016年
篇4
智慧灌溉施肥控制系統(tǒng)主要包括四個(gè)部分：水源、中心控制組件、管網(wǎng)系統(tǒng)和灌水器。其中中心控制組件包括水泵、過(guò)濾器、灌溉泵、壓力和流量監(jiān)測(cè)設(shè)備、壓力保護(hù)裝置、施肥設(shè)備和自動(dòng)化控制設(shè)備。管網(wǎng)系統(tǒng)包括各級(jí)主支管道，各種口徑的管道控制閥門(mén)，排污設(shè)備，田間樞紐，毛管等。金福騰智慧灌溉施肥機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要進(jìn)行擴(kuò)展，最多可以控制200路電磁閥門(mén)，及使用200 個(gè)灌溉程序?qū)喔冗M(jìn)行智能化管理。同時(shí)可以自由添加各種相關(guān)模塊，比如氣象站管理系統(tǒng)、溫室管理系統(tǒng)、GIS地理信息管理系統(tǒng)等。
金福騰智慧灌溉施肥系統(tǒng)相比于將肥料溶于水，人工淋施、澆施等形式，屬于水肥一體化的高級(jí)作業(yè)模式，是基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程智能灌溉施肥控制系統(tǒng)，可精確的，集約化的管理對(duì)植物的灌溉施肥，可實(shí)現(xiàn)節(jié)水60%、節(jié)肥50%，增產(chǎn)30%的目標(biāo)。隨著灌溉施肥規(guī)模的擴(kuò)大，傳統(tǒng)的人工作業(yè)模式將逐漸無(wú)法滿足灌溉施肥要求，而智能化的灌溉施肥控制系統(tǒng)使灌溉施肥作業(yè)更加便捷化，系統(tǒng)的應(yīng)用削減了巨大的人力成本，越來(lái)越受到人們的青睞。
篇5
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)對(duì)各種農(nóng)產(chǎn)品的需求量也在不斷增加，在這種情況下必須不斷采取措施提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，滿足我國(guó)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品日益增長(zhǎng)的需求，推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的平穩(wěn)、可持續(xù)發(fā)展。
1在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用智能化技術(shù)的意義
農(nóng)業(yè)是我國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱型產(chǎn)業(yè)，與我國(guó)人民的日常生活密切相關(guān)。我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展歷史十分悠久，距今已有數(shù)千年的歷史。我國(guó)最早期的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是依靠人力進(jìn)行的，后來(lái)逐漸使用耕牛等牲畜進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，這種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的效率非常低，人和牲畜的勞動(dòng)強(qiáng)度也非常大。隨著人類社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中逐漸出現(xiàn)收割機(jī)、播種機(jī)、脫粒機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械，取代了傳統(tǒng)的人工勞動(dòng)，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率得到了極大提高。隨著我國(guó)信息化技術(shù)、機(jī)械化技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式已經(jīng)無(wú)法滿足我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展要求，迫切需要提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的機(jī)械化水平、智能化水平，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化生產(chǎn)，解放傳統(tǒng)的勞動(dòng)力，減輕農(nóng)民的負(fù)擔(dān)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，提高農(nóng)作物產(chǎn)量。近年來(lái)，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化得到了十分迅猛的發(fā)展，各種農(nóng)業(yè)機(jī)械逐漸走進(jìn)廣大農(nóng)民的生活，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展發(fā)揮著重要的推動(dòng)作用。目前我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用率在飛速提高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)具有較高的機(jī)械化水平。在這種背景下，我國(guó)政府大力推動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)的建設(shè)和發(fā)展，不斷采取措施提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的智能化水平、自動(dòng)化水平，希望能夠依靠智能的農(nóng)業(yè)機(jī)械來(lái)解放農(nóng)村勞動(dòng)力，提高農(nóng)民收入水平，推動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。2018年國(guó)務(wù)院提出，應(yīng)當(dāng)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中大力應(yīng)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星定位等先進(jìn)技術(shù)，順應(yīng)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展。通過(guò)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用智能化技術(shù)，可以促使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源、勞動(dòng)力利用率不斷提高，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境所造成的污染和破壞，在提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)還可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境效益，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)三者的協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展。應(yīng)用智能化技術(shù)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械功能更加齊全，許多依靠人力難以解決的問(wèn)題都能夠得到有效解決，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率得到了極大提高［1］。與傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械相比，應(yīng)用智能化技術(shù)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行的安全性、可靠性更高，在運(yùn)行過(guò)程中可以自動(dòng)監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障問(wèn)題的自我診斷，當(dāng)出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)可以及時(shí)通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警，農(nóng)民可以及時(shí)明確農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障問(wèn)題，并對(duì)故障問(wèn)題進(jìn)行解決，避免故障問(wèn)題進(jìn)一步擴(kuò)大而阻礙整體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。此外，應(yīng)用智能化技術(shù)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械還可以對(duì)氣候、環(huán)境信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，根據(jù)收集的氣候、環(huán)境信息以及目前的實(shí)際產(chǎn)量對(duì)接下來(lái)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行預(yù)測(cè)，根據(jù)農(nóng)作物具體的生長(zhǎng)情況、周邊的環(huán)境因素制定下一階段的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃，確保制定出的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃有著極高的科學(xué)性、合理性。
2現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械中對(duì)智能化技術(shù)的應(yīng)用
2.1新能源技術(shù)
在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用新能源技術(shù)，主要是加強(qiáng)對(duì)風(fēng)能、太陽(yáng)能等的利用。太陽(yáng)能作為環(huán)保、可再生的能源可以為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的運(yùn)行提供動(dòng)力，并可應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的病蟲(chóng)害防治、農(nóng)作物的灌溉和種植等領(lǐng)域，可以推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的有效提高，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境所造成的污染。如，利用太陽(yáng)能技術(shù)建立光電溫室大棚，為大棚中各種農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供電能、熱能;利用太陽(yáng)能技術(shù)研發(fā)誘蟲(chóng)燈等設(shè)備應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，可以及時(shí)殺滅各種害蟲(chóng)，避免農(nóng)作物出現(xiàn)病蟲(chóng)害問(wèn)題。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中大量使用農(nóng)藥、化肥所造成的農(nóng)藥殘留、土壤肥力降低等問(wèn)題也可以得到有效解決。此外，還可以利用太陽(yáng)能技術(shù)構(gòu)建太陽(yáng)能制冷器、集熱器、真空平板等設(shè)備，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能、電能，為農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行提供動(dòng)力，太陽(yáng)能制冷器可以降低農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行溫度，避免農(nóng)業(yè)機(jī)械由于過(guò)熱而引發(fā)一系列的故障問(wèn)題，確保在高溫天氣下農(nóng)業(yè)機(jī)械仍然可以穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于風(fēng)能的利用主要是構(gòu)建風(fēng)力發(fā)電設(shè)備將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能，為農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行提供充足的電力，有效降低農(nóng)業(yè)機(jī)械的運(yùn)行成本，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益［2］。
2.2自動(dòng)控制技術(shù)
在農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)，可以有效提高農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行的自動(dòng)化、智能化水平，構(gòu)建完善的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)運(yùn)行監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。可以將自動(dòng)控制系統(tǒng)、電子監(jiān)視系統(tǒng)安裝到各種農(nóng)業(yè)機(jī)械內(nèi)部，在主要農(nóng)業(yè)機(jī)械的駕駛室中安裝智能顯示屏并與其它農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)控制系統(tǒng)、電子監(jiān)視系統(tǒng)相連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控。澳大利亞等國(guó)家依靠傳感器技術(shù)構(gòu)建了農(nóng)作物自動(dòng)監(jiān)測(cè)與管控系統(tǒng)，能夠及時(shí)收集光照強(qiáng)度、溫度等環(huán)境數(shù)據(jù)，并將收集到的環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的分析處理后傳輸?shù)秸{(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)裝置根據(jù)計(jì)算機(jī)傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)指令實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境的自動(dòng)調(diào)節(jié)。
2.3計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)
在農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，主要是依靠攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)等設(shè)備對(duì)人的視覺(jué)功能進(jìn)行模擬，代替人去識(shí)別、監(jiān)控、測(cè)量不同的農(nóng)業(yè)目標(biāo)。田間作業(yè)環(huán)境比較復(fù)雜，環(huán)境因素眾多，并且依靠人的視覺(jué)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)方向、位置等進(jìn)行確定十分困難。而依靠計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)可以無(wú)視復(fù)雜的田間作業(yè)環(huán)境，全面收集田間的各種環(huán)境因素，對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)方向、位置進(jìn)行迅速、準(zhǔn)確地識(shí)別，后續(xù)還可以根據(jù)識(shí)別到的農(nóng)作物生長(zhǎng)方向、位置來(lái)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的運(yùn)行路線進(jìn)行規(guī)劃，切實(shí)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)還可以應(yīng)用到農(nóng)產(chǎn)品的檢測(cè)工作中，只需要采集農(nóng)產(chǎn)品的圖像就可以對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)，不需要和農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)生接觸，不會(huì)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品造成損壞。
2.4電子智能化技術(shù)
在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用電子智能化技術(shù)，可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精細(xì)化、精準(zhǔn)化水平，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)進(jìn)行。西方發(fā)達(dá)國(guó)家在農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用先進(jìn)的智能技術(shù)，并結(jié)合各種電子信息技術(shù)構(gòu)建了智能化的農(nóng)業(yè)機(jī)械控制系統(tǒng)，研發(fā)出各種能夠智能采摘、收獲、播種的機(jī)械設(shè)備。以色列利用電子智能化技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)研發(fā)出自動(dòng)灌溉系統(tǒng)，能夠自動(dòng)進(jìn)行灌溉，并自動(dòng)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，灌溉的精準(zhǔn)度得到了極大提升。德國(guó)研發(fā)出可以與智能手機(jī)相連接的電動(dòng)小型拖拉機(jī)，大型農(nóng)場(chǎng)主可以通過(guò)智能手機(jī)對(duì)電動(dòng)小型拖拉機(jī)進(jìn)行控制，對(duì)其駕駛室事先進(jìn)行預(yù)熱或制冷。
2.5GPS導(dǎo)航技術(shù)
GPS導(dǎo)航技術(shù)有著操作簡(jiǎn)單、成本低、效率高的優(yōu)點(diǎn)，在農(nóng)業(yè)機(jī)械中得到了極為廣泛地應(yīng)用。日本依靠GPS導(dǎo)航技術(shù)研發(fā)出無(wú)人駕駛的拖拉機(jī)，能夠自動(dòng)從倉(cāng)庫(kù)中駛?cè)朕r(nóng)場(chǎng)，并且這種無(wú)人駕駛拖拉機(jī)還應(yīng)用了GPS測(cè)量技術(shù)，定位的精確度非常高，能夠嚴(yán)格按照規(guī)定的路線運(yùn)行。美國(guó)等國(guó)家在小型無(wú)人機(jī)等機(jī)械中應(yīng)用了GPS導(dǎo)航技術(shù)，事先在導(dǎo)航系統(tǒng)中設(shè)置好小型無(wú)人機(jī)的飛行路線、速度、高度，通過(guò)小型無(wú)人機(jī)來(lái)進(jìn)行農(nóng)藥的噴灑，農(nóng)藥噴灑的效率得到了極大提高，農(nóng)藥對(duì)農(nóng)作物的穿透性也變得更強(qiáng)，效果得到了極大提升。
3推動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化發(fā)展的措施
篇6
水稻品質(zhì)的優(yōu)劣不但取決于水稻的品種，更重要的是它的生長(zhǎng)環(huán)境。
通河縣地處第三積溫帶，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年均氣溫2.4℃，年均降水量610毫米，全年日照時(shí)數(shù)2487小時(shí)，無(wú)霜期年均120天。
通河土質(zhì)肥沃，黑土層厚，是富饒的農(nóng)業(yè)區(qū)。通河境內(nèi)河流縱橫，泡澤星羅棋布，松花江流經(jīng)通河縣域123公里，縣境內(nèi)有大小河27條，年均徑流量15.2億立方米。全縣有大小沼澤275個(gè)，小型Ⅰ水庫(kù)8座，小型Ⅱ水庫(kù)4座，塘壩820個(gè)，加上可開(kāi)采量1.1億立方米的地下水，全縣水資源總量達(dá)16.3億立方米。
大自然的慷慨賜予，奠定了通河水稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，水稻種植面積不斷擴(kuò)大，稻米品質(zhì)不斷改良。2013年，通河水稻種植面積已經(jīng)發(fā)展到135萬(wàn)畝，平均單產(chǎn)為每畝550公斤，總產(chǎn)量達(dá)到14億斤。其中，有機(jī)水稻種植取得認(rèn)證面積2萬(wàn)畝，綠色水稻達(dá)90萬(wàn)畝。
水利命脈 蓄提并重做保障
自打2005年當(dāng)?shù)匦藿艘郎焦鄥^(qū)烏鴉泡提水站后，烏鴉泡鎮(zhèn)依山村農(nóng)民李義就再不愁水稻賣不出好價(jià)錢(qián)了――他家的幾十畝水田用上了松花江水，不但自家稻田用水有了保障，還比原來(lái)井水灌溉提高了稻米質(zhì)量。當(dāng)?shù)氐囊郎酱濉⑽逅拇濉⒉砹趾愚r(nóng)場(chǎng)等6萬(wàn)畝水田都用上了松花江水。
為進(jìn)一步擴(kuò)大水稻種植面積，提升稻米品質(zhì)，近年來(lái)，通河縣在農(nóng)田水利建設(shè)上加大了控制性水利工程建設(shè)力度，依托松花江及大型水庫(kù)，建提水泵站，修渡槽溝渠，引江河湖泊自然水資源灌溉水田，取得了良好效果。
據(jù)了解，為充分利用松花江水，該縣擬沿江建設(shè)6個(gè)提水泵站。目前，該縣境內(nèi)松花江沿岸已建成太陽(yáng)谷、依山兩處大型提水泵站。洪太、中興、東部灌區(qū)的沿江提水泵站建設(shè)已納入“十二五”水利發(fā)展規(guī)劃。總投資1.6億元的太陽(yáng)溝現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)內(nèi)的濃河鎮(zhèn)提水泵站及灌區(qū)配套工程已經(jīng)完工。負(fù)責(zé)此項(xiàng)工程的縣水務(wù)局副局長(zhǎng)孫為民介紹，太陽(yáng)溝現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)工程采用現(xiàn)代化的控制管理設(shè)備，實(shí)現(xiàn)灌區(qū)科學(xué)配水調(diào)度，設(shè)計(jì)灌溉面積為5.12萬(wàn)畝，可改善現(xiàn)有2.1萬(wàn)畝水田灌溉條件，增加水田面積3.02萬(wàn)畝，示范區(qū)年可增加糧食產(chǎn)量940萬(wàn)公斤，增加效益2500萬(wàn)元。
圍繞種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，擴(kuò)大水稻種植面積，提升稻米品質(zhì)，通河縣著力加大了控制性水利工程建設(shè)，松花江沿岸太陽(yáng)谷、依山兩處大型提水泵站設(shè)計(jì)灌溉能力達(dá)15萬(wàn)畝，二甲溝水庫(kù)中型水庫(kù)已完成前期工作。另外，洪太、中興、東部灌區(qū)的沿江提水泵站建設(shè)已納入“十二五”水利發(fā)展規(guī)劃，這些條件均為稻米產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了水利保障，規(guī)劃到2016年全縣水稻種植將達(dá)到160萬(wàn)畝，比目前擴(kuò)大25萬(wàn)畝。
智能工廠 浸種催芽育壯苗
望著稻田內(nèi)齊刷刷的秧苗，三站鄉(xiāng)一村殘疾農(nóng)民高東華心里樂(lè)開(kāi)了花，水稻工廠剛育完秧苗，縣殘聯(lián)包村干部付國(guó)輝、吳小燕就來(lái)到他家，幫著插了3天秧苗，讓他家的20畝水稻沒(méi)誤了節(jié)氣。
水稻智能化育苗園區(qū)建設(shè)是實(shí)現(xiàn)水稻增產(chǎn)的重要舉措。為加快發(fā)展水稻生產(chǎn)，2010年以來(lái)，該縣相繼在通河鎮(zhèn)、祥順鎮(zhèn)、富林鄉(xiāng)、三站鄉(xiāng)建成了4處高標(biāo)準(zhǔn)智能化水稻育苗園區(qū)。
篇7
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(mén)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(jiàn)。
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(chóng)劑、人工等優(yōu)點(diǎn)，并可基本消除在灌溉過(guò)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(guò)程的科學(xué)管理和先進(jìn)灌溉技術(shù)的推廣。同時(shí)通過(guò)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(lái)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(lái)越高，可靠性越來(lái)越好，操作也越來(lái)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(guò)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(lái)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(kāi)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(guò)不同的傳感器來(lái)獲得，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程控制、CSM等來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)中的一些模型來(lái)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(lái)預(yù)測(cè)和建模，使得灌溉控制器用這些智能技術(shù)來(lái)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(guò)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(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)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(lái)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(kāi)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(jiàn)。在開(kāi)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(kāi)度可調(diào)等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)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(lái)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(mén)，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。控制方式靈活，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(guò)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(lái)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(guò)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(méi)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(kāi)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(mén)、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(kāi)發(fā)。其次是現(xiàn)在開(kāi)發(fā)出來(lái)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(lái)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(yǔ)
綜上所述，西方發(fā)達(dá)國(guó)家在節(jié)水灌溉控制器的開(kāi)發(fā)上已越來(lái)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(kāi)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(méi)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)】
篇8
1.已有的農(nóng)業(yè)機(jī)械及裝置的部分自動(dòng)化控制
自動(dòng)化技術(shù)提高了已有農(nóng)業(yè)機(jī)械及裝置的作業(yè)性能和操作性能。浙江省把自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于茶葉機(jī)械上，成功研制出6CRK-55型可編程控制加壓茶葉揉捻機(jī)，它利用計(jì)算機(jī)控制電功加壓機(jī)構(gòu)，能根據(jù)茶葉的具體情況編制最佳揉捻程序?qū)崿F(xiàn)揉捻過(guò)程的自動(dòng)控制，是機(jī)電一體化技術(shù)在茶葉機(jī)械上的首次成功應(yīng)用。
1.1應(yīng)用于拖拉機(jī)
在農(nóng)用拖拉機(jī)上已廣泛使用了機(jī)械油壓式三點(diǎn)聯(lián)結(jié)的位調(diào)節(jié)和力調(diào)節(jié)系統(tǒng)裝置， 現(xiàn)又在開(kāi)發(fā)和采用性能更完善的電子油壓式三點(diǎn)聯(lián)結(jié)裝置。
1.2應(yīng)用于施肥播種機(jī)
根據(jù)行駛速度和檢測(cè)種子粒數(shù)來(lái)確定播種量是否符合要求的裝置， 以及將馬鈴薯種子割成瓣后播種的裝置等。
1.3應(yīng)用于谷物干燥機(jī)
不受外界條件干擾， 能自動(dòng)維持熱風(fēng)溫度的裝置停電或干燥機(jī)過(guò)熱引起火災(zāi)時(shí)，自動(dòng)掐斷燃料供給的裝置。
2.微灌自動(dòng)控制技術(shù)
我國(guó)從20世紀(jì)年50代就開(kāi)始進(jìn)行節(jié)水灌溉的研究與推廣據(jù)統(tǒng)計(jì)。到1992年，全國(guó)共有節(jié)水灌溉工程面積0.133億m2，其中噴灌面積80萬(wàn)m2， 農(nóng)業(yè)節(jié)水工程取得了巨大的進(jìn)展。灌溉管理自動(dòng)化是發(fā)展高效農(nóng)業(yè)的重要手段，高效農(nóng)業(yè)和精細(xì)農(nóng)業(yè)要求必須實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用。采用遙感遙測(cè)等新技術(shù)監(jiān)測(cè)土壤墑性和作物生長(zhǎng)情況，對(duì)灌溉用水進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)，實(shí)現(xiàn)灌溉用水管理的自動(dòng)化和動(dòng)態(tài)管理。在微灌技術(shù)領(lǐng)域，我國(guó)先后研制和改進(jìn)了等流量滴灌設(shè)備、微噴灌設(shè)備、微灌帶、孔口滴頭、壓力補(bǔ)償式滴頭、折射式和旋轉(zhuǎn)式微噴頭、過(guò)濾器和進(jìn)排氣閥等設(shè)備，總結(jié)出了一套基本適合我國(guó)國(guó)情的微灌設(shè)計(jì)參數(shù)和計(jì)算方法，建立了一批新的試驗(yàn)示范基地。在一些地區(qū)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化灌溉系統(tǒng)，可以長(zhǎng)時(shí)間地自動(dòng)啟閉水泵和自動(dòng)按一定的輪灌順序進(jìn)行灌溉。這種系統(tǒng)中應(yīng)用了灌水器、土壤水分傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、水位傳感器和雨量傳感器、電線等。
篇9
在人類的發(fā)展中，城市所發(fā)揮的作用越來(lái)越重要，同時(shí)，城市的未來(lái)發(fā)展也面臨著諸多挑戰(zhàn)，如擁堵的交通、低效的城市管理、完善性欠缺的環(huán)境監(jiān)測(cè)體系、實(shí)效性低下的城市應(yīng)急系統(tǒng)等。 在這些實(shí)質(zhì)性挑戰(zhàn)下，就要求積極引入科學(xué)技術(shù)，來(lái)獲得跨越式發(fā)展。 其中，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧城市為未來(lái)城市的發(fā)展提供了一個(gè)全新的思路和模式， 對(duì)城市的未來(lái)發(fā)展影響重大。 因此，對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧城市建設(shè)進(jìn)行探討分析， 來(lái)尋求智慧城市的合理、 科學(xué)建設(shè)對(duì)策就顯得十分必要，對(duì)于我國(guó)智慧城市的建設(shè)與發(fā)展具有積極地現(xiàn)實(shí)意義。
1基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧城市的內(nèi)涵
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧城市是人類城市建設(shè)的延續(xù)，是繼工業(yè)城市、信息城市、數(shù)字城市后的更高階段發(fā)展。 智慧城市的基礎(chǔ)是高速無(wú)線信息化基礎(chǔ)設(shè)施、物聯(lián)網(wǎng)和傳感器技術(shù)，其傳感經(jīng)絡(luò)是以互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線通信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、傳感器網(wǎng)絡(luò)等多網(wǎng)融合；其傳輸神經(jīng)中樞包含智能技術(shù)、云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘、模糊識(shí)別等，內(nèi)容主要涉及智慧生活、智慧醫(yī)療、智慧校園、智慧服務(wù)、智慧經(jīng)濟(jì)、智慧管理、智慧技術(shù)、智慧產(chǎn)業(yè)等，是城市發(fā)展的新形態(tài)和新模式。 總而來(lái)講，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧城市是城市化進(jìn)程中，實(shí)現(xiàn)人與城市、環(huán)境、自然間有機(jī)融合、協(xié)同發(fā)展的更高層次。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用實(shí)質(zhì)上就是在我國(guó)的各個(gè)經(jīng)濟(jì)體系中應(yīng)用了信息化技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和傳感器技術(shù)的融合，然后在實(shí)際的生產(chǎn)、加工等多種行業(yè)中得到了交匯。 在這種新型融合模式下使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、社會(huì)形態(tài)等發(fā)生巨大的改變，他所涉及到的領(lǐng)域非常的寬廣，從政治到文學(xué)、從工業(yè)到社會(huì)等，具體包含以下四層含義：①在戰(zhàn)略上的相互融合；在信息化的發(fā)展戰(zhàn)略上與工業(yè)化的發(fā)展戰(zhàn)略上保持高度的統(tǒng)一， 在發(fā)展模式上進(jìn)行完善匹配。 ②在能源上的融合；信息能源與工業(yè)資源有著相互的融通，通過(guò)二者之間資源的互用，能夠在很大程度上節(jié)約能源的使用程度，同時(shí)保護(hù)了不可再生資源。 ③在經(jīng)濟(jì)上的融合；在虛擬經(jīng)濟(jì)與工業(yè)實(shí)體經(jīng)濟(jì)進(jìn)行有效的融合，能夠促進(jìn)知識(shí)產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展，同時(shí)加快信息化的發(fā)展速度。 ④在技術(shù)上的交匯；信息的 IT 技術(shù)和工業(yè)上的生產(chǎn)技術(shù)融合起來(lái)能夠產(chǎn)生新的科研成果，對(duì)企業(yè)的快速發(fā)展有著極大的推動(dòng)作用。
2 物聯(lián)網(wǎng)在構(gòu)建智慧城市中的意義分析
2.1 促進(jìn)城市產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于促進(jìn)城市產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有積極的意義，涉及城市周邊的工業(yè)以及城市中央?yún)^(qū)的商業(yè)發(fā)展以及其他行業(yè)。從大的方面來(lái)講，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)對(duì)于城市各產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整都有重要的意義，這就體現(xiàn)了智慧城市中資源的集中利用以及結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化等特點(diǎn)；從小的方面來(lái)說(shuō)，則是進(jìn)一步拉動(dòng)城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新技術(shù)的出現(xiàn)為新行業(yè)的誕生以及新的營(yíng)業(yè)模式等等都產(chǎn)生了重大的影響。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展代表著城市科技水平的發(fā)展，將物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用于智慧城市的設(shè)計(jì)當(dāng)中，能夠極大地促進(jìn)城市各產(chǎn)業(yè)之間的相互協(xié)調(diào)發(fā)展。
2.2 降低城市信息管理成本
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)直接取得的效果就是降低了城市信息管理的成本，由于物聯(lián)網(wǎng)是建立在網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，就具備了處理大量信息并能夠快速存儲(chǔ)和傳遞的功能。這在很大程度上是提高了信息處理的效率，在城市的日常運(yùn)轉(zhuǎn)中，不僅僅電子商業(yè)等行業(yè)需要處理大量的信息，而且傳統(tǒng)行業(yè)如農(nóng)業(yè)、工業(yè)也逐步走向信息化。所以在城市的日常管理中，做好信息的管理和降低管理成本是重要的方面之一，可見(jiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)無(wú)疑是便利了城市的信息管理等過(guò)程。另外，在降低信息管理成本的同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)卻不會(huì)增加數(shù)據(jù)管理的風(fēng)險(xiǎn)。相反，物聯(lián)網(wǎng)采用非對(duì)稱式加密技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通用的協(xié)議，可以極大地提高信息管理的安全性。
2.3 有利于城市的整體發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)有利于提高城市發(fā)展的整體實(shí)力，物理網(wǎng)技術(shù)作為一門(mén)新興的技術(shù)種類，不僅為城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)了新的契機(jī)和活力，同時(shí)也促進(jìn)了新的生產(chǎn)方式和管理方式的形成。在城市發(fā)展的方向選擇上，應(yīng)該更加與新興技術(shù)和未來(lái)信息時(shí)代走向相協(xié)調(diào)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正式當(dāng)前信息化時(shí)代下的產(chǎn)物，而且物理網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)將會(huì)有助于城市的整體發(fā)展，尤其是在城市的智能化上，這同時(shí)也是智慧城市建設(shè)的基本方向。
3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在構(gòu)建智慧城市中的重要性
3.1 公共服務(wù)智能化的實(shí)現(xiàn)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建設(shè)智慧型城市中的主要運(yùn)用涉及多個(gè)方面，其中一個(gè)主要的方面就是公共服務(wù)智能化的實(shí)現(xiàn)。公共服務(wù)是市政管理的主要日常工作，只有基礎(chǔ)服務(wù)做得好，才能得到廣大城市居民的認(rèn)可。首先，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)宏觀上對(duì)公共領(lǐng)域建設(shè)情況進(jìn)行監(jiān)督和管理。基于物聯(lián)網(wǎng)的公共服務(wù)體系能夠?yàn)槭姓芾硖峁╇p向的管理手段，在應(yīng)對(duì)城市安全問(wèn)題、食品管理問(wèn)題、環(huán)境監(jiān)測(cè)管理等多方面都具有積極的意義，能夠?yàn)槭姓芾硖峁┯行У墓芾硎侄巍?/p>
3.2 農(nóng)業(yè)和商業(yè)發(fā)展智能化的實(shí)現(xiàn)
農(nóng)業(yè)和商業(yè)都是城市經(jīng)濟(jì)體的重要組成部分，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)管理的智能化以及商業(yè)管理的自動(dòng)化。如，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)就能極大地提高農(nóng)業(yè)灌溉的效率，同時(shí)也能降低成本。物聯(lián)網(wǎng)將外界環(huán)境變化與灌溉設(shè)備之間建立起聯(lián)系，一旦外界環(huán)境條件發(fā)生改變并達(dá)到了預(yù)設(shè)值，就將自動(dòng)化帶動(dòng)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化灌溉等需求。另一方面，也能隨著條件的改善而控制灌溉水量和周期等等，總而言之，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)極大地提高了農(nóng)業(yè)等產(chǎn)業(yè)的智能化程度。
3.3 居民生活智能化的實(shí)現(xiàn)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也促進(jìn)了城市居民生活智能化，從理論上來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)的最初理念就是為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制設(shè)備的功能而設(shè)計(jì)的，所以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠使居民的生活更加便利。簡(jiǎn)單舉例來(lái)說(shuō)明，即使居民距離自己的房屋有較遠(yuǎn)的距離，但只要設(shè)備與控制設(shè)備通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)連接在一起，就能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離控制家中電器。在居民生活管理中，智能化地管理如水電、煤氣等，將會(huì)給居民生活帶來(lái)極大的便利。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為一門(mén)新興技術(shù)，不僅利用了網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)平臺(tái)，而且也具有較好的人機(jī)互動(dòng)性，方便居民的操作，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。
3.4 交通管理智能化的實(shí)現(xiàn)
交通管理作為城市管理中較為關(guān)鍵，也是較為棘手的管理環(huán)節(jié)。交通管理的智能化的實(shí)現(xiàn)能夠提高城市運(yùn)轉(zhuǎn)的效率，而且也是城市綜合實(shí)力的重要體現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)交通管理設(shè)備的自動(dòng)化，一方面，能夠?yàn)槿粘５慕煌ㄊ鑼?dǎo)和管理提供新的技術(shù)手段，能夠?yàn)榻煌ㄊ鹿实奶幚怼⒔煌ㄊ柰ǖ忍峁┘夹g(shù)支持；另一方面，也有助于交通路線的最初設(shè)計(jì)，有利于更加合理地設(shè)計(jì)交通線路。交通的便利性也能夠促進(jìn)城市旅游業(yè)的發(fā)展，可見(jiàn)交通管理智能化的實(shí)現(xiàn)既有助于城市居民生活的便利，也有助于城市第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
4 結(jié)束語(yǔ)
智慧型城市的構(gòu)建既是城市發(fā)展的新概念，同時(shí)也是現(xiàn)代信息化社會(huì)發(fā)展的必然要求。物聯(lián)網(wǎng)這一技術(shù)在智慧城市的構(gòu)建中具有突出的作用，能夠極大地促進(jìn)城市信息的交流和管理的便利性。借助于物聯(lián)網(wǎng)等新興網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將更加容易地實(shí)現(xiàn)智慧城市的建設(shè)，有利于城市商業(yè)、工業(yè)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也利于旅游和交通的管理。因此，智慧城市的實(shí)現(xiàn)將會(huì)極大地提高城市的綜合發(fā)展實(shí)力。
篇10
農(nóng)田水利工程；信息管理技術(shù)；生產(chǎn)效率；可持續(xù)發(fā)展
當(dāng)前，很多地區(qū)在農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中開(kāi)始通過(guò)大型機(jī)械設(shè)備代替人力消耗，但是部分不發(fā)達(dá)地區(qū)仍未對(duì)此問(wèn)題加以重視，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率一直不高的困難局面。就農(nóng)業(yè)工作開(kāi)展情況而言，水利水電工程的開(kāi)展情況將直接影響到農(nóng)田的灌溉、抗洪等工作情況，借助信息管理技術(shù)，能夠使得傳統(tǒng)的水利工程變?yōu)橹悄芑Ｍㄟ^(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的收集以及處理，并農(nóng)田作業(yè)工作的開(kāi)展提供有效數(shù)據(jù)，并預(yù)測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作提供參考。所以，想要保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)作物灌溉、保護(hù)，必須提高農(nóng)田水利利用效率，結(jié)合信息技術(shù)手段。本文就農(nóng)田水利工程的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析。
1農(nóng)田水利信息技術(shù)特點(diǎn)
相對(duì)于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)管理技術(shù)，農(nóng)田水利信息技術(shù)具有智能化信息收集與傳輸、方便用戶體驗(yàn)、信息數(shù)據(jù)及時(shí)反饋等特點(diǎn)。下面就具體技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行一一說(shuō)明。
1.1智能化信息搜集、傳輸
相對(duì)于傳統(tǒng)農(nóng)田水利工程，借助農(nóng)田水利信息管理及時(shí)，可以完成對(duì)水源、灌溉作業(yè)的全天候監(jiān)控，并將相關(guān)信息整理后進(jìn)行處理、傳輸至數(shù)據(jù)庫(kù)中。借助智能化信息數(shù)據(jù)收集，能夠?qū)r(nóng)田水利的信息進(jìn)行匯總，包括農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況以及水利灌溉的頻率等。通過(guò)信息反饋，可以為農(nóng)田后期作業(yè)工作的開(kāi)展加以指導(dǎo)，保證工程作業(yè)執(zhí)行的針對(duì)性、有效性，提高工作最大化效率。
1.2用戶體驗(yàn)
農(nóng)田水利信息涉及到5個(gè)層次，即采集、傳輸、數(shù)據(jù)、應(yīng)用、用戶層，前期工作的開(kāi)展必須借助設(shè)備、智能化工具，用戶層測(cè)試在基本工作均完成的情況下，服務(wù)于農(nóng)業(yè)工作人員。對(duì)農(nóng)田信息的統(tǒng)計(jì)，可以為農(nóng)戶提供更為直觀、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考內(nèi)容，成功規(guī)避了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)工作中的片區(qū)分散化工作特點(diǎn)。結(jié)合農(nóng)戶體驗(yàn)工作情況進(jìn)行分析，信息技術(shù)手段的執(zhí)行農(nóng)田工作的開(kāi)展更具針對(duì)性、科學(xué)性。
1.3信息及時(shí)反饋
農(nóng)田水利信息管理技術(shù)的實(shí)施，可以成功為農(nóng)業(yè)工作的執(zhí)行情況進(jìn)行全天候監(jiān)測(cè)，通過(guò)信息傳統(tǒng)以及分析，反作用于農(nóng)田實(shí)際作業(yè)中。所以，通過(guò)信息化技術(shù)手段能夠隨時(shí)彌補(bǔ)農(nóng)田工作的不足，幫助用戶提出應(yīng)對(duì)方案，保證農(nóng)田工作的進(jìn)行。
2農(nóng)田水利信息管理技術(shù)應(yīng)用分析
農(nóng)田水利信息管理技術(shù)，能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)工作人員提供相關(guān)信息數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，幫助提升了農(nóng)業(yè)作業(yè)的效率，并更好地保護(hù)了農(nóng)田、水源。下面就具體應(yīng)用內(nèi)容進(jìn)行分析。
2.1構(gòu)建農(nóng)業(yè)配套政策
在農(nóng)業(yè)工作中實(shí)施農(nóng)田水利信息管理技術(shù)，能夠?qū)⒆鳂I(yè)工作中的全部信息進(jìn)行收集并加以整理，最終反饋給農(nóng)業(yè)工作人員。技術(shù)的實(shí)施能夠規(guī)避或者降低了灌溉以及防汛工作執(zhí)行中的不足問(wèn)題。所以，要求基層農(nóng)業(yè)單位在進(jìn)行農(nóng)業(yè)管理時(shí)，還要構(gòu)建與工作開(kāi)展實(shí)際情況相配套的農(nóng)業(yè)指導(dǎo)對(duì)策，來(lái)更好地進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作的指導(dǎo)，強(qiáng)化農(nóng)民自身的農(nóng)業(yè)素質(zhì)以及綜合能力。
2.2打破傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)管理方式
雖然，農(nóng)業(yè)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)比例中占據(jù)較多，很多地方也在農(nóng)業(yè)種植以及生產(chǎn)過(guò)程中使用了很多的機(jī)械化，降低人力投入，并實(shí)現(xiàn)工作最大化效率。但是，部分地區(qū)依舊延續(xù)傳統(tǒng)家庭式生產(chǎn)作業(yè)，不但無(wú)法進(jìn)行統(tǒng)一的管理，還降低了農(nóng)業(yè)工作的效率。所以，要求基層單位轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)管理方式，建立生產(chǎn)合作小組，結(jié)合信息系統(tǒng)的反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行全面灌溉、及時(shí)灌溉，提高農(nóng)田作業(yè)效率，并通過(guò)最小的投入獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。
2.3組建專業(yè)農(nóng)業(yè)技術(shù)人才隊(duì)伍
水利信息管理技術(shù)在農(nóng)業(yè)工作中的逐漸實(shí)施和推廣應(yīng)用，系統(tǒng)傳遞以及反饋的信息開(kāi)始變得豐富且多樣化，而一切工作執(zhí)行的前提都是人員，所以缺乏專業(yè)人才進(jìn)行實(shí)施監(jiān)督以及信息解讀，會(huì)直接造成信息獲取遺漏問(wèn)題。因此，在應(yīng)用水利信息管理技術(shù)的同時(shí)，不但要考慮到農(nóng)業(yè)管理措施的完善，還要不斷補(bǔ)充專業(yè)人才。專業(yè)人才的上崗必須進(jìn)行專業(yè)考核，合格者才能上崗，以為水利信息管理技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供人才保障。
篇11
1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
1.1 產(chǎn)生農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的背景分析
當(dāng)前，在我國(guó)農(nóng)業(yè)科技生產(chǎn)中，農(nóng)業(yè)信息技術(shù)是其中十分重要的內(nèi)容，現(xiàn)在我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，主要的就是實(shí)現(xiàn)“農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化以及信息化融合”的目標(biāo)，“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”實(shí)質(zhì)上就是借助相關(guān)的智能傳感設(shè)備對(duì)農(nóng)業(yè)種植環(huán)境及操作過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)借助相關(guān)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備中無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將各個(gè)數(shù)據(jù)向信息控制中心傳送，這樣可以對(duì)農(nóng)作物在生長(zhǎng)過(guò)程中所需要的各個(gè)環(huán)境條件（如：土壤溫度、含水量、濕度、光照、病蟲(chóng)發(fā)生情況以及溫度等）進(jìn)行智能監(jiān)測(cè)控制，并且做到及時(shí)灌溉和技術(shù)防治，也有助于達(dá)到自動(dòng)檢測(cè)生態(tài)新型農(nóng)業(yè)種植的效果。
1.2 在農(nóng)業(yè)種植環(huán)境中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用
在農(nóng)業(yè)種植環(huán)境中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，主要是體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：（1）第一個(gè)方面，就是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)有效監(jiān)管農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。在應(yīng)用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的過(guò)程中，常常會(huì)有效地應(yīng)用著很多其他技術(shù)，例如：網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)中間件、傳感器網(wǎng)絡(luò)、條形碼、電子標(biāo)識(shí)等，這樣可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、交易信息、儲(chǔ)運(yùn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控以及透明化，這樣也更加有助于實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品全程的管控追溯，有效地保障農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。（2）實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)智能化管理農(nóng)業(yè)種植，在種植過(guò)程中，安裝智能控制的系統(tǒng)，這樣可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)整個(gè)農(nóng)作物種植環(huán)境中所需參數(shù)，按照參數(shù)變化狀況總結(jié)最佳生產(chǎn)農(nóng)作物的環(huán)境條件，把握農(nóng)作物生產(chǎn)的環(huán)境要求，在無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)應(yīng)用中獲取生物信息的方法，掌握更多有效地精準(zhǔn)調(diào)控溫室的科學(xué)依據(jù)[2]。
2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 監(jiān)控農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)種植環(huán)境系統(tǒng)的主要技術(shù)
在控制系統(tǒng)監(jiān)控農(nóng)業(yè)種植環(huán)境的過(guò)程中，會(huì)有效地應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，其中主要的技術(shù)有兩個(gè)方面：第一個(gè)方面，就是在感知層采集以及感知無(wú)線數(shù)據(jù)；第二個(gè)方面，就是借助遠(yuǎn)程智能化控制網(wǎng)絡(luò)傳輸層的計(jì)算機(jī)來(lái)分析收集的數(shù)據(jù)，對(duì)作物生長(zhǎng)過(guò)程中必需的水分、溫度以及空氣等進(jìn)行有效的控制，這樣更加有助于創(chuàng)造更加精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)種植方式[3]。
2.2 構(gòu)建監(jiān)控農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)種植環(huán)境的系統(tǒng)
在我國(guó)農(nóng)業(yè)種植的環(huán)境中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這樣就能夠適時(shí)有效地監(jiān)控種植農(nóng)業(yè)作物的主要環(huán)境，其中比較重要的部分就是：感知層：采集以及感知相關(guān)的數(shù)據(jù)，達(dá)到種植農(nóng)業(yè)作物環(huán)境中科學(xué)合理的光照、空氣濕度、空氣溫度、土壤濕度，以及將實(shí)時(shí)感知自動(dòng)灌溉系統(tǒng)的數(shù)值向ZigBee 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行傳輸；實(shí)時(shí)感知自動(dòng)灌溉系統(tǒng)的應(yīng)用主要是有效地將出現(xiàn)的相關(guān)數(shù)據(jù)采集，并且進(jìn)行信息處理以及存儲(chǔ)，甚至是按照下達(dá)的控制指令，有效地為客戶提供的決策以及分析的主要依據(jù)，這樣客戶就能夠隨時(shí)隨地借助電腦等終端進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的查詢[4]。
2.3 構(gòu)建監(jiān)控農(nóng)業(yè)種植環(huán)境的系統(tǒng)
篇12
水是生命的根本，是不可代替的資源，同時(shí)也是農(nóng)業(yè)發(fā)展不可或缺的因素。近年來(lái)，隨著城市現(xiàn)代化的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)水平和人口的不斷提升，水資源的不合理運(yùn)用現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，許多地區(qū)缺水大旱，農(nóng)業(yè)得不到水的灌溉，而且農(nóng)業(yè)灌溉效率低下現(xiàn)象也普遍存在。這一系列問(wèn)題都警示水資源的不合理運(yùn)用將會(huì)對(duì)人類和社會(huì)造成越來(lái)越不可估量的危害。因此，國(guó)家實(shí)施了滴灌技術(shù)，改變了傳統(tǒng)的灌溉方式，發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)，科學(xué)應(yīng)對(duì)水資源短缺問(wèn)題，使灌溉技術(shù)脫離人工控制，運(yùn)用自動(dòng)化的技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉。從而降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，是一項(xiàng)利國(guó)利民的節(jié)水技術(shù)。
2自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)概述
自動(dòng)控制滴灌技術(shù)是針對(duì)高效利用水資源而實(shí)施的一項(xiàng)技術(shù)，對(duì)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和保護(hù)生態(tài)方面有重要的意義和作用。而且脫離了人工的控制，自動(dòng)控制的滴灌技術(shù)更加提高了農(nóng)業(yè)灌溉的效率，節(jié)約成本。
2.1自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)的含義
節(jié)約水資源是自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)的直接目的，這種技術(shù)改變了傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)，高效率用水資源，通過(guò)現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)來(lái)改變水資源浪費(fèi)和農(nóng)業(yè)灌溉不合理的現(xiàn)狀。自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)通過(guò)滴頭，每次用小量的水準(zhǔn)確直接的對(duì)土壤進(jìn)行灌溉，避免不必要的浪費(fèi)。自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)不僅完善了灌溉技術(shù)的不足，同時(shí)也促使灌溉技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
2.2自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了不同的灌溉技術(shù)，以噴灌和滴灌最為普遍。我國(guó)也大力推廣滴灌技術(shù)，自動(dòng)控制滴灌技術(shù)得到越來(lái)越多的應(yīng)用，隨著電子、科技的發(fā)展，自動(dòng)控制滴灌技術(shù)也將進(jìn)一步得到發(fā)展。滴灌技術(shù)在世界上也得到廣泛應(yīng)用，一百多個(gè)國(guó)家實(shí)行節(jié)水灌溉技術(shù)。自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)農(nóng)業(yè)發(fā)展、國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展都有推動(dòng)作用。這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展前景也會(huì)越來(lái)越好。
3自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)在農(nóng)業(yè)建設(shè)的應(yīng)用研究
自動(dòng)控制滴灌技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用在農(nóng)業(yè)上，推動(dòng)了農(nóng)業(yè)的科技化發(fā)展，自動(dòng)化的灌溉技術(shù)，不僅減少了藥物對(duì)農(nóng)作物的傷害、保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，同時(shí)也節(jié)約了人力物力。廣西農(nóng)田智能化灌溉系統(tǒng)中滴灌自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和南寧市府城鎮(zhèn)百香果滴灌實(shí)踐技術(shù)為案例具體介紹自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)在農(nóng)業(yè)建設(shè)的應(yīng)用研究。
3.1以廣西農(nóng)田智能化灌溉系統(tǒng)中滴灌自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案為例
廣西農(nóng)田智能化灌溉系統(tǒng)中滴灌自動(dòng)控制系統(tǒng)采用了自動(dòng)控制滴灌技術(shù)，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)和自動(dòng)控制相結(jié)合的技術(shù)對(duì)土壤進(jìn)行控制。實(shí)現(xiàn)了水資源的最大化利用。通過(guò)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制，為實(shí)驗(yàn)基地的每塊土壤進(jìn)行精準(zhǔn)的灌溉和管理。
3.1.1滴灌系統(tǒng)規(guī)劃布置
滴灌系統(tǒng)規(guī)劃布置的首要因素是泵站位置的選擇，位置不能選擇貧瘠的土壤，相對(duì)集中靠近路邊的位置是最佳選擇，其次輸水管道的選擇也應(yīng)該合理，項(xiàng)目資金節(jié)約化，管道的內(nèi)徑和長(zhǎng)度要適宜。設(shè)備選擇先進(jìn)、適用、合理的這樣能更大的發(fā)揮滴灌技術(shù)的作用。管道的選擇要考慮土地、水源等，盡量使管道系統(tǒng)相對(duì)均衡。
3.1.2控制調(diào)節(jié)和保護(hù)設(shè)備
自動(dòng)控制滴灌要控制好設(shè)備的保護(hù)和技術(shù)的控制，電磁閥的設(shè)置要考慮便于管理、控制流量等，在首部水泵前安裝逆止閥。排氣閥要安裝在干管始端。壓力表、閥門(mén)箱要安裝在合理的位置，便于維修和使用，同時(shí)也避免受凍。
3.1.3滴灌系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)
電路的設(shè)計(jì)很關(guān)鍵，采用交流電磁閥控制，控制滴灌電磁閥配送和輸出電。
3.2以南寧市府城鎮(zhèn)百香果種植基地自動(dòng)化控制滴灌工程為例
南寧市府城鎮(zhèn)百香果種植基地于2013年就開(kāi)始建設(shè)，經(jīng)過(guò)幾年的灌溉項(xiàng)目建設(shè)，積累了豐富的節(jié)水用水經(jīng)驗(yàn)，使用了自動(dòng)化控制滴灌技術(shù)，為其他地區(qū)的自動(dòng)化滴灌技術(shù)的發(fā)展起了帶頭作用。
3.2.1項(xiàng)目建設(shè)情況
南寧市府城鎮(zhèn)百香果種植基地啟用了自動(dòng)控制的滴灌技術(shù)，主要農(nóng)作物是百香果。其灌溉采用的是兩種方式結(jié)合灌溉，冬季采用周邊山塘水進(jìn)行大水漫灌，在農(nóng)作物生長(zhǎng)期則采用滴灌技術(shù)。
3.2.2自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成及功能
自動(dòng)控制灌溉技術(shù)能夠?qū)⑺Y源和化肥平均的分配到土壤中，讓農(nóng)作物更好的平衡吸收。自動(dòng)化的控制會(huì)對(duì)流程中每個(gè)步驟進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，使之保持在合理范圍內(nèi)。系統(tǒng)自動(dòng)記錄每個(gè)灌溉系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間和總水量，還安裝了防盜裝置，對(duì)設(shè)備故障自動(dòng)檢查對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中的破壞還可以進(jìn)行警報(bào)，準(zhǔn)確的指出故障位置和故障類型，對(duì)濕度和降雨量準(zhǔn)確測(cè)量。
3.2.3自動(dòng)化控制滴灌工程建設(shè)對(duì)南寧市府城鎮(zhèn)百香果種植基地的作用
自動(dòng)控制滴灌技術(shù)由機(jī)器對(duì)農(nóng)作物的灌溉進(jìn)行控制，擺脫了認(rèn)為的控制，也就避免了人為因素的誤差，更有利于農(nóng)作物更好的生長(zhǎng)。自動(dòng)控制滴灌是農(nóng)業(yè)灌溉與時(shí)代接軌的標(biāo)志，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然結(jié)果，農(nóng)業(yè)要想產(chǎn)量高、效率高必須運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)帶動(dòng)發(fā)展。自動(dòng)控制灌溉更加便于操作，更加有效的控制了灌溉時(shí)間，從而節(jié)約了水資源和勞動(dòng)力。實(shí)驗(yàn)區(qū)自動(dòng)控制滴灌技術(shù)的實(shí)施，同時(shí)也為實(shí)驗(yàn)區(qū)積累了經(jīng)驗(yàn)，為其他地區(qū)提供了借鑒的經(jīng)驗(yàn)。
4自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)在農(nóng)業(yè)建設(shè)中存在的問(wèn)題
自動(dòng)控制滴灌技術(shù)有其優(yōu)勢(shì)也必然存在弊端，這項(xiàng)科技化技術(shù)在其他設(shè)備保護(hù)、造價(jià)和控制精準(zhǔn)度等等方面都存在著不足。
4.1田間設(shè)備的保護(hù)問(wèn)題
自動(dòng)控制滴灌技術(shù)的實(shí)施運(yùn)行需要通過(guò)無(wú)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，無(wú)線設(shè)備容易被損壞，在設(shè)備運(yùn)用過(guò)程中很可能對(duì)無(wú)線傳輸進(jìn)行不必要的干擾，造成數(shù)據(jù)傳輸不準(zhǔn)確。同時(shí)線路也容易受到人為的破壞，導(dǎo)致線路傳輸工作無(wú)法正常運(yùn)行。
4.2系統(tǒng)造價(jià)過(guò)高
自動(dòng)控制滴灌技術(shù)需要通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，是一項(xiàng)現(xiàn)代化技術(shù)，需要人力物力以及資金的支持，而很多地區(qū)無(wú)法大面積使用這項(xiàng)技術(shù)也是這個(gè)原因。這是自動(dòng)控制滴灌技術(shù)存在的一個(gè)弊端。
4.3水肥監(jiān)測(cè)精度與控制精度的統(tǒng)一性不夠
要進(jìn)行自動(dòng)控制滴灌技術(shù)就要配合進(jìn)行土壤水分檢測(cè)，而檢測(cè)由于資金并不能覆蓋大面積，這就造成數(shù)據(jù)是能反映部分土壤情況，不能代表大部分。養(yǎng)分監(jiān)測(cè)和作物監(jiān)測(cè)同樣不能覆蓋大部分，因此水肥監(jiān)測(cè)精度與控制精度無(wú)法統(tǒng)一。
5結(jié)語(yǔ)
自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)不僅推動(dòng)了我國(guó)農(nóng)業(yè)的專業(yè)化發(fā)展，同時(shí)也推動(dòng)了現(xiàn)代化、科學(xué)化的進(jìn)步。作為現(xiàn)代的灌溉方式，自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)必須發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，完善其不足，揚(yáng)長(zhǎng)避短，不斷的在實(shí)踐中發(fā)展。同時(shí)也要根據(jù)農(nóng)業(yè)具體實(shí)踐來(lái)相應(yīng)的改變技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，推動(dòng)自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)的進(jìn)一步推廣和發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
篇13
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)智能化成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì)。近年來(lái)，農(nóng)作物溫室環(huán)境智能控制技術(shù)為農(nóng)業(yè)智能化提供了新的動(dòng)力，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚，突破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)受地域、自然環(huán)境、氣候等諸多因素的限制，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了重大意義。美國(guó)、以色列等西方國(guó)家在農(nóng)業(yè)溫室環(huán)境智能控制技術(shù)方面發(fā)展迅速，相繼出現(xiàn)了融合氣候調(diào)節(jié)、農(nóng)田灌溉與作物的肥料供應(yīng)的一個(gè)整體的一體化的溫室網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)各種生產(chǎn)管理進(jìn)行融合，然后根據(jù)傳感器的輸入來(lái)調(diào)節(jié)各部分進(jìn)行執(zhí)行動(dòng)作，以達(dá)到最經(jīng)濟(jì)最有效的手段進(jìn)行溫室控制。目前我國(guó)的農(nóng)作物溫室環(huán)境控制技術(shù)智能化程度較低，通信傳輸及數(shù)據(jù)控制方法較為落后，缺乏多信息融合、分析及處理的大數(shù)據(jù)支撐。因此導(dǎo)致的灌溉不合理，土壤酸堿度失衡，農(nóng)業(yè)污染嚴(yán)重，生產(chǎn)效率低下，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降等問(wèn)題影響了農(nóng)作物溫室環(huán)境智能控制技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)而影響了整個(gè)農(nóng)業(yè)智能化的發(fā)展進(jìn)程。因此，本文設(shè)計(jì)了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚智能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)溫室大棚的溫、濕度等環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能調(diào)控等，為智能農(nóng)業(yè)提供一個(gè)典型案例。
2.系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)
2.1應(yīng)用場(chǎng)景（見(jiàn)圖1-1）通過(guò)在溫室大棚中布設(shè)溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器、土壤水分傳感器、光照傳感器、風(fēng)向傳感器、風(fēng)速傳感器等環(huán)境信息采集設(shè)備，實(shí)時(shí)采集大棚溫度、濕度、二氧化碳濃度、光照、風(fēng)向、風(fēng)速及土壤濕度等環(huán)境參數(shù)，并將所采集的信息通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)上傳到上層監(jiān)控平臺(tái)，經(jīng)過(guò)分析、處理后，可利用移動(dòng)智能終端或PC實(shí)時(shí)監(jiān)控溫室大棚的情況，并可對(duì)排風(fēng)扇、水泵、噴頭、遮陽(yáng)簾、補(bǔ)光燈、加熱燈等可執(zhí)行設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，整個(gè)系統(tǒng)可用太陽(yáng)能進(jìn)行能量供給。2.2整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（見(jiàn)圖1-2）本系統(tǒng)由應(yīng)用層、傳輸層、感知層這三個(gè)層次構(gòu)成。應(yīng)用層：采用應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)作為運(yùn)行和管理平臺(tái)，應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)是一個(gè)集成的部署、測(cè)試、開(kāi)發(fā)環(huán)境，具有完善的業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)、業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和高效的運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)。用戶可通過(guò)電腦上的平臺(tái)實(shí)現(xiàn)智能農(nóng)業(yè)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控、節(jié)點(diǎn)管理、信息管理、可控設(shè)備管理等功能。傳輸層：系統(tǒng)可通過(guò)有線和無(wú)線的通信網(wǎng)絡(luò)，將感知層中的終端機(jī)具采集的數(shù)據(jù)上傳到應(yīng)用層，同時(shí)將應(yīng)用層的指令下發(fā)給感知層中的設(shè)備，作為中間數(shù)據(jù)交互的承載體。感知層：主要包含排風(fēng)扇、噴頭、加熱燈、遮陽(yáng)簾、傳感器等設(shè)備，通過(guò)傳感器采集環(huán)境信息并通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)層上傳給平臺(tái)；通過(guò)接收上層下發(fā)的控制命令，可實(shí)現(xiàn)對(duì)排風(fēng)扇、噴頭、遮陽(yáng)簾、加熱燈等設(shè)備的控制。2.3整體技術(shù)設(shè)計(jì)描述系統(tǒng)利用微電網(wǎng)自發(fā)電系統(tǒng)提供的綠色新能源作為整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的能量供應(yīng)，在大棚中布置溫度、濕度、光照、CO2等工業(yè)級(jí)傳感器采集環(huán)境信息，在土壤中布置土壤水分、PH值等工業(yè)級(jí)傳感器對(duì)土壤進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)智能農(nóng)業(yè)溫室環(huán)境的整體監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)；通過(guò)本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析及大數(shù)據(jù)參考，提供最合理的溫室環(huán)境調(diào)節(jié)方案，保障各項(xiàng)調(diào)節(jié)設(shè)備的高效率運(yùn)行；通過(guò)大數(shù)據(jù)分析及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析，控制溫室設(shè)備的通風(fēng)、溫度、濕度、補(bǔ)光、灌溉等調(diào)控設(shè)備的可靠運(yùn)行；利用無(wú)線傳輸技術(shù)將收集的信息傳送至云服務(wù)器，利用云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)參考?xì)v史數(shù)據(jù)的綜合分析后，再將無(wú)線傳輸控制信號(hào)傳輸至設(shè)備端，智能化調(diào)控加熱燈、霧化噴頭、補(bǔ)光燈、通風(fēng)扇等可控設(shè)備，為農(nóng)作物健康快速生長(zhǎng)營(yíng)造一個(gè)綠色、環(huán)保、舒適的環(huán)境。
3.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)效果
通過(guò)本方案設(shè)計(jì)的溫室大棚，能夠很好地節(jié)能，以60m*10m大的溫室大棚為例，其中所有設(shè)備的每天運(yùn)行能耗情況如下表所示，每天總能耗約24度。在太陽(yáng)能發(fā)電方面，采用的是功率為2000W的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，每天的總發(fā)電量為14度。本項(xiàng)目將微電網(wǎng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)每天的發(fā)電量供給溫室大棚設(shè)備的日常運(yùn)作，溫室大棚每天的總耗電量為24.218度，微電網(wǎng)每天總發(fā)電量為14度，因此可節(jié)約整個(gè)溫室大棚57.8%的外部電網(wǎng)供電。
4.結(jié)束語(yǔ)
本文圍繞基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行溫室大棚智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)展開(kāi)研究，給出了總體方案，限于篇幅，沒(méi)有附上系統(tǒng)的詳細(xì)實(shí)現(xiàn)，但通過(guò)實(shí)驗(yàn)，總體效果不錯(cuò)，能夠很好地節(jié)能減排，為智能農(nóng)業(yè)提供了一個(gè)可借鑒的典型案例。
參考文獻(xiàn)
[1]華晶,何火嬌等.基于WSN的農(nóng)業(yè)溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)[J].農(nóng)機(jī)化研究,2013年11期.
[2]楊宏業(yè),張維庭等.基于ZIgBee技術(shù)的溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2016年第44卷9期．
[3]牛青松,胡永強(qiáng)等.基于無(wú)線傳感器的網(wǎng)絡(luò)的溫室大棚環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,44(24).
