新疆建設兵團十三師：高效節水灌溉信息化建設排頭兵

徐新軍

2014年7月24至25日，由水利部科技推廣中心和新疆建設兵團（以下簡稱兵團）水利局聯合主辦，兵團十三師水利局承辦的兵團高效節水自動控制灌溉信息化工程觀摩研討會在哈密市召開。觀摩期間，來自水利部、兵團水利局、兵團各師水利局的領導和有關技術人員對十三師的節水灌溉信息化建設工作給予高度評價，對其研發的高效節水自動化灌溉系統表示出濃厚的興趣。

據兵團十三師水利局副局長王新疆介紹，該系統是十三師與遵義群建塑膠制品有限公司歷時5年共同研發的，經過不斷完善，目前已經初步形成能夠自動采集多種農田、作物以及氣象數據，并自動生成相關報表和曲線的功能，實現了用科學的數據分析指導農作物灌溉作業的半智能化。

那么這套系統工作原理是什么？又具有哪些特點呢？遵義群建塑膠制品有限公司項目工程師盧永華給我們進行了詳細介紹。

高效節水自動化灌溉的原理及優勢。兵團高效節水自動化灌溉系統是對傳統大田膜下滴管技術的系統化升級改造，其使用遠程無線通信控制技術及網絡，實現田間水肥灌溉的自動控制、田間土壤墑情的自動采集、局部氣候環境自動監測等功能。該系統通過使用各種自動化的遠程控制設備，按照作物的生長需要精準地供給水、肥，并且足不出戶就能實現灌溉控制及農田信息檢測，視頻監控可實時觀測作物生長情況，基本實現了科學監測及預設的自動化灌溉，降低了人的勞動強度，進一步提高了水資源利用效率，促進了現代農業生產方式的轉變。

該套高效節水灌溉系統有兩大顯著優勢：一是節水，能夠真正做到適時適量地控制灌水量、灌水時間和灌水周期，從而能提高作物產量和顯著提高水的利用率，比傳統灌溉節水50%以上；二是節勞，與傳統灌溉相比，自動化灌溉省去了平整土地、人工灌水、施肥等環節，降低了農民的勞動強度，節約了人力及成本。

突破自動化灌溉閥門控制的技術瓶頸。在新疆特殊的地理環境下，農業灌溉用水泥沙含量大，比較渾濁，即使從國外進口的先進電磁閥產品在兵團的農業灌溉中也“水土不服”，容易出現堵塞問題。兵團高效節水自動化灌溉系統采用新一代微電閥產品，其獨特的自排污設計使得閥芯中的水和泥沙在閥門打開后自動排出，避免了水和泥沙重新流入閥體導致堵塞，從而解決了這一難題。該系統采用單腔直流式結構設計，使得閥門過水量大，水損低，采用超低功耗微電機控制閥門開關，更加節能環保。目前，該自動控制閥門已經擁有8項專利知識產權，其性能經水利部節水灌溉設備檢測中心檢測，已經達到了國際同類產品水準，加上其已完全實現了國產化，與進口的電磁閥相比，其性價比較高。

灌溉控制系統的兩大特點。采用混合架構模式設計的自動化灌溉控制系統是兵團高效節水自動化灌溉系統的一大特點。該系統充分利用現有的公網資源，使用VPN通信加密技術，建立安全的公網輸送通道，用戶除了能在本地控制外，還可在接入該VPN網絡后使用計算機瀏覽器進行遠程控制，極大地提高了用戶使用的安全性和靈活性。該灌溉控制系統的另一大特點是實現多級的數據采集、分析和備份。以十三師為例，系統根據十三師的灌溉管理分級，將灌溉軟件分為師、團、連三級灌溉管理，連級為最底層控制端，負責輪灌任務的執行，農田信息采集存儲、數據同步等功能，連級平臺同時也是一個獨立的控制平臺，可以在脫離公網的情況下獨立運行，不影響田間的正常控制；團級平臺是連級平臺的上級，負責連接平臺的數據存儲與權限控制，能夠對各連隊的用水量、用電量等進行管理；師級平臺負責所有團級平臺的數據存儲與控制，其數據與團級數據互補，當團級數據丟失時可以從師級服務器恢復數據，師級數據丟失可以從團級獲取，做到數據的備份。

新疆地域遼闊，降水極少，農業用水主要靠灌溉。多年來，兵團墾區推行的節水灌溉工程建設——大田膜下滴灌工程，直接引發了一場農業灌溉史上的革命。近幾年，隨著信息化和自動化控制技術的快速發展，農業灌溉自動化技術日漸在兵團的農業生產中推廣開來。兵團水利局節水灌溉中心主任張國慶告訴記者：“近兩年，十三師開始大面積推廣高效節水自動化灌溉應用，截至目前，應用面積已達10萬畝，走在兵團各師節水自動化灌溉推廣的前列。”

農業的現代化建設離不開農業灌溉的自動化，這是未來規模農業灌溉發展的必然趨勢，隨著越來越多的國內企業投身農業自動化灌溉系統的研發，我們相信，會有更多的科技創新在節水灌溉領域誕生，從而加快我國的農業自動化灌溉進程。