電氣自動化技術在農業(yè)水利中的優(yōu)化應用研究

[摘要]目前電氣自動化技術已經(jīng)被廣泛應用于農業(yè)水利生產(chǎn)領域中并發(fā)揮了重大功能作用，全面推動了農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進程，降低了農業(yè)生產(chǎn)成本。本文將泛談研究各種電氣自動化技術在農業(yè)水利中的優(yōu)化應用。

[關鍵詞]電氣自動化技術;農業(yè)水利生產(chǎn);優(yōu)化應用策略

[中圖分類號] S27

[文獻標識碼]A

現(xiàn)代化農業(yè)生產(chǎn)對技術要求高，它希望顛覆傳統(tǒng)農業(yè)生產(chǎn)模式，實現(xiàn)農業(yè)技術創(chuàng)新發(fā)展，將諸多現(xiàn)代化技術引入到農業(yè)生產(chǎn)中，尋找到新的農業(yè)生產(chǎn)發(fā)展方法。在現(xiàn)代化農業(yè)水利生產(chǎn)領域，大量類型豐富的電氣化自動技術應用已經(jīng)非常普遍，它們各自的功能作用表現(xiàn)突出，例如在農業(yè)水利生產(chǎn)領域就存在諸多電氣自動化技術代表。

1 國內農業(yè)水利生產(chǎn)中電氣自動化技術的應用分析

國內農業(yè)水利生產(chǎn)中對電氣自動化技術的應用已經(jīng)相當廣泛，但相比于西方發(fā)達國家，我國的電自動化技術整體水平、應用層次依然普遍偏低，例如在生產(chǎn)模式、生產(chǎn)工藝等等方面都未能完全實現(xiàn)電氣自動化生產(chǎn)。就以農業(yè)水利生產(chǎn)領域為例，其電氣自動化技術應用現(xiàn)狀主要集中在以下幾點上：

首先，利用電氣自動化技術實現(xiàn)對現(xiàn)代農業(yè)生產(chǎn)的有效監(jiān)測，對農作物生產(chǎn)周期進行監(jiān)督。它主要利用到了電氣自動化技術的先進性，結合農作物的不同生產(chǎn)周期選擇進行施肥灌溉，保證農作物生產(chǎn)到位。

其次，應用電氣自動化技術實現(xiàn)對農業(yè)水利問題的密切監(jiān)測，例如該技術能夠實現(xiàn)對農作物土地干旱程度的評價與監(jiān)測，如果評價結果顯示為“旱”，就需要依靠自動化技術自動打開水閘閘門，合理控制水分流量進入農業(yè)生產(chǎn)區(qū)，滿足水源平衡及時條件。

簡單講，當前我國電氣自動化技術在農業(yè)水利生產(chǎn)領域中的應用還不到位，其中諸多技術內容還有待優(yōu)化完善，下文結合多種技術簡單探討了電氣自動化技術在農業(yè)水利中的優(yōu)化實踐應用策略。

2 農業(yè)水利生產(chǎn)中的電氣自動化技術優(yōu)化實踐應用策略

目前在農業(yè)水利生產(chǎn)中的電器自動化技術優(yōu)化實踐應用非常廣泛，所涉及技術類型也相當豐富，在農業(yè)灌溉、農業(yè)水處理以及農業(yè)水利生產(chǎn)應用拓展方面都能見到各類電氣自動化技術的身影。這些技術內容非常智能化、人性化、能夠為農業(yè)水利生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件。

2.1 電氣自動化技術在農業(yè)灌溉生產(chǎn)中的應用要點

客觀講，我國貴為農業(yè)大國卻嚴重缺水，干旱地區(qū)非常之多，面對相對嚴峻的水資源短缺問題，降低農業(yè)生產(chǎn)用水量是關鍵，它能夠保證用水安全到位。而在當前電氣自動化技術支持下，需要結合傳統(tǒng)粗放式灌溉模式進行技術調整應用，動態(tài)合理分析農業(yè)灌溉中的溫濕度以及天氣數(shù)據(jù)變化，并實現(xiàn)對灌溉水資源的自動化調整，這非常有利于水資源使用量的有效平衡。

農業(yè)灌溉自然是當前農業(yè)生產(chǎn)電氣自動化技術中的首要技術，它基于當前我國嚴峻的水資源短缺問題展開分析，希望降低農業(yè)生產(chǎn)中的用水量，時刻保證農業(yè)生產(chǎn)用水安全。當然，基于電氣自動化技術應用支持下的傳統(tǒng)粗放式灌溉模式也已經(jīng)發(fā)生改變，它可結合農業(yè)生產(chǎn)當時環(huán)境溫度、濕度、天氣氣象等等數(shù)據(jù)來變化調整自動化灌溉技術過程。在實際應用過程中，主要結合明顯數(shù)據(jù)差異展開分析，時刻調整農業(yè)灌溉量，并將調整結果合理反饋到農田水利生產(chǎn)過程中，例如流量滴灌設備、壓力補償式滴頭設備、傳感器探測技術設備、紅外線檢測技術設備等等都能實現(xiàn)對農作物生長狀況的隨時動態(tài)監(jiān)測，滿足自動化灌溉要求。而事實上，部分先進地區(qū)已經(jīng)在農業(yè)水利灌溉自動化技術應用上實現(xiàn)了實時監(jiān)測過程，在統(tǒng)計關鍵數(shù)據(jù)過程中根據(jù)數(shù)據(jù)調整灌溉頻次與用水量進行優(yōu)化，保證實踐經(jīng)驗應用到位。該農業(yè)灌溉自動化技術的應用不但全面提高農作物產(chǎn)量，也相應減少了農業(yè)灌溉中的整體用水量，農田水利技術發(fā)揮了其固有優(yōu)勢，整體效果良好。

舉例說，像GIS遙感遙測技術已經(jīng)被應用于當前的水利灌溉生產(chǎn)領域中，它可實現(xiàn)對農田水分變化的實時監(jiān)測，能夠對農作物生長現(xiàn)狀進行合理化評估，在大量采集信息的基礎之上智能化分析歷年農田水利灌溉數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)對比。如果發(fā)現(xiàn)明顯數(shù)據(jù)差異時，GIS技術則會繼續(xù)自動監(jiān)測農業(yè)廢水排放過程，并對排放過程進行有效控制，暫停某些不達標的農業(yè)水排放過程，而如果系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)農田耕地周邊出現(xiàn)了水源質量變化，它則會動態(tài)記錄水源中的微量元素變化狀況，利用折線圖方式重點表述水利資源變化過程毛病將數(shù)據(jù)反饋給農戶備注，幫助他們快速準確了解農業(yè)灌溉用水現(xiàn)狀。

從具體的技術應用層面講，伴隨大空間、高光譜與高時間分辨率GIS技術及其遙感數(shù)據(jù)的引入，農業(yè)遙感技術已經(jīng)能夠實現(xiàn)長時間的序列作物遙感遙測優(yōu)化，建立動態(tài)序列農作物的動態(tài)監(jiān)測綜合系統(tǒng)。該系統(tǒng)在農作物種類細分分類、農田水利田間精細處理方面都頗具成效。可為農作物物種種類進行細分，結合土壤，結合地物光譜特性對作物長勢、作物品質以及作物病蟲害等進行監(jiān)測分析。目前的GIS遙感技術在功能作用覆蓋面積上一般較大，它的重訪周期普遍偏短，合理應用于土地荒漠化鹽漬處理、農田水利環(huán)境污染治理、水土流失動態(tài)監(jiān)測等等環(huán)節(jié)層面，同時為各類資源數(shù)量優(yōu)化、分布變化提供有價值參考。上述內容都體現(xiàn)了GIS遙感技術的資源調查與評價思想，基于這些評價思想提出相應對策，可保證農業(yè)水利生產(chǎn)組織、管理與決策全面到位。

而在農作物估產(chǎn)方面也會采用到GIS遙感技術，其中包含了針對小麥、玉米、水稻以及棉花等重要大宗作物的長勢檢測與產(chǎn)量預測遙感技術。基于牧草草地產(chǎn)草量評估估測、果樹長勢監(jiān)測進行分析，優(yōu)化GIS遙感檢測水平，同時提高農田水利農作物的生產(chǎn)產(chǎn)量與質量。

在農業(yè)災害預測方面，主要基于農作物病蟲害展開分析，確保病蟲害、冷凍害以及洪澇災害預防到位。運用CIS遙感技術所展開的是動態(tài)監(jiān)測，它結合災后農田損毀與作物減產(chǎn)等方面展開，同時希望做好損失調查與評估工作，確保GIS遙感技術在農田水利自動化生產(chǎn)中追求實現(xiàn)面面俱到、事無巨細。

在精準農業(yè)生產(chǎn)方面運用GIS遙感技術，它所追求的是利用高空間分辨率結合衛(wèi)星數(shù)據(jù)對農田分布、農田農作物種植現(xiàn)狀展開相應調查。這其中所談到的“精準化”就包括了農田水利農作物的精準化施肥、精準化管理、精準化灌溉以及精準化病蟲害治理等。確保農田尺度作物長勢到位，主要圍繞病蟲害、土壤水分等重要信息展開監(jiān)測分析。總而言之，GIS遙感技術在農田水利自動化生產(chǎn)應用優(yōu)化方面下足功夫，它可針對不同農業(yè)生產(chǎn)應用、不同空間分辨率來建立光學遙感與微波遙感技術優(yōu)勢體系，例如在高空間分辨率背景下的遙感數(shù)據(jù)內容應用特別注重強調田間尺度精確計算，構建精確農業(yè)體系，希望在高時間分辨率的基礎之上實現(xiàn)對遙感數(shù)據(jù)的廣覆蓋和深度應用，優(yōu)化農作物長勢監(jiān)測水平，主要結合各類遙感數(shù)據(jù)對對農田水利自動化生產(chǎn)過程進行監(jiān)督，推進農業(yè)生產(chǎn)正常發(fā)展進程。

在溫室大棚無土栽培技術應用方面，考慮到傳統(tǒng)溫室大棚栽培農作物是存在相當大的管理技術難度的，因此它還需要結合電氣自動化技術在展開應用，保證溫室大棚結合農業(yè)水利灌溉栽培技術應用到位。具體來講，它主要通過自動化技術來實現(xiàn)對大棚內部關鍵數(shù)據(jù)以及溫濕度參數(shù)的有效調整，主要根據(jù)預先調制好的農作物生產(chǎn)環(huán)境參數(shù)展開分析，基于系統(tǒng)自動化評估環(huán)境數(shù)據(jù)與設定數(shù)據(jù)，優(yōu)化相應技術標準，實現(xiàn)對自動化設備灌溉、溫濕度調節(jié)的有效控制。目前基于農田水利自動化技術的無土化溫室大棚栽培技術應用已經(jīng)全面展開，它主要利用到了人工培養(yǎng)液配合輕質材料實現(xiàn)了對傳統(tǒng)土壤農作物種植技術方法的有效代替，爭取做到“一次成苗”。在無土栽培過程中，它主要利用營養(yǎng)液控制影響農作物生長狀況，基于新技術構建面向“農作物無土栽培管理”的優(yōu)質檢測平臺。在該平臺中，不但監(jiān)測檢查農作物的實際生長環(huán)境，還會深度、全面判斷可能影響農作物生長的不利因素，爭取實現(xiàn)對營養(yǎng)液的全面控制。這其中包含了營養(yǎng)液的實際調節(jié)與養(yǎng)分含量變化調整過程，保證農作物始終處于理想的生長環(huán)境中。

2.2 電氣自動化技術在農業(yè)水利生產(chǎn)拓展中的應用要點

電氣自動化技術在農業(yè)水利生產(chǎn)拓展中的優(yōu)化應用非常深入，例如在農業(yè)灌溉領域，面對目前比較嚴峻的水資源短缺問題，它希望有效降低農業(yè)生產(chǎn)用水量，時刻確保農業(yè)生產(chǎn)安全。就以電器自動化技術應用為例，它改變了傳統(tǒng)粗放式的灌溉模式，而追求對溫度、濕度、天氣等數(shù)據(jù)的自動化動態(tài)調整，保證水資源灌溉有效到位，最大限度減少水資源的使用量。就目前來看，采用微信平臺作為媒介完善電氣自動化技術應用，優(yōu)化農業(yè)水利生產(chǎn)應用路徑是具有一定可行性的。微信技術作為電氣自動化技術的拓展，它與后者的結合到位，可對農田溫濕度、光照度以及二氧化碳濃度進行分析，建立長期歷史數(shù)據(jù)監(jiān)測體系，根據(jù)需求檢索條目輸入查詢日期數(shù)據(jù)，做到對農業(yè)水利生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時掌握。在具體的農業(yè)生產(chǎn)過程中，主要按照既定標準對農業(yè)生產(chǎn)環(huán)境進行有效控制，再配合微信公眾號平臺與農戶自身生產(chǎn)種植經(jīng)驗，可實現(xiàn)對農田水利具體生產(chǎn)環(huán)境與階段的有效判斷。目前比較常見的放水灌溉與施肥即是如此，它利用手機微信APP與農戶之間建立遠距離在線聯(lián)系，快速準確判斷農業(yè)污染狀況。農戶主要通過APP判斷農田污染狀況，調取農田歷史數(shù)據(jù)信息，快速掌握農田水質狀況，有效降低農業(yè)生產(chǎn)損失。

而現(xiàn)如今，運用新媒體方式實現(xiàn)農業(yè)水利生產(chǎn)應用、助力電氣自動化技術發(fā)展的新技術方法也非常有效且深入，例如基于微信公眾號幫助農戶查詢各種農業(yè)水利生產(chǎn)信息，對農業(yè)水利生產(chǎn)溫度、適度、光照強度以及二氧化碳濃度進行檢查是非常常見的。新媒體平臺能能夠配合電氣自動化系統(tǒng)實現(xiàn)對農業(yè)水利中生產(chǎn)數(shù)據(jù)的有效把控，按照既定標準目標來控制優(yōu)化農業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，同時更引入了人工調控方法對農業(yè)水利過程進行自由調控，建立微信APP與農業(yè)水利電氣自動化系統(tǒng)的“零距離”聯(lián)動模式。基于上述技術應用可保證農業(yè)管理生產(chǎn)始終處于農戶的監(jiān)控管理之下，確保農業(yè)管理環(huán)節(jié)更加流暢。與此同時，它也會調取農田歷史數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)對農業(yè)水利建設過程中水質量的有效監(jiān)控，避免水質污染波及周邊，影響整體農田水利體系健康發(fā)展。目前農戶主要通過農業(yè)微信公眾號來提供、共享技術內容，優(yōu)化新媒體技術支持網(wǎng)絡，基于農戶遠程操作電氣自動化設備，保證快速解決農田水利問題，確保農戶了解水源污染實際狀況，真正做到“防患未然”。總體來講，現(xiàn)階段國內的農業(yè)水利電氣自動化技術應用是相當深入的，它能夠基于新技術推動傳統(tǒng)農業(yè)模式有效發(fā)展與變革，對提高農業(yè)生產(chǎn)力具有重要影響作用，同時通過實踐經(jīng)驗也證明新自動化技術的應用對提高農業(yè)生產(chǎn)能力頗有好處，值得全面推廣應用。

3 總結

進入到21世紀以后，農村農業(yè)水利生產(chǎn)建設可采用的現(xiàn)代電氣自動化技術內容與類型越來越多，甚至通過微信這樣的通訊軟件也能實現(xiàn)與電氣自動化技術的有效結合，為農戶開展現(xiàn)代化農業(yè)生產(chǎn)活動積累實踐經(jīng)驗，將農業(yè)水利生產(chǎn)推向新平臺、新高度。

[參考文獻]

[1]鄧磊.電氣自動化技術在農業(yè)水利中的優(yōu)化應用研究[J].珠江水運，2019 （11）.

[2]王曉海，王飛晨.電氣自動化技術在農田水利中的優(yōu)化探討[J].建筑工程技術與設計，2018 （25）.

[3]史舟，梁宗正，楊嬡嬡，等.農業(yè)遙感研究現(xiàn)狀與展望[J].農業(yè)機械學報，2015 （02）.

[作者簡介]王善平（1985-），男，黑龍江雞西人，本科，工程師，研究方向：電氣自動化控制。