節水灌溉綜合自動化監控系統研究
——評《中國節水灌溉》

熊向敏

（烏海職業技術學院，內蒙古 烏海 016000）

農業可持續發展要高度重視節約農田灌溉用水，提高農業水資源的利用效率。集成計算機技術、自動化控制技術、通信技術等的智能灌溉系統，是一套自動化監控系統，可實時監測農田情況，進行控制灌溉，實現高效節水的目的。《中國節水灌溉》一書詳細介紹了我國節水灌溉的各項發展成就、技術以及政策，對促進我國節水灌溉事業發展，向全社會宣傳和推廣節水灌溉技術發揮積極作用。

節水灌溉是根據作物需耗水規律制定灌溉制度，提高灌溉水利用效率的手段。節水灌溉自動化監控系統擁有以下功能：①控制功能。實時采集閥門信息，監控運行狀態；實時控制水泵、閥門；系統操作日志，記錄系統操作水泵、閥門的炒作，形成系統操作日志，包括日期、時間、操作內容、操作對象等，便于日后系統維護。②遠程無線測控功能。遠程控制罐區的水泵、閥門，定時獲取灌區水位、流量、缺水量等數據；局域網內部查詢。在連接了局域網的任意計算機上，查詢權限內的灌區信息；系統管理，不同級別用戶，操作權限不同，高效管理，保證系統安全工作。現代節水灌溉綜合自動化監控系統的優化設計應以“集中管理、分散控制”為宗旨，節水灌溉綜合自動化監控系統包括首部微灌區自動化監測系統、田間自動化控制系統、以及田間墑情信息化采集系統等。系統設計要求將節水灌溉子系統的首部和田間搭建成一個獨立的監測控制單元，實現獨立操作控制目的。另外，需集中管理不同子系統，監控與管理各項設備，實現自動化精準灌溉。

《中國節水灌溉》一書主要包括：①調度中心控制系統。節水灌溉綜合自動化監控系統是將不同控制系統組合形成功能完善的調度中心控制系統。該系統功能包括基礎數據的采集錄入、科學準確生成各項統計報表、滴灌首部運行數據自動采集、灌溉實時數據采集、統計和查詢、全區灌溉系統的監測控制以及自動灌溉管理。②首部微灌區自動化系統。結合農田環境實際情況，合理設計相對應規模數量的自動化灌溉子系統單元，在不同子單元中都需要配套設置由泵站控制柜、無線通信網關、水位計、超聲波流量計以及壓力變送器等構成的首部無線自動化監控系統。首部微灌區自動化系統的優化設計能夠實現對灌溉用水實時監測、對水泵電動機各項運行參數進行監測、對各項裝置出水口的實際流量和壓力進行監測。采集到首部電壓、電流、出口流量等數據信息后，能作出灌溉決策，制定灌溉方案，節省資源。③田間自動化控制系統是節水灌溉綜合自動化監控系統的重要設計內容，分為大田灌溉智能網關、壓力傳感器、無線閥門控制器以及電磁閥及其狀態反饋傳感器4 部分。田間自動化控制系統的設計要按照優化后的灌溉制度進行，首先，由調度控制中心向無線閥門控制器發送指令，操控無線閥門的啟閉，將運行信息反饋給調度中心，實現自動化操控的目的。此外，在電磁閥出水口上設置壓力傳感器，實時監控各支管水壓，控制電磁閥門的啟閉。田間自動化控制系統設計需要實現的功能有自動灌溉和遠程自動灌溉。以自動灌溉為例，該項功能能夠幫助灌溉監控管理人員實時掌握了解到田間需要補灌等信息情況，管理人員可以通過采取單輪灌組或單閥灌組人工選擇方式展開對現場農田的遠程自動灌溉控制作業。④田間墑情信息化采集系統。節水灌溉綜合自動化監控系統設計人員需要提前在不同自動化灌溉子系統中設置好土壤墑情采集點，土壤墑情采集點的構成部分涵蓋了土壤墑情采集終端、土壤濕度傳感器以及土壤鹽分傳感器，這些設備能監測農田土壤墑情等相關信息，從而指定灌溉方案，提高灌溉水資源的利用效率。

在節水灌溉綜合自動化監控系統實踐設計工作中，相關設計技術人員要結合實際情況，合理設計出完善的子系統服務功能模塊，引進應用各項先進的高端設備裝置，確保能夠實現灌區農田節水灌溉的自動化、精準化以及適時性，能夠幫助節省到更多的水資源，同時降低農田水資源人工灌溉的勞動強度，促進我國節約型社會建設和諧健康的可持續發展。