農業灌溉智能化系統在農業生產中的應用研究

郭安娜

（華維節水科技集團股份有限公司 上海 201505）

農業灌溉智能化系統一共包括了多個子系統，比如說田間信息智能采集系統、智能灌溉云端系統等等，均是智能化系統內部的子系統，通過此類軟件的建設，完善整體系統，實現系統多方位監管，逐一滿足顯示需求，實現各方面目標。其中本文主要研究的內容是智能遙控灌溉技術和智能化采集技術，其中包含了工作原理和技術特點以及相關的使用注意事項。通過以上內容的了解，確保農民在使用的過程中可以完全掌握相應的應用內容，實現多方位監控管理。農業灌溉智能化系統的應用可以節約水資源并且控制成本，達成相應的需求，因此在系統建設的過程中應該細化分析，讓其起到促進作用，確保農業發展進程，并且達成相應的需求，以此滿足實際農業灌溉需求確保相關工作可以順利進行。

1 智能系統應用在農業生產中的重要性

農業發展出現了各類自然因素，此類因素直接影響了我國農業的進程。主要的自然因素涵蓋了氣候問題、土壤地質問題、自然災害問題等等，此類問題都會影響我國相關政策和勞動力的發展。如果說在農業建設過程中出現了嚴重的極端天氣很容易造成農業發展的制約問題，也給農民造成了一定經濟損失，如果不能加以處理還會造成后續的一系列問題。在此過程中，應用了通信技術即可規避上述各類問題，它可以更早地預測天氣問題，降低損失費用，為農民提高保證，促進農業投入，加大農業收益。

2 田間信息智能化采集

2.1 田間信息采集傳感器研究

田間信息智能化采集的研究可以確保農民確定田間實際情況，根據田間實際情況選擇適當的方式做出相應的改變。針對當前情況傳感器和傳感模式的選擇也起到了決定性作用。因此通過田間的數據采集可以直接解決勞動者對于田間實際情況的需求，以此優化田間灌溉工作，實現自動化灌溉需求。此過程還可以應用控制設備，采取斷點式的續灌方式。當前針對傳感器問題我國采用的是單節點傳感器，通過此設備的研究改善大型灌區的實際情況，同時以此達成測控的需求，以理論為基礎，研制出便捷性較強的內容制作傳感器。

2.2 精準灌溉土壤研究

灌溉系統是農業生產工作中最不可或缺的一部分，同時也是農業生產工作中亟需改進的內容，在此過程結合土壤的實際情況選擇適當灌溉方式的達成灌溉需求，并且還能完成自動測控。測控工作前期需要了解國內外灌溉的標準，通過各類標準建設實際內容，完成相應的灌溉內容，因此系統的建設要完善，同時還應該有相應的管理系統，配套設備也需要得到完善控制，以此提升系統的穩定性，讓其運行更為安全可靠。

2.3 技術水平應用范圍

傳統灌溉技術在實施過程中需要人力進行操作，人力較為落后，并且有一定的滯后性，整體工作效率較低，并且也不能滿足實際需求，只可以進行短時間的灌溉。當前我國農業灌溉技術范圍較廣，因此也是一種較為綜合性的技術內容。在此過程中利用互聯網技術不僅可以實現農田的高效灌溉，還可以降低灌溉成本，并且達成系統性的管理流程，同時此類系統的建設讓其整體工作更為規范化。除此之外，此類系統還會促進農業發展集成化，還可確保季節性的灌溉管理，因此此項研究更具有價值。

3 精準灌溉智能化控制的方式

3.1 技術控制方面

3.1.1 智能化控制顯示內容 智能灌溉主要的組成部分如下：首先是采集，其次是控制，后續結合通信功能實現數據的傳輸，顯示功能是技術控制中系統性較強的內容，因此在使用的時候此類系統還可以對水和電的實際數據做出采集，嚴格控制壓力問題，做好信息采集工作滿足各類信息數據庫的建設。此類平臺在接收反饋信息時，可以對其及時做出處理，并且采集的數據也可以被輸送至云端做出處理。除此之外，此類系統自身還具有報警功能，一旦出現特殊情況可以及時做出報警，加快緊急問題處理速度。

3.1.2 智能化控制計量內容 此類系統也含有計量功能，通過計量功能精確農戶的自身需求，以此明確總用水量，才可確保灌溉的穩定性，同時通過總用電量來確保水泵的使用時間，然后結合實際需求將每家每戶的實際情況記錄在內，以此更好地分配水資源和電資源，并且通過網絡設備將其安置在各個位置上，在安裝過程中還需要確定壓力問題，尤其針對管道的壓力問題，此項工作需要得到動態監測功能的支持才可確保實際需求，以此滿足用水的安全性和有效性。

3.1.3 智能化控制存儲數據功能 由于是智能化控制的工作，所以在工作的過程中需要存儲功能的支持，才可在遇到問題時給予一系列的解決措施，針對不同的需求選擇適當的存儲方式，當前數據存儲可以存儲的信息最少達到二百個，總共可以保存的數據量能夠達到一萬個。其中所記錄的數據信息一共包括以下幾個方面：首先是刷卡時間和刷卡次數，其次是刷卡次數和卡中余額，最后是水量的使用和電量的使用。在此過程中對其嚴格監測，達到一定的記錄功能，實現各方面精準記錄，完成各類智能化的工作，滿足實際智能系統建設需求，實現智能灌溉目標。

3.1.4 智能化控制自動斷電內容 斷電保護主要針對突然斷電的情況，做出一系列的后續工作，達成相應的需求，并且滿足斷電保護需求。在后續開始通電后，水泵不會第一時間開啟，需要滿足一定時間范圍才可開始工作，這樣不僅滿足了時間的過度，還會讓水泵在自行工作后降低相應的資源浪費情況，以此高效控制成本問題，確保后續相關工作能夠順利實施，并且達到相應的需求。如果在此過程中出現了停電問題，相關工作人員還可以通過系統的功能配置相應的電源需求，以此完善電源的具體工作。此過程如果出現了停電情況，系統就會結合內部功能需求自動更換工作方面，或者做出不間斷供電的措施。

3.1.5 智能化控制預警功能 預警功能主要針對報警信號做出高效處理，如果在工作過程中個別環節出現了問題，報警系統就會產生反應，以此達成高效處理的目的，同時結合相應的需求，通過自檢預警功能建設還可以促進系統的穩定運行，在系統運行過程中實現各方面功能的監測，達成發出信號的目的，讓其系統在感受到預警信號后，第一時間做出反應，一般情況下報警時間應該保持在三十秒左右。如果在報警的過程中，相關工作未做出處理，則可以繼續進行上報，直到此項問題全部被解決為止。

3.1.6 智能化控制位移 智能化控制位移主要指的是，在水泵使用過程中出現的各類問題，都會影響灌溉系統各功能的工作，在一定基礎之上，怎樣能夠提高系統工作效率和質量，需要得到良好控制。水泵位移會直接影響到水泵的工作性能，在此過程中水泵箱出現了位移或者傾斜問題，就會讓系統產生反應，直接進行報警工作，在報警后報警聲音可以達到半分鐘以上。此類報警工作如果短時間內沒有人對其做出控制，系統會持續性上報，直到此類問題得到解決后，系統才可繼續其他工作。所以位移預警在灌溉系統中發揮了重要作用。

3.1.7 智能化斷相保護 斷相保護功能主要保護的是電源，一般情況此類系統所采用的均是三相輸入電源，此類電源可以確保設備在出現問題后第一時間給予反應，并且在發生問題后斷開繼續工作的功能，確保對各個系統單元均可以達成滿意狀態，也為其后續工作提供了有利條件。如果在操作的過程中輸入電源出現了斷線情況，就說明了其中水源運行環節中各項壓力和電力的供應不穩定而造成，在某些方面還說明了壓力的不穩，一次造成了以上問題。如若發生問題系統會在十秒內，做出停止運行指令，從而避免內部各類零件出現問題，并且穩定電壓和電流。

3.1.8 智能控制電網線報警 此預警主要針對線路不穩定而發出預警指令，其中還包括了內部的各類故障問題也會發出指令內容，為了規避以上問題而設定的電網線報警功能。如果系統在操作的過程中電網線出現了問題還有可能會造成斷相問題，此類問題嚴重影響了系統的運行，同時在運行過程中還會影響設備指令的運行，此類問題在發生后可以直接做出預警，通過預警向指揮中心發送指令，最短報警時間為半分鐘。

3.1.9 終端停電提醒 終端停電主要是電源問題，如果電源發生了停電問題，那么再次來電時，電源需要結合自身穩定性，來確保后續工作是否可以滿足需求；在發生斷電后相關系統會自行做出參考提供，以此達到系統內部各個功能和零件的穩固，確保各類結構不造成一定的影響問題，在系統再次運行時對其做出及時處理，同時結合實際情況，選擇斷水或者斷電。如果在此期間內，相關水電功能在未接到指令時開始了其他工作，則需要向指揮中心發出指令，做出相應的處理措施。

3.2 智能化控制特點

綜上所述的所有智能化控制內容都具有統一的特點，比如說都可以采取刷卡的方式進行工作，后續結合智能灌溉系統的優勢，滿足各個水井的控制工作，也可以一口井使用多個卡片進行控制，此類控制方式較為簡單，適用于所有人，并且系統的整體操作較為便捷整體使用性較高。此類系統在電路方面采用的是內嵌寬電壓穩壓的電路，此類電路自身具有一定優勢，即使在使用過程中電路出現了不穩定問題，也會保證灌溉的需求。同時此類電路在使用過程中還可以通過無線網絡進行工作。智能化灌溉內容的建設需要符合國家相關標準，并且滿足實際需求，軟件還是資金投入都應合理規劃成本問題。

4 智能化系統應用后的效益

4.1 提高質量

在使用智能化灌溉系統后，整體灌溉方面更為科學合理，可以通過相應的需求轉變功能，結合現場實際狀況控制水量問題，再結合智能化灌溉系統本身功能確保灌溉的合理性，讓其整體工作質量和效率有所提高，規避傳統灌溉中的弊端，實現農業智能化的發展。由于水源充足并且科學合理地灌溉，農作物自身也發生了一定的改變，比如說質量有所提升，減少了農作物失效的情況等等，因此我國應該大力開發智能化灌溉系統，讓其為農業生產工作奠定良好基礎。

4.2 提高化肥利用率

農業種植工作少不了化肥的補給，怎樣進行化肥養殖或者怎樣適當添加化肥一直是我國農業種植工作的難點，由于每種農作物自身對于化肥的需求各有不同，所以在實際的種植過程中數量很難被把控，為了改善此類問題，嚴格使用良好的灌溉系統可以解決化肥的使用問題，并且高效利用化肥，確保化肥可以發揮出自身作用，并且滿足農作物的生長。

4.3 提高產量

前期種植質量的提升和化肥的合理利用為后期高產工作提供了動力和支持，因此在使用智能化灌溉系統后農業的生產也會達成高產的目的，通過高產直接解決了農戶的資金問題，可以讓農戶豐收，同時還可以穩定當前農業生產的局勢，為后續農業發展奠定良好基礎。因此當前我國智能化灌溉系統需要被普及，確保每個農業種植區域都可達成智能化灌溉的需求，以此提高實際的種植產量，提高農民的收入。

5 結論

綜上所述，我國是農業發展大國，無論是水資源還是其他資源均處于短缺狀態，并且結合我國生產力度的不斷加強，很多工作能源均不能滿足實際需求，因此需要將其大力規劃，規劃出符合實際需求的系統，以此滿足農業灌溉。當前我國現代農業發展目標以精準化灌溉為基礎，達成農業的高效發展需求，以此完成最終目標。農業灌溉智能化可以監控田間灌溉的數據，根據田間實際情況選擇灌溉的方式，以此便利農田灌溉，不讓農民局限于固定的空間內，實現高效灌溉，以此深化農田灌溉的發展。