
隨著數(shù)字中國(guó)戰(zhàn)略的深入推進(jìn)和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的加速發(fā)展,農(nóng)業(yè)水利信息化正成為破解“水從哪里來、用到哪里去、如何高效用”難題的關(guān)鍵。北京新水源景科技股份有限公司創(chuàng)始人張海燕,作為一位始終扎根一線的農(nóng)業(yè)水利信息化專家,以千萬畝農(nóng)田為畫布,在智慧水利的發(fā)展藍(lán)圖上,寫下了屬于農(nóng)業(yè)水利工作者的時(shí)代篇章。她的探索不僅重塑了農(nóng)業(yè)水利的技術(shù)模式,更為全球農(nóng)業(yè)節(jié)水與數(shù)字治理貢獻(xiàn)了“中國(guó)方案”
技術(shù)破局:從實(shí)驗(yàn)室到千萬畝良田
張海燕的技術(shù)突破,始終瞄準(zhǔn)行業(yè)痛點(diǎn)發(fā)力。當(dāng)初引入全球領(lǐng)先的以色列耐特菲姆滴灌技術(shù)時(shí),她發(fā)現(xiàn)核心部件電磁閥在國(guó)內(nèi)高泥沙的灌溉環(huán)境中頻頻失靈,成了技術(shù)本土化的最大阻礙。于是,她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)把電磁閥升級(jí)為電動(dòng)閥,還研發(fā)出“集成電動(dòng)閥的無線灌溉控制器”專利技術(shù)。
這項(xiàng)創(chuàng)新特別貼合中國(guó)農(nóng)田的實(shí)際需求:用智能手機(jī)就能遠(yuǎn)程操控,實(shí)時(shí)掌握水情;通過藍(lán)牙指令還能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行,省去了人工現(xiàn)場(chǎng)操作的麻煩。過去野外環(huán)境閥門自動(dòng)化程度低、故障難發(fā)現(xiàn),容易造成灌溉中斷或水資源浪費(fèi),如今這些問題從根本上得到了解決。系統(tǒng)能主動(dòng)預(yù)警故障,定位精準(zhǔn),檢修效率提高好幾倍,而且功耗降低70%,設(shè)備壽命也大大延長(zhǎng)。
針對(duì)灌溉水含沙量大的難題,她又牽頭研發(fā)出“一種滴灌用大面積均勻管控、高抗堵灌水器”技術(shù)。優(yōu)化流道后,滴頭流量從2.0降至0.6,抗堵能力顯著提升,成本卻只有進(jìn)口產(chǎn)品的一半,一舉打破了國(guó)外技術(shù)的價(jià)格壟斷。
情等進(jìn)行全鏈條監(jiān)測(cè)與分析。借助專利技術(shù),不僅能精準(zhǔn)捕捉土壤水分、空氣溫濕度、光照等環(huán)境數(shù)據(jù),還能追蹤每滴水的去向。這種精細(xì)化的監(jiān)測(cè)分析方式,徹底改變了傳統(tǒng)灌區(qū)“粗放式”用水的狀況,為水資源高效利用和科學(xué)管理打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2022年系統(tǒng)正式上線后,灌區(qū)管理部門第一次能精確追蹤每一滴水的去向。這不僅給節(jié)水獎(jiǎng)補(bǔ)資金的精準(zhǔn)發(fā)放提供了科學(xué)依據(jù),還大大提高了農(nóng)民的節(jié)水積極性。
技術(shù)長(zhǎng)征:與破壞者的攻防戰(zhàn)
隨著國(guó)家對(duì)地下水管控力度持續(xù)加大,一場(chǎng)和“破壞者”的暗中較量也愈演愈烈。“在那些超采嚴(yán)重的地方,有人出高價(jià)收買我們的員工,妄圖篡改水表數(shù)據(jù)。”張海燕揭開了水資源管理背后的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。她此前設(shè)計(jì)的“具有防盜功能的流量計(jì)”等傳統(tǒng)技術(shù)設(shè)備,在利益面前,一次次被人破解。
面對(duì)這場(chǎng)困境,張海燕決定用自我革新來打開局面。2022年,她聯(lián)合國(guó)家電網(wǎng)推出“電控水”創(chuàng)新方案。在“水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”“地下水位監(jiān)測(cè)終端”等專利技術(shù)的基礎(chǔ)上,把計(jì)量模塊巧妙嵌入電網(wǎng)電表,還在井口電表上加裝了自主研發(fā)的算法芯片,這樣就能精準(zhǔn)換算出用電量和用水量。旦用水量超標(biāo),系統(tǒng)會(huì)直接遠(yuǎn)程斷電,從源頭杜絕違規(guī)用水的可能。
這個(gè)方案在“巴州項(xiàng)目”試點(diǎn)時(shí),展現(xiàn)出強(qiáng)大的效果:設(shè)備破壞率幾乎降到了零,實(shí)施成本也只有傳統(tǒng)方案的十分之一。它不僅像一把“智能鎖”,管住了地下水超采的念頭,還搭建起水資源科學(xué)管理的新范式,給國(guó)家地下水管控工作注入了極具創(chuàng)新性的技術(shù)力量。
數(shù)據(jù)賦能:灌區(qū)管理的顛覆性變革
張海燕的創(chuàng)新實(shí)踐早已不局限在硬件上。她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)打通了水利、國(guó)土、電網(wǎng)等多個(gè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)壁壘,靠著“一種水利專用的基于可擴(kuò)展架構(gòu)的遠(yuǎn)程采集控制裝置”“無線墑情采集系統(tǒng)”及“一體式墑情監(jiān)測(cè)儀”等專利技術(shù),建起了全國(guó)首個(gè)全鏈條水資源管理平臺(tái),讓水資源管理實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、精準(zhǔn)化和智能化。
這個(gè)平臺(tái)整合了多方數(shù)據(jù),能對(duì)灌區(qū)的水資源、土壤墑
從山西到世界:技術(shù)理想主義者的征程
張海燕的經(jīng)歷充滿傳奇色彩。在山西省清徐縣井灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水試點(diǎn)項(xiàng)目中,她帶著團(tuán)隊(duì)把IC卡技術(shù)和農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)深度融合。這套看似簡(jiǎn)單的系統(tǒng),第一次讓中國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉實(shí)現(xiàn)了“定額用水、總量控制”的數(shù)字化管控,成了撬動(dòng)中國(guó)農(nóng)業(yè)節(jié)水的啟蒙之作。在張家口壩上地區(qū),張海燕帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)的節(jié)水灌溉系統(tǒng)成效驚人:《人民日?qǐng)?bào)》頭版專題報(bào)道了這里的節(jié)水成果,當(dāng)?shù)赝ㄟ^節(jié)水灌溉“一年省出一個(gè)西湖”(約1600萬立方米)。而在新疆,采用其恒壓滴灌系統(tǒng)的棉田,每畝用水量從500方降至300方,棉花產(chǎn)量卻明顯增加。
如今,她個(gè)人主導(dǎo)研發(fā)的80項(xiàng)專利技術(shù),在農(nóng)業(yè)水利信息化領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了技術(shù)價(jià)值與經(jīng)濟(jì)效益的雙重突破。這些自主研發(fā)的技術(shù)成果,不光給公司帶來了可觀收益,更成了同行爭(zhēng)相借鑒的標(biāo)桿,推動(dòng)著整個(gè)行業(yè)技術(shù)水平的提升。2017年,她參與編制的《農(nóng)用機(jī)井智能計(jì)量設(shè)施規(guī)范》,把“井電雙控”等技術(shù)規(guī)范推廣到了全國(guó);2022年主持制定的《節(jié)水灌溉工程自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》,更是成了智慧農(nóng)業(yè)的基建指南。
從首個(gè)項(xiàng)目的靈感到田間地頭的技術(shù)落地,從80項(xiàng)專利技術(shù)的突破到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定,張海燕的成長(zhǎng)軌跡,正是中國(guó)農(nóng)業(yè)水利從跟跑、并跑到領(lǐng)跑的縮影。在糧食安全與水資源安全越來越受重視的今天,她的探索不光為農(nóng)業(yè)水利現(xiàn)代化提供了技術(shù)支撐,更在踐行“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的中國(guó)治水思路中,寫下了濃墨重彩的一筆。
對(duì)張海燕來說,這些專利不只是技術(shù)壁壘的構(gòu)筑,更是位中國(guó)農(nóng)業(yè)水利信息化專家遞給地球未來的答卷——讓每滴水,都流向最需要它的地方。隨著AI技術(shù)與農(nóng)業(yè)水利的深度融合,張海燕必將在農(nóng)業(yè)水利信息化新征程上創(chuàng)造更多可能。這不僅是她個(gè)人的追求,更是一個(gè)國(guó)家在高質(zhì)量發(fā)展道路上的堅(jiān)定步伐。