熊向敏

（烏海職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 烏海 016000）

農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展要高度重視節(jié)約農(nóng)田灌溉用水，提高農(nóng)業(yè)水資源的利用效率。集成計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動化控制技術(shù)、通信技術(shù)等的智能灌溉系統(tǒng)，是一套自動化監(jiān)控系統(tǒng)，可實(shí)時監(jiān)測農(nóng)田情況，進(jìn)行控制灌溉，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)水的目的?！吨袊?jié)水灌溉》一書詳細(xì)介紹了我國節(jié)水灌溉的各項(xiàng)發(fā)展成就、技術(shù)以及政策，對促進(jìn)我國節(jié)水灌溉事業(yè)發(fā)展，向全社會宣傳和推廣節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)揮積極作用。

節(jié)水灌溉是根據(jù)作物需耗水規(guī)律制定灌溉制度，提高灌溉水利用效率的手段。節(jié)水灌溉自動化監(jiān)控系統(tǒng)擁有以下功能：①控制功能。實(shí)時采集閥門信息，監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)；實(shí)時控制水泵、閥門；系統(tǒng)操作日志，記錄系統(tǒng)操作水泵、閥門的炒作，形成系統(tǒng)操作日志，包括日期、時間、操作內(nèi)容、操作對象等，便于日后系統(tǒng)維護(hù)。②遠(yuǎn)程無線測控功能。遠(yuǎn)程控制罐區(qū)的水泵、閥門，定時獲取灌區(qū)水位、流量、缺水量等數(shù)據(jù)；局域網(wǎng)內(nèi)部查詢。在連接了局域網(wǎng)的任意計(jì)算機(jī)上，查詢權(quán)限內(nèi)的灌區(qū)信息；系統(tǒng)管理，不同級別用戶，操作權(quán)限不同，高效管理，保證系統(tǒng)安全工作?，F(xiàn)代節(jié)水灌溉綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)以“集中管理、分散控制”為宗旨，節(jié)水灌溉綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)包括首部微灌區(qū)自動化監(jiān)測系統(tǒng)、田間自動化控制系統(tǒng)、以及田間墑情信息化采集系統(tǒng)等。系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求將節(jié)水灌溉子系統(tǒng)的首部和田間搭建成一個獨(dú)立的監(jiān)測控制單元，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立操作控制目的。另外，需集中管理不同子系統(tǒng)，監(jiān)控與管理各項(xiàng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動化精準(zhǔn)灌溉。

《中國節(jié)水灌溉》一書主要包括：①調(diào)度中心控制系統(tǒng)。節(jié)水灌溉綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)是將不同控制系統(tǒng)組合形成功能完善的調(diào)度中心控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)功能包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集錄入、科學(xué)準(zhǔn)確生成各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)報(bào)表、滴灌首部運(yùn)行數(shù)據(jù)自動采集、灌溉實(shí)時數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)和查詢、全區(qū)灌溉系統(tǒng)的監(jiān)測控制以及自動灌溉管理。②首部微灌區(qū)自動化系統(tǒng)。結(jié)合農(nóng)田環(huán)境實(shí)際情況，合理設(shè)計(jì)相對應(yīng)規(guī)模數(shù)量的自動化灌溉子系統(tǒng)單元，在不同子單元中都需要配套設(shè)置由泵站控制柜、無線通信網(wǎng)關(guān)、水位計(jì)、超聲波流量計(jì)以及壓力變送器等構(gòu)成的首部無線自動化監(jiān)控系統(tǒng)。首部微灌區(qū)自動化系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)對灌溉用水實(shí)時監(jiān)測、對水泵電動機(jī)各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測、對各項(xiàng)裝置出水口的實(shí)際流量和壓力進(jìn)行監(jiān)測。采集到首部電壓、電流、出口流量等數(shù)據(jù)信息后，能作出灌溉決策，制定灌溉方案，節(jié)省資源。③田間自動化控制系統(tǒng)是節(jié)水灌溉綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)的重要設(shè)計(jì)內(nèi)容，分為大田灌溉智能網(wǎng)關(guān)、壓力傳感器、無線閥門控制器以及電磁閥及其狀態(tài)反饋傳感器4 部分。田間自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要按照優(yōu)化后的灌溉制度進(jìn)行，首先，由調(diào)度控制中心向無線閥門控制器發(fā)送指令，操控?zé)o線閥門的啟閉，將運(yùn)行信息反饋給調(diào)度中心，實(shí)現(xiàn)自動化操控的目的。此外，在電磁閥出水口上設(shè)置壓力傳感器，實(shí)時監(jiān)控各支管水壓，控制電磁閥門的啟閉。田間自動化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要實(shí)現(xiàn)的功能有自動灌溉和遠(yuǎn)程自動灌溉。以自動灌溉為例，該項(xiàng)功能能夠幫助灌溉監(jiān)控管理人員實(shí)時掌握了解到田間需要補(bǔ)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(xiàn)場農(nóng)田的遠(yuǎn)程自動灌溉控制作業(yè)。④田間墑情信息化采集系統(tǒng)。節(jié)水灌溉綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員需要提前在不同自動化灌溉子系統(tǒng)中設(shè)置好土壤墑情采集點(diǎn)，土壤墑情采集點(diǎn)的構(gòu)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(shè)備能監(jiān)測農(nóng)田土壤墑情等相關(guān)信息，從而指定灌溉方案，提高灌溉水資源的利用效率。

在節(jié)水灌溉綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)踐設(shè)計(jì)工作中，相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)人員要結(jié)合實(shí)際情況，合理設(shè)計(jì)出完善的子系統(tǒng)服務(wù)功能模塊，引進(jìn)應(yīng)用各項(xiàng)先進(jìn)的高端設(shè)備裝置，確保能夠?qū)崿F(xiàn)灌區(qū)農(nóng)田節(jié)水灌溉的自動化、精準(zhǔn)化以及適時性，能夠幫助節(jié)省到更多的水資源，同時降低農(nóng)田水資源人工灌溉的勞動強(qiáng)度，促進(jìn)我國節(jié)約型社會建設(shè)和諧健康的可持續(xù)發(fā)展。