节水灌溉自动化控制系统研究与应用

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  摘 要:水资源成为制约我国农业经济发展的重要因素之一。由于我国是农业大国,水资源的浪费现象较为严重,对于农业灌溉来说,其灌溉的方式及利用水的效率成为现阶段的主要应用问题。以节水灌溉为主要研究对象,对其自动化的控制系统的原理及相应的系统研究做了简单分析,对于符合农业灌溉技术应用的创新技术进行简要介绍,供相关研究学者参考。
  关键词:节水灌溉;自动化控制;研究
  我国的水资源浪费严重,且利用率相对较低,因此需要结合水资源实际应用的效率与如何提升水资源的应用为前提,将整个农业灌溉用水利用到位,并采取相应的技术手段,对自动化控制系统进行充分的技术创新,并结合实际工程的相关需要开展相应的技术创新。因此,研发利用自动化控制系统将节水灌溉的相关创新技术进行实践成为当前最为重要的话题之一。
  一、节水灌溉与自动化控制技术概述
  (1)节水灌溉。节水灌溉成为农业生产过程中有效利用水资源,加大水资源节约途径的重要的农业用水的灌溉措施及理念。节水灌溉主要针对于农业生产用水,其是指在整个技术应用措施中,采取有效的技术措施,结合相应的现代化及自动化的控制技术尽可能的达到最大的生产和经济效益,进而实现并解决我国水资源的日益紧缺的现状。全世界范围内,都争相研究相关的节水灌溉措施,以期通过先进的技术手段能够实现最大效益的水资源的利用,从我国目前的节水灌溉技术应用分析,普遍采用的是喷灌技术和微灌技术。
  (2)节水灌溉自动化技术。计算机技术的不断研发与应用使得多个领域都发生了翻天覆地的变革,因此对于农业经济来说也发生了重大的变化,由于整个技术应用的过程中,自动化控制技术成为整个节水灌溉技术中应用较多的技术类型之一。我国针对节水灌溉的自动化应用技术主要是在靠人力为基础的进行不断更新的具有一定技术水平的应用技术,技术的应用程度和相应的技术要求具有可靠性,能够通过扩展相应的技术手段不断的完善相应的技术要求,进而提升节水灌溉的效率。
  (3)节水灌溉自动化控制技术优点。相对于传统的节水灌溉技术而言,其突出的优势是在节省农业用水的前提条件下,对于农业用的肥料、杀虫剂等相关药物的使用量及相关的灌溉效率有关,同时对其农业用的肥料等进行节省,有利于提升整个灌溉的操作的准确性,且对农业灌溉进行相应的科学管理,同时能够提升对于环境保護的作用,让更多的农户加大对节水灌溉自动化控制技术应用的重视。
  二、节水灌溉自动化控制技术方案分析
  从实际应用角度分析,节水灌溉自动化控制技术的内容主要包括有计算机软硬件、电信通讯技术及相应的自动感应控制技术。根据农业灌溉的类型,可以将节水灌溉自动化控制技术分别应用于“大棚节水灌溉自动化控制系统”、“大田节水灌溉自动化控制系统”及相应的农作物栽培咨询技术应用中。
  从本系统的主要实践应用领域分析,数据的采集子系统及相应的监控子系统是整个控制系统的重要的组成,系统通过有效的微机控制系统,结合相应的传感器的信号的输入与输出,对整个系统的结构进行相应的分解,通过微机控制系统将整个传感器的相应的部件进行有效分析,从实际内容及相应的传感器的温度信号、湿度信号等方面对整个传感器的信号进行分析,从预设的灌溉水资源的决策软件到相应的温湿度生态因子分析,由预设的灌溉系统中及时发现整个灌溉系统的结构及相应的传输信号及各种单片机的控制,进而实现系统自动控制的有效性。为有效的实现节水灌溉的自动运行,从对故障的产生到相应的报警处理等方面,对整个故障进行分析,实现自动灌溉的有效运行,同时将整个系统的自控控制环节进行有效的分析,从实践到整个系统的有效运行都需要结合实践经验及内容进行详细分析。系统根据指令来启动各种电磁阀,启动驱动设备,实现节水灌溉的自动运行。同时,做到对产生的故障进行实时报警和处理,对灌溉过程中的各特征量进行实时、动态显示和打印。
  本操作系统中主要包含的内容有实时的监控系统,其能够实时监测系统、可视软件系统、集中控制系统实现整个自动化控制系统的有效性;再就是在控制系统及相应的水泵控制系统中,可以利用控制系统中的上位机(PC)技术对整个系统集成系统进行有效的控制,从菜单的选择到整个上位机的应用,都可以进行相应的实践分析,从而选择具有一定参考对象的工作模式,在计算机脱机的情况下,可以根据实际的要求,对整个上位机的内容及其他相关性进行有效的分析,从而实现整个系统集成技术的有效性。最大的优点就是能够通过无人参与而保证整个自动化控制系统的自主运行,进而实现节水灌溉自动化控制系统的有效运行。
  三、节水灌溉自动化控制系统的功能分析
  在节水控制系统的相关应用中,主要涉及到的是大棚节水灌溉、大田节水灌溉和相应的专家咨询服务系统。其中对于大棚节水灌溉自动化控制系统来说,其主要的节水模式有自动控制模式、土壤湿度控制模式和相应的棚内温度控制模式,这三个模式可以根据大棚内的实际温度及阳光进行来回切换,人工控制系统能够按照相应的实际控制内容对整个节水灌溉系统进行充分分析,从而实现其自动化控制系统的有效性。
  对于大田节水灌溉系统而言,其具体的应用模式主要有定时模式、恒温模式和相应的人工模式,定时模式能够按照相应的时间要求,对整个系统的内容及相关性进行有效分析,从而实现整个自动化控制系统的功能性。
  作物栽培控制系统中需要进行相应的网页格式的构建,从界面的形式及相关的内容可以看出,整个自动化控制系统的界面语言及界面的色彩具有一定的使用功能,操作方便快捷,且应用起来的效率较高。作物利用的专家控制系统中,对于苗木的繁殖、栽培技术的应用等具有良好的实践作用。
  四、结束语
  节水灌溉自动化控制技术是整个农业灌溉的重要应用技术之一,需要不断的创新技术应用,通过规划单位对地下水及地表水等进行优化配置,进而实现整个节水灌溉系统的方法的有效分析。
  参考文献:
  [1]刘剑光.节水灌溉自动化技术的发展趋势[J].中外企业家,2013(35):193-194.
  [2]张秋汝.基于3G和GSM技术高度自动哈节水灌溉系统的研究[J].科技信息,2012,(5):100-101.
  作者简介:周舟,湖南人文科技学院。
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