浅析自动化滴灌系统在新疆农业灌溉中的应用

浅析自动化滴灌系统在新疆农业灌溉中的应用
摘要：随着科技经济的不断发展，我国农业获得了突飞猛进的发展，农业灌溉技术自然也获得了较大的进步，其中自动化滴灌系统是国家发展高效农业节水节能的关键措施，是实现由传统充分灌溉转化为非充分灌溉的必经之路。

在农业灌溉区域内积极推广自动化控制系统，特别是在干旱、半干旱农业地区，不但能够有效地提高水资源的利用率，而且还能够提高作物的实际产量，减小农业的生产成本，提高农民的经济收入。

本文就将针对自动化滴灌系统在新疆农业灌溉中的应用前景进行简要的分析和研究。

关键词：自动化滴灌系统新疆农业灌溉应用前景
一、自动化滴灌系统的总体设计
（一）自动化滴灌系统的功能设计
自动化滴灌控制系统主要划分为两大部分，即首部设备以及田间设备。

其中首部设备主要包括了自动反冲洗过过滤器、自动施肥罐设备、气象观测站、滴灌首部、中央主控系统等诸多设备，中央主控系统又包括了主计算机、触摸屏、控制柜等；而田间设备主要包括了电磁阀和支管、滴管带互相连接、无线（有线）远程田间控制器、田间湿度传感器等众多设备。

自动化滴灌系统的操作人员可以在首部控制里面，全面综合地分析收集回来的气象资料以及田间湿度等各种数据信息资料，通过使用自动或者自动的操作手段，就可以进行足不出户的对自动化滴灌系统落实轮灌灌溉。

与此同时，操作人员还可以通过数据查询系统以及打印系统，及时查询、记录、打印整个自动化滴灌系统区域的气象资料、灌溉设置、灌水历史记录等数据资料信息。

操作人员应该紧密结合作物在不同时期所需的具体灌溉水量以及作物的不同需水规律，贯彻落实自动化滴灌系统的自动、准时、适量的灌溉以及施肥操作，这这样一来，不仅能够有效地节约滴灌人工开（关）阀门的复杂工序，还能进一步地降低劳动强度，进一步地提升工作效率，保证灌溉的精准度，并能够促使自动化滴灌系统不断地提高自身的科技含量。

（二）自动化滴灌系统的网络设计
当前的自动化滴灌系统的网络结构主要由三层控制中心组合而成，具体为：由以太网和电脑组合而成的第一层控制中心，GPSR无线控制器或者是UHF公共频段形成的第二层控制中心，第三层控制中心是阀门控制器，阀门和DTU远程控制器连接，这里的DTU采用的是低耗能的工作部件，选用太阳能供电，以此来有效地降低电缆的用量，进而大幅度地减少成本费用，而且还能切实可行地
确保在田间工作人员的人身安全。

（三）自动化滴灌系统的工作原理
目前，自动化滴灌系统在新疆农业灌溉中通常是配套膜下滴灌系统，在其设计原理上主要是想要达到集中造作监控，离散分布工作的成效。

所以，在设计滴灌系统以及布置管网的时候，应该尽量地优化组合，以此来提升每一个灌溉小区灌水量的均匀性，最大化地发挥自动化滴灌的真正作用，有效地减小灌溉成本费用，提高灌溉工作的质量水平，提升灌溉的经济效益和社会效益。

自动化滴灌系统是由若干个控制单元组合而成的，每一个控制单元就是一个灌溉小区，每一个控制单元要控制1个到4个的电磁阀。

操作人员通过GPRS、GSM网络开放视频，再由中央计算机进行统一的管理操作。

田间控制器DTU能够落实系统首部中央主控系统的控制指令，并用电信号的形式接收以及运行情况的上传工作，田间温度、湿度传感器将结果传送到计算机，计算机再通过传感器收集而来的多方数据信息，进行相应的信息交换操作。

处理完成电信号之后，在微机处理器当中，可以依据各种作物的不同所需，明确实际的灌溉量。

输出控制信号之后，再结合系统中央系统的指令，适时地控制阀门的开关。

当计算机设置灌溉参数的时候，工作人员可以利用中央控制系统进行轮灌自动控制编程、灌溉管理、系统运作等操作，达到自动灌溉的效果，落实田间监控、异常报警、田间数据信息收集传输，准确及时地统计灌溉情况，并且能够利用专门的软件将相应的数据信息存储起来，显示图表和数据，也可以通过人工进行特殊操作，从互联网中获取天气信息，然后有预见性地进行灌溉操作。

计算机整理、分析、保存采集起来的数据信息，然后将信息直观地反映给用户，用户就可以依据相关数据科学合理地调整田间灌溉量。

二、自动化滴灌系统在新疆农业灌溉中的应用
（一）应用的必要性
新疆地区常年干旱少雨，多年平均降雨量仅为154.5mm，为全国平均降雨量的23%，年平均径流深为48.2mm，为全国平均值的17%，蒸发力却非常强，南疆地区分布着大片耕地的山前倾斜平原，其干旱指数一般情况下都在30以上，农业耕作几乎全部都要依赖灌溉技术，由此可见，新疆是典型的干旱灌溉农业区。

新疆农业灌溉发展历史悠久，具有较为成熟的灌溉技术以及灌溉管理措施。

自动化滴灌系统是国家发展高效农业节水的重要措施之一，其具有诸多优点，是新疆农业灌溉从过去传统的充分灌溉向非充分灌溉发展的必经之路，新疆农业灌溉能够通过自动化滴灌系统中遥感、传感器来有效地检测土壤墒情以及作物的生长情况，准确地检测预报灌溉区域的用水情况，对灌溉区域进行动态管理，进而才能促使新疆农业灌溉实现真正的自动化管理。

在新疆农业灌溉区域内科学合理地推广自动化控制系统，不但能够进一步地
提高水资源的利用率，而且还能够有效加大作物的实际产量，减小农业的生产成本，提高农民的经济收入。

新疆农业灌溉如果想要高效农业和精细农业，那么就应该着力提高水资源的利用率，在进行水资源的开发、水资源的合理利用、灌溉技术的时候，务必要紧密结合实地降雨量、蒸发量、作物需水规律等方面的相关信息，综合全面地思考，合理地调配水资源。

由此可见，在农业灌溉区推广自动化滴灌系统是新疆实现农业现代化的迫切所需。

（二）应用前景
应用自动化滴灌系统不仅是落实新疆现代农业生产管理的关键环节，而且还是实现精准化农业的基础条件。

新疆特殊的自然环境和资源条件都为自动化滴灌系统的应用提供良好的条件。

大多数新型的灌溉技术因为缺乏优良的技术管理方法，以至于其灌溉节水的功能难以真正发挥，或者是根本就难以获得大面积地推广。

在实际生产中，极少有像自动化滴灌系统一样自动控制装置配置较为完善的灌溉技术，普通的灌溉技术往往在灌溉操作过程中还是需要凭借管理人员的实践经验来进行工作，以致于作物需水的规律不能和管理人员的时间经验紧密地结合起来，从而难以发挥相关系统应用的技术优点。

而应用计算机田间环境参数收集和自动化滴灌控制系统就能够有效地解决作物需水、适时供水、监控土壤含水量信息等问题，以此来真正地做到按需、按时、按量地自动为农业区供水供肥，并能够紧密结合当前精准种子、精量播种、精准检测、精准收获等各种精准高新技术，防止灌溉操作的盲目性，从而提升新疆农业灌溉的科学管理水平，不断地适应农业发展所需，促使农业灌溉技术更上一层楼，真正地实现高效农业和精细农业生产。

结语
总而言之，自动化滴灌系统是国家发展高效农业节水节能的关键措施，是实现由传统充分灌溉转化为非充分灌溉的必经之路。

而应用自动化滴灌系统不仅是落实新疆现代农业生产管理的关键环节，而且还是实现新疆精准化农业的基础条件。

本文首先简要地论述了自动化滴灌系统的总体设计，然后探讨了自动化滴灌系统在新疆农业灌溉中的应用，以此希望新疆农业灌溉技术水平能够获得进一步提高，进而促进新疆经济的全面健康发展。

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