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農(nóng)業(yè)水利電氣自動(dòng)化技術(shù)研究論文
［摘要］我國(guó)作為人口大國(guó)，農(nóng)業(yè)在我國(guó)的健康發(fā)展中起到了重要作用，而與農(nóng)業(yè)發(fā)展具有緊密聯(lián)系的水利工程建設(shè)就顯得尤為重要。隨著科技的發(fā)展，電子信息技術(shù)也得到了快速發(fā)展，而且其應(yīng)用越來(lái)越普及。例如，將電氣自動(dòng)化技術(shù)引入農(nóng)田水利建設(shè)中，一方面可以降低人工成本，提高效益；另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，降低工作量，有效提高農(nóng)業(yè)水利工程的工作效率�；诖�，本文首先對(duì)我國(guó)電氣自動(dòng)化的特點(diǎn)進(jìn)行介紹，然后著重對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利中的優(yōu)化應(yīng)用進(jìn)行研究。
［關(guān)鍵詞］農(nóng)業(yè)水利；電氣自動(dòng)化技術(shù)；優(yōu)化應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)得到了快速發(fā)展，逐漸被應(yīng)用到各行各業(yè)。為滿足我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的需要，近些年電氣自動(dòng)化技術(shù)逐漸應(yīng)用到了農(nóng)業(yè)水利建設(shè)中。主要是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)水利的遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制，大大節(jié)約了人工成本，提高了工作效率，促使我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展邁入了全新的時(shí)代。
1電氣自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)
20世紀(jì)50年代初，電氣自動(dòng)化技術(shù)開始逐漸在我國(guó)得到應(yīng)用，在近70年的發(fā)展中，電氣自動(dòng)化技術(shù)逐漸成熟并在許多行業(yè)中被廣泛應(yīng)用，成為當(dāng)前我國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的主要組成部分。當(dāng)前我國(guó)電氣自動(dòng)化主要有兩大特點(diǎn)，一是便捷性。電氣自動(dòng)化技術(shù)自產(chǎn)生以來(lái)一直向著更便捷、更高效的方向發(fā)展，正是由于其便捷性的特點(diǎn)，在日常應(yīng)用中可以有效減少人工成本，提高運(yùn)行效率，這使得電氣自動(dòng)化具有極高的市場(chǎng)價(jià)值。二是廣泛性。正是因?yàn)殡姎庾詣?dòng)化技術(shù)具有一定的便捷性，同時(shí)在實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)行中非常高效，而且操作相對(duì)簡(jiǎn)單，滿足了當(dāng)前現(xiàn)代化發(fā)展的要求［1］。所以，電氣自動(dòng)化在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，如農(nóng)業(yè)、油氣勘探、電力生產(chǎn)、煉化和加工制造等。
2電氣自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利中的優(yōu)化應(yīng)用
2。1電氣自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)灌溉中的應(yīng)用。我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)灌溉的水資源需求量非常大。但是，據(jù)世界水資源保護(hù)委員會(huì)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)水資源相對(duì)匱乏，人均淡水資源不足全球人均水平的1/4，這不僅對(duì)我國(guó)的糧食安全造成了嚴(yán)重影響，而且阻礙了我國(guó)的健康發(fā)展。在此背景下，為了節(jié)約水資源，高效利用水資源，進(jìn)而使我國(guó)水資源危機(jī)得以緩解，電氣自動(dòng)化技術(shù)受到了人們的廣泛關(guān)注，并逐漸應(yīng)用到現(xiàn)在農(nóng)業(yè)灌溉中，其中以電氣自動(dòng)化技術(shù)為依托的智能自動(dòng)化灌溉技術(shù)尤為突出，取得了較為明顯的應(yīng)用效果。智能自動(dòng)化灌溉技術(shù)的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的水渠式的粗放式灌溉模式，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化灌溉。其能夠根據(jù)天氣變化、溫度變化，并在充分滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，最大程度地減少水資源的使用量［2］。灌溉自動(dòng)化技術(shù)是當(dāng)前比較流行的一種智能灌溉技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)能夠利用遙感遙測(cè)技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤的含水量及植物的生長(zhǎng)狀況，進(jìn)而對(duì)灌溉用水情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉的智能化與動(dòng)態(tài)管理。截至目前，已經(jīng)研究改制了壓力補(bǔ)償式滴頭、等流量滴灌設(shè)備、微灌帶等專業(yè)設(shè)備，許多地區(qū)都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化灌溉系統(tǒng)的建設(shè)與推廣。另外，隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，智能灌溉技術(shù)也日益完善，實(shí)現(xiàn)了傳感器探測(cè)技術(shù)、遠(yuǎn)程操控技術(shù)、紅外線檢測(cè)技術(shù)等在農(nóng)業(yè)智能灌溉中的綜合應(yīng)用，這樣工作人員可以對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，記錄相關(guān)生長(zhǎng)數(shù)據(jù)，然后對(duì)一些檢測(cè)指標(biāo)進(jìn)行分析，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)農(nóng)作物的灌溉次數(shù)、頻率進(jìn)行調(diào)整。這不僅對(duì)農(nóng)作物的健康生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，可以有效提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，而且智能灌溉技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得水資源得到精細(xì)使用，大大降低了灌溉用水量，降低了投入成本。
2。2電氣自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)水處理中的應(yīng)用。隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，節(jié)能減排成了我國(guó)的重點(diǎn)工作，這項(xiàng)工作對(duì)于構(gòu)建和諧社會(huì)具有重要意義。因此，所有行業(yè)都加強(qiáng)了節(jié)能減排工作力度。其中水資源的節(jié)約是節(jié)能減排的重要途徑之一。而農(nóng)作物的栽培、農(nóng)產(chǎn)品加工處理等都會(huì)產(chǎn)生大量污水，如農(nóng)業(yè)用水中常含有化肥、農(nóng)藥、各種細(xì)菌等污染物，他們具有規(guī)模大、影響范圍廣等特點(diǎn)。如果這些農(nóng)業(yè)污水不加處理，而直接排放到土地或者河流中，會(huì)造成土壤酸堿化失衡。另外，一些廢水中含有氮磷有機(jī)物，很容易造成河流與湖泊的富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致水生態(tài)平衡被破壞；農(nóng)業(yè)廢水中含有的病原體和有毒物質(zhì)會(huì)對(duì)飲用水的質(zhì)量造成影響，甚至引起中毒。而電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)廢水處理中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)廢水處理的全過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn)不合格的農(nóng)業(yè)廢水被排放時(shí)，自動(dòng)化廢水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)監(jiān)測(cè)參數(shù)的變化來(lái)對(duì)廢水的排放進(jìn)行控制［3］。如果發(fā)生排放未經(jīng)處理的農(nóng)業(yè)廢水或者處理不達(dá)標(biāo)的廢水的現(xiàn)象，自動(dòng)化設(shè)備將自動(dòng)停止工作并發(fā)出警報(bào)，從而確保農(nóng)業(yè)廢水處理的安全性，大大提高了廢水的處理及監(jiān)測(cè)效率。
2。3電氣自動(dòng)化技術(shù)在溫室大棚中的應(yīng)用。溫室大棚是農(nóng)產(chǎn)品供給平衡的重要保障，對(duì)于人們的日常生活具有重要影響。溫室大棚對(duì)于溫度、濕度等環(huán)境指標(biāo)具有很高的要求，導(dǎo)致傳統(tǒng)的溫室大棚種植具有難度大、不易操作、不易控制等難點(diǎn)。而隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展與普及，智能自動(dòng)控制系統(tǒng)逐漸被應(yīng)用于溫室大棚種植中，該技術(shù)主要是利用傳感器來(lái)對(duì)溫室大棚中的溫度、濕度等環(huán)境指數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并根據(jù)反饋數(shù)據(jù)計(jì)算出農(nóng)作物生長(zhǎng)所需要補(bǔ)給的水量、適宜溫度，然后通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)灌溉、施肥、溫度調(diào)節(jié)，進(jìn)而確保大棚內(nèi)的農(nóng)作物處于良好的生長(zhǎng)環(huán)境中［4］。
2。4電氣自動(dòng)化技術(shù)在無(wú)土栽培中的應(yīng)用。無(wú)土栽培是當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)，主要用輕質(zhì)材料或人工培養(yǎng)液來(lái)替代傳統(tǒng)的土壤來(lái)種植植物，使植物的根部可以直接接觸與吸收養(yǎng)料，可通過(guò)精量播種達(dá)到一次成苗的效果。因?yàn)槿斯I(yíng)養(yǎng)液能夠按照植物生長(zhǎng)需求來(lái)進(jìn)行配置，因而可以有效促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)。而自動(dòng)化技術(shù)的引入大大促進(jìn)了無(wú)土栽培的發(fā)展，其為無(wú)土栽培管理提供了良好的控制和檢測(cè)平臺(tái)，使工作人員可以清楚地了解植物的生長(zhǎng)狀況。通過(guò)自動(dòng)化檢測(cè)平臺(tái)，可以把無(wú)土栽培技術(shù)和傳統(tǒng)栽培技術(shù)生長(zhǎng)出的植物進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)和對(duì)比，了解哪些因素對(duì)植物生長(zhǎng)起到促進(jìn)作用。除此之外，自動(dòng)化監(jiān)控可以使工作人員對(duì)植物的營(yíng)養(yǎng)液吸收、周圍環(huán)境影響、發(fā)展階段等情況有所掌握，方便工作人員對(duì)技術(shù)加以改進(jìn)。
3結(jié)語(yǔ)
我國(guó)是人口大國(guó)，水資源的人均占有率遠(yuǎn)低于世界平均水平，所以高效利用水資源是我國(guó)快速發(fā)展過(guò)程中需要面臨的難題。自動(dòng)化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利發(fā)展中發(fā)揮了重要作用，可以在一定程度上降低減水資源的使用量，實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用，同時(shí)也可以對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與管理。與過(guò)去傳統(tǒng)的農(nóng)作方式相比，電氣自動(dòng)化技術(shù)更符合社會(huì)發(fā)展的需求，其應(yīng)用可以大大降低人力、資金的投入，而且能夠大大改善環(huán)境質(zhì)量。因此，今后仍需廣大科技工作者不斷探索，勇于創(chuàng)新，不斷更新、發(fā)展技術(shù)產(chǎn)業(yè)，為我國(guó)社會(huì)的健康發(fā)展保駕護(hù)航。
參考文獻(xiàn)
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