農(nóng)業(yè)灌溉智能化系統(tǒng)在豐南區(qū)的應(yīng)用與推廣

□董靈芝 肖茂軍 趙軍偉

自上世紀90年代以來,隨著低壓節(jié)水管道灌溉技術(shù)的推廣,利用土壟溝澆地的方式逐步被低壓管道代替。但是隨著工程節(jié)水措施的推廣和普及，如何實現(xiàn)管理節(jié)水，對農(nóng)作物實施精準灌溉，使有限的水資源發(fā)揮最大效益。農(nóng)業(yè)灌溉智能化管理系統(tǒng)，能夠有效地對農(nóng)業(yè)灌溉各種信息實施監(jiān)測，找出最佳的灌水辦法，達到節(jié)水、高產(chǎn)、高效的目的。

1.農(nóng)田灌溉監(jiān)測系統(tǒng)概述

該系統(tǒng)是利用計算機技術(shù)、電子信息技術(shù)和遙感技術(shù)，對農(nóng)作物的灌溉狀況進行實時監(jiān)測、控制和管理，實現(xiàn)了機井水位、農(nóng)業(yè)灌溉用水量的遠程和動態(tài)監(jiān)測，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無線遠程采集和監(jiān)控。同時與農(nóng)業(yè)部門密切配合，結(jié)合土壤墑情的監(jiān)測進一步實現(xiàn)對農(nóng)作物、土壤墑情、氣候等從宏觀到微觀的監(jiān)測預(yù)報，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，利用節(jié)水灌溉設(shè)施以較精確的方式向作物直接供水。按照農(nóng)田灌溉監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具備的農(nóng)田灌溉用水遠程測控計量、水質(zhì)監(jiān)測、水位監(jiān)測、土壤墑情監(jiān)測、用電遠程測控計量、農(nóng)田電力設(shè)施在線監(jiān)測等功能設(shè)計了農(nóng)田灌溉監(jiān)測智能控制系統(tǒng)——智能井房。隨著信息化及大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)田灌溉智能化在全國正在逐步發(fā)展，我省在2013年全國第五批小型農(nóng)田水利重點項目建設(shè)指導(dǎo)意見中，明確提出在泵首部位安裝智能井房，為今后農(nóng)田灌溉智能化管理打下了良好基礎(chǔ)。

2.豐南區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉智能化系統(tǒng)建設(shè)

豐南區(qū)在2008年開始建設(shè)農(nóng)田灌溉監(jiān)測系統(tǒng)，2010年9月列入全國第二批小型農(nóng)田水利重點縣項目區(qū)。項目建設(shè)之初，豐南區(qū)就確立了工程節(jié)水與管理節(jié)水一體建設(shè)的目標，把農(nóng)業(yè)灌溉用水監(jiān)測納入項目建設(shè)之中，與管灌工程建設(shè)緊密結(jié)合起來，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)灌溉的自動化、智能化管理，由傳統(tǒng)粗放管水農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化精準用水農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，取得了很好的效果。農(nóng)業(yè)灌溉監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)，監(jiān)測中心是關(guān)鍵，是整個監(jiān)測系統(tǒng)的中樞。為此，豐南區(qū)建立了2個中心，一個在局機關(guān)，另一個在唐山海森電子公司（企業(yè)自建），兩個監(jiān)測中心并行，同時監(jiān)測，數(shù)據(jù)共享。通過幾年的運用，達到了如下目標：一是建成了全省第一個縣級農(nóng)業(yè)灌溉監(jiān)測系統(tǒng)。以監(jiān)測中心為中樞，智能控制柜為監(jiān)測點，形成了灌溉監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。二是實現(xiàn)了對農(nóng)業(yè)灌溉各種數(shù)據(jù)的適時監(jiān)測，利用數(shù)據(jù)指導(dǎo)農(nóng)民灌溉。到2012年底，全區(qū)共有農(nóng)田機井8126眼，目前安裝機井智能控制柜2700多套。機井灌溉智能控制柜設(shè)施安裝率達到30%以上，初步形成了農(nóng)用機井灌溉數(shù)據(jù)信息采集及分析。

3.農(nóng)業(yè)灌溉智能化系統(tǒng)應(yīng)用效果及注意事項

農(nóng)田灌溉監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)，以機井智能控制柜為載體，全面提升用水計量設(shè)施。以機井智能控制柜替代傳統(tǒng)井房是建設(shè)灌溉監(jiān)測系統(tǒng)的突破口，智能控制柜與傳統(tǒng)井房相比具有占地少、投資小、快速安裝、使用簡便且安全可靠、計量收費公平、準確、可重復(fù)使用等優(yōu)點。通過實際運用，達到了如下目標：一是工程形象面貌煥然一新。整齊劃一、新穎別致的機井智能控制柜替代了破舊的老式井房，使整個工程的可視性大幅度提升。二是實現(xiàn)了單一用電計量向水電雙控計量的轉(zhuǎn)型。改變了過去IC卡單一計量電量的方式，使農(nóng)民可以直觀地看到用水情況，增加農(nóng)民的節(jié)水意識。三是操控方便。經(jīng)過簡單的培訓(xùn)，農(nóng)民可以熟練掌握使用方法。根據(jù)灌溉周期及個人時間要求，隨時進行澆地，改變了過去排隊澆地，爭水、搶水的現(xiàn)象。四是提高強制管理手段，實現(xiàn)用水、繳費自動結(jié)算，解決長期存在的農(nóng)業(yè)灌溉收費難的問題，也為開征農(nóng)業(yè)水資源費打下了基礎(chǔ)。五是大面積推廣機井智能控制柜，為全面建設(shè)灌溉監(jiān)測系統(tǒng)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

農(nóng)業(yè)灌溉智能監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，為農(nóng)業(yè)灌溉自動化管理提供了良好的信息平臺，同時，也存在一些問題，一是現(xiàn)在部分務(wù)農(nóng)人員年齡偏大，利用智能手機操作有一定困難，需要技術(shù)培訓(xùn)和指導(dǎo)。二是在防偷仿盜方面需要加強管理。三是全面普及需要投入大量資金，目前，國家沒有針對農(nóng)業(yè)灌溉智能監(jiān)測系統(tǒng)的專項資金，致使農(nóng)業(yè)灌溉智能監(jiān)測項目發(fā)展緩慢。

4.農(nóng)業(yè)灌溉智能化系統(tǒng)的發(fā)展前景

今年，豐南區(qū)還將依托小農(nóng)水重點縣項目，在全區(qū)建設(shè)智能井房1119座，以便監(jiān)測項目區(qū)實施高效節(jié)水灌溉工程用水動態(tài)信息，對比工程實施前后灌溉用水情況、用水效率、地下水位變化情況等，利用豐南區(qū)現(xiàn)有的農(nóng)田灌溉監(jiān)測系統(tǒng)平臺，對現(xiàn)有農(nóng)田灌溉監(jiān)測系統(tǒng)中的設(shè)備進行升級改造，將投影儀、投影幕布升級為LED大屏，對現(xiàn)狀的操作平臺進行升級改造、增加數(shù)據(jù)傳輸費用等。為重點縣項目實施后效益分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；為落實“總量控制，定額管理”提供基礎(chǔ)依據(jù)；為灌溉用水計量、實時監(jiān)控、水費征收、地下水預(yù)警等提供基礎(chǔ)保障；為實現(xiàn)河北省地下水壓采提供技術(shù)支撐?！?/p>