電氣自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利中的優(yōu)化應(yīng)用研究

[摘要]目前電氣自動化技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)領(lǐng)域中并發(fā)揮了重大功能作用，全面推動了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程，降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。本文將泛談研究各種電氣自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利中的優(yōu)化應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]電氣自動化技術(shù);農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn);優(yōu)化應(yīng)用策略

[中圖分類號] S27

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對技術(shù)要求高，它希望顛覆傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，將諸多現(xiàn)代化技術(shù)引入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，尋找到新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展方法。在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)領(lǐng)域，大量類型豐富的電氣化自動技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，它們各自的功能作用表現(xiàn)突出，例如在農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)領(lǐng)域就存在諸多電氣自動化技術(shù)代表。

1 國內(nèi)農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用分析

國內(nèi)農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)中對電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛，但相比于西方發(fā)達(dá)國家，我國的電自動化技術(shù)整體水平、應(yīng)用層次依然普遍偏低，例如在生產(chǎn)模式、生產(chǎn)工藝等等方面都未能完全實(shí)現(xiàn)電氣自動化生產(chǎn)。就以農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)領(lǐng)域?yàn)槔潆姎庾詣踊夹g(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀主要集中在以下幾點(diǎn)上：

首先，利用電氣自動化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有效監(jiān)測，對農(nóng)作物生產(chǎn)周期進(jìn)行監(jiān)督。它主要利用到了電氣自動化技術(shù)的先進(jìn)性，結(jié)合農(nóng)作物的不同生產(chǎn)周期選擇進(jìn)行施肥灌溉，保證農(nóng)作物生產(chǎn)到位。

其次，應(yīng)用電氣自動化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)水利問題的密切監(jiān)測，例如該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對農(nóng)作物土地干旱程度的評價(jià)與監(jiān)測，如果評價(jià)結(jié)果顯示為“旱”，就需要依靠自動化技術(shù)自動打開水閘閘門，合理控制水分流量進(jìn)入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)，滿足水源平衡及時(shí)條件。

簡單講，當(dāng)前我國電氣自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用還不到位，其中諸多技術(shù)內(nèi)容還有待優(yōu)化完善，下文結(jié)合多種技術(shù)簡單探討了電氣自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利中的優(yōu)化實(shí)踐應(yīng)用策略。

2 農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)中的電氣自動化技術(shù)優(yōu)化實(shí)踐應(yīng)用策略

目前在農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)中的電器自動化技術(shù)優(yōu)化實(shí)踐應(yīng)用非常廣泛，所涉及技術(shù)類型也相當(dāng)豐富，在農(nóng)業(yè)灌溉、農(nóng)業(yè)水處理以及農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)應(yīng)用拓展方面都能見到各類電氣自動化技術(shù)的身影。這些技術(shù)內(nèi)容非常智能化、人性化、能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件。

2.1 電氣自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)灌溉生產(chǎn)中的應(yīng)用要點(diǎn)

客觀講，我國貴為農(nóng)業(yè)大國卻嚴(yán)重缺水，干旱地區(qū)非常之多，面對相對嚴(yán)峻的水資源短缺問題，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水量是關(guān)鍵，它能夠保證用水安全到位。而在當(dāng)前電氣自動化技術(shù)支持下，需要結(jié)合傳統(tǒng)粗放式灌溉模式進(jìn)行技術(shù)調(diào)整應(yīng)用，動態(tài)合理分析農(nóng)業(yè)灌溉中的溫濕度以及天氣數(shù)據(jù)變化，并實(shí)現(xiàn)對灌溉水資源的自動化調(diào)整，這非常有利于水資源使用量的有效平衡。

農(nóng)業(yè)灌溉自然是當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)電氣自動化技術(shù)中的首要技術(shù)，它基于當(dāng)前我國嚴(yán)峻的水資源短缺問題展開分析，希望降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的用水量，時(shí)刻保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水安全。當(dāng)然，基于電氣自動化技術(shù)應(yīng)用支持下的傳統(tǒng)粗放式灌溉模式也已經(jīng)發(fā)生改變，它可結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度、濕度、天氣氣象等等數(shù)據(jù)來變化調(diào)整自動化灌溉技術(shù)過程。在實(shí)際應(yīng)用過程中，主要結(jié)合明顯數(shù)據(jù)差異展開分析，時(shí)刻調(diào)整農(nóng)業(yè)灌溉量，并將調(diào)整結(jié)果合理反饋到農(nóng)田水利生產(chǎn)過程中，例如流量滴灌設(shè)備、壓力補(bǔ)償式滴頭設(shè)備、傳感器探測技術(shù)設(shè)備、紅外線檢測技術(shù)設(shè)備等等都能實(shí)現(xiàn)對農(nóng)作物生長狀況的隨時(shí)動態(tài)監(jiān)測，滿足自動化灌溉要求。而事實(shí)上，部分先進(jìn)地區(qū)已經(jīng)在農(nóng)業(yè)水利灌溉自動化技術(shù)應(yīng)用上實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測過程，在統(tǒng)計(jì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)過程中根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)整灌溉頻次與用水量進(jìn)行優(yōu)化，保證實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到位。該農(nóng)業(yè)灌溉自動化技術(shù)的應(yīng)用不但全面提高農(nóng)作物產(chǎn)量，也相應(yīng)減少了農(nóng)業(yè)灌溉中的整體用水量，農(nóng)田水利技術(shù)發(fā)揮了其固有優(yōu)勢，整體效果良好。

舉例說，像GIS遙感遙測技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于當(dāng)前的水利灌溉生產(chǎn)領(lǐng)域中，它可實(shí)現(xiàn)對農(nóng)田水分變化的實(shí)時(shí)監(jiān)測，能夠?qū)r(nóng)作物生長現(xiàn)狀進(jìn)行合理化評估，在大量采集信息的基礎(chǔ)之上智能化分析歷年農(nóng)田水利灌溉數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)對比。如果發(fā)現(xiàn)明顯數(shù)據(jù)差異時(shí)，GIS技術(shù)則會繼續(xù)自動監(jiān)測農(nóng)業(yè)廢水排放過程，并對排放過程進(jìn)行有效控制，暫停某些不達(dá)標(biāo)的農(nóng)業(yè)水排放過程，而如果系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)農(nóng)田耕地周邊出現(xiàn)了水源質(zhì)量變化，它則會動態(tài)記錄水源中的微量元素變化狀況，利用折線圖方式重點(diǎn)表述水利資源變化過程毛病將數(shù)據(jù)反饋給農(nóng)戶備注，幫助他們快速準(zhǔn)確了解農(nóng)業(yè)灌溉用水現(xiàn)狀。

從具體的技術(shù)應(yīng)用層面講，伴隨大空間、高光譜與高時(shí)間分辨率GIS技術(shù)及其遙感數(shù)據(jù)的引入，農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)長時(shí)間的序列作物遙感遙測優(yōu)化，建立動態(tài)序列農(nóng)作物的動態(tài)監(jiān)測綜合系統(tǒng)。該系統(tǒng)在農(nóng)作物種類細(xì)分分類、農(nóng)田水利田間精細(xì)處理方面都頗具成效?？蔀檗r(nóng)作物物種種類進(jìn)行細(xì)分，結(jié)合土壤，結(jié)合地物光譜特性對作物長勢、作物品質(zhì)以及作物病蟲害等進(jìn)行監(jiān)測分析。目前的GIS遙感技術(shù)在功能作用覆蓋面積上一般較大，它的重訪周期普遍偏短，合理應(yīng)用于土地荒漠化鹽漬處理、農(nóng)田水利環(huán)境污染治理、水土流失動態(tài)監(jiān)測等等環(huán)節(jié)層面，同時(shí)為各類資源數(shù)量優(yōu)化、分布變化提供有價(jià)值參考。上述內(nèi)容都體現(xiàn)了GIS遙感技術(shù)的資源調(diào)查與評價(jià)思想，基于這些評價(jià)思想提出相應(yīng)對策，可保證農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)組織、管理與決策全面到位。

而在農(nóng)作物估產(chǎn)方面也會采用到GIS遙感技術(shù)，其中包含了針對小麥、玉米、水稻以及棉花等重要大宗作物的長勢檢測與產(chǎn)量預(yù)測遙感技術(shù)?；谀敛莶莸禺a(chǎn)草量評估估測、果樹長勢監(jiān)測進(jìn)行分析，優(yōu)化GIS遙感檢測水平，同時(shí)提高農(nóng)田水利農(nóng)作物的生產(chǎn)產(chǎn)量與質(zhì)量。

在農(nóng)業(yè)災(zāi)害預(yù)測方面，主要基于農(nóng)作物病蟲害展開分析，確保病蟲害、冷凍害以及洪澇災(zāi)害預(yù)防到位。運(yùn)用CIS遙感技術(shù)所展開的是動態(tài)監(jiān)測，它結(jié)合災(zāi)后農(nóng)田損毀與作物減產(chǎn)等方面展開，同時(shí)希望做好損失調(diào)查與評估工作，確保GIS遙感技術(shù)在農(nóng)田水利自動化生產(chǎn)中追求實(shí)現(xiàn)面面俱到、事無巨細(xì)。

在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面運(yùn)用GIS遙感技術(shù)，它所追求的是利用高空間分辨率結(jié)合衛(wèi)星數(shù)據(jù)對農(nóng)田分布、農(nóng)田農(nóng)作物種植現(xiàn)狀展開相應(yīng)調(diào)查。這其中所談到的“精準(zhǔn)化”就包括了農(nóng)田水利農(nóng)作物的精準(zhǔn)化施肥、精準(zhǔn)化管理、精準(zhǔn)化灌溉以及精準(zhǔn)化病蟲害治理等。確保農(nóng)田尺度作物長勢到位，主要圍繞病蟲害、土壤水分等重要信息展開監(jiān)測分析?？偠灾?，GIS遙感技術(shù)在農(nóng)田水利自動化生產(chǎn)應(yīng)用優(yōu)化方面下足功夫，它可針對不同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用、不同空間分辨率來建立光學(xué)遙感與微波遙感技術(shù)優(yōu)勢體系，例如在高空間分辨率背景下的遙感數(shù)據(jù)內(nèi)容應(yīng)用特別注重強(qiáng)調(diào)田間尺度精確計(jì)算，構(gòu)建精確農(nóng)業(yè)體系，希望在高時(shí)間分辨率的基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)對遙感數(shù)據(jù)的廣覆蓋和深度應(yīng)用，優(yōu)化農(nóng)作物長勢監(jiān)測水平，主要結(jié)合各類遙感數(shù)據(jù)對對農(nóng)田水利自動化生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)督，推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正常發(fā)展進(jìn)程。

在溫室大棚無土栽培技術(shù)應(yīng)用方面，考慮到傳統(tǒng)溫室大棚栽培農(nóng)作物是存在相當(dāng)大的管理技術(shù)難度的，因此它還需要結(jié)合電氣自動化技術(shù)在展開應(yīng)用，保證溫室大棚結(jié)合農(nóng)業(yè)水利灌溉栽培技術(shù)應(yīng)用到位。具體來講，它主要通過自動化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對大棚內(nèi)部關(guān)鍵數(shù)據(jù)以及溫濕度參數(shù)的有效調(diào)整，主要根據(jù)預(yù)先調(diào)制好的農(nóng)作物生產(chǎn)環(huán)境參數(shù)展開分析，基于系統(tǒng)自動化評估環(huán)境數(shù)據(jù)與設(shè)定數(shù)據(jù)，優(yōu)化相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)對自動化設(shè)備灌溉、溫濕度調(diào)節(jié)的有效控制。目前基于農(nóng)田水利自動化技術(shù)的無土化溫室大棚栽培技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)全面展開，它主要利用到了人工培養(yǎng)液配合輕質(zhì)材料實(shí)現(xiàn)了對傳統(tǒng)土壤農(nóng)作物種植技術(shù)方法的有效代替，爭取做到“一次成苗”。在無土栽培過程中，它主要利用營養(yǎng)液控制影響農(nóng)作物生長狀況，基于新技術(shù)構(gòu)建面向“農(nóng)作物無土栽培管理”的優(yōu)質(zhì)檢測平臺。在該平臺中，不但監(jiān)測檢查農(nóng)作物的實(shí)際生長環(huán)境，還會深度、全面判斷可能影響農(nóng)作物生長的不利因素，爭取實(shí)現(xiàn)對營養(yǎng)液的全面控制。這其中包含了營養(yǎng)液的實(shí)際調(diào)節(jié)與養(yǎng)分含量變化調(diào)整過程，保證農(nóng)作物始終處于理想的生長環(huán)境中。

2.2 電氣自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)拓展中的應(yīng)用要點(diǎn)

電氣自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)拓展中的優(yōu)化應(yīng)用非常深入，例如在農(nóng)業(yè)灌溉領(lǐng)域，面對目前比較嚴(yán)峻的水資源短缺問題，它希望有效降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水量，時(shí)刻確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全。就以電器自動化技術(shù)應(yīng)用為例，它改變了傳統(tǒng)粗放式的灌溉模式，而追求對溫度、濕度、天氣等數(shù)據(jù)的自動化動態(tài)調(diào)整，保證水資源灌溉有效到位，最大限度減少水資源的使用量。就目前來看，采用微信平臺作為媒介完善電氣自動化技術(shù)應(yīng)用，優(yōu)化農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)應(yīng)用路徑是具有一定可行性的。微信技術(shù)作為電氣自動化技術(shù)的拓展，它與后者的結(jié)合到位，可對農(nóng)田溫濕度、光照度以及二氧化碳濃度進(jìn)行分析，建立長期歷史數(shù)據(jù)監(jiān)測體系，根據(jù)需求檢索條目輸入查詢?nèi)掌跀?shù)據(jù)，做到對農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)掌握。在具體的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，主要按照既定標(biāo)準(zhǔn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行有效控制，再配合微信公眾號平臺與農(nóng)戶自身生產(chǎn)種植經(jīng)驗(yàn)，可實(shí)現(xiàn)對農(nóng)田水利具體生產(chǎn)環(huán)境與階段的有效判斷。目前比較常見的放水灌溉與施肥即是如此，它利用手機(jī)微信APP與農(nóng)戶之間建立遠(yuǎn)距離在線聯(lián)系，快速準(zhǔn)確判斷農(nóng)業(yè)污染狀況。農(nóng)戶主要通過APP判斷農(nóng)田污染狀況，調(diào)取農(nóng)田歷史數(shù)據(jù)信息，快速掌握農(nóng)田水質(zhì)狀況，有效降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)損失。

而現(xiàn)如今，運(yùn)用新媒體方式實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)應(yīng)用、助力電氣自動化技術(shù)發(fā)展的新技術(shù)方法也非常有效且深入，例如基于微信公眾號幫助農(nóng)戶查詢各種農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)信息，對農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)溫度、適度、光照強(qiáng)度以及二氧化碳濃度進(jìn)行檢查是非常常見的。新媒體平臺能能夠配合電氣自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)水利中生產(chǎn)數(shù)據(jù)的有效把控，按照既定標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)來控制優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，同時(shí)更引入了人工調(diào)控方法對農(nóng)業(yè)水利過程進(jìn)行自由調(diào)控，建立微信APP與農(nóng)業(yè)水利電氣自動化系統(tǒng)的“零距離”聯(lián)動模式。基于上述技術(shù)應(yīng)用可保證農(nóng)業(yè)管理生產(chǎn)始終處于農(nóng)戶的監(jiān)控管理之下，確保農(nóng)業(yè)管理環(huán)節(jié)更加流暢。與此同時(shí)，它也會調(diào)取農(nóng)田歷史數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)水利建設(shè)過程中水質(zhì)量的有效監(jiān)控，避免水質(zhì)污染波及周邊，影響整體農(nóng)田水利體系健康發(fā)展。目前農(nóng)戶主要通過農(nóng)業(yè)微信公眾號來提供、共享技術(shù)內(nèi)容，優(yōu)化新媒體技術(shù)支持網(wǎng)絡(luò)，基于農(nóng)戶遠(yuǎn)程操作電氣自動化設(shè)備，保證快速解決農(nóng)田水利問題，確保農(nóng)戶了解水源污染實(shí)際狀況，真正做到“防患未然”?？傮w來講，現(xiàn)階段國內(nèi)的農(nóng)業(yè)水利電氣自動化技術(shù)應(yīng)用是相當(dāng)深入的，它能夠基于新技術(shù)推動傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式有效發(fā)展與變革，對提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力具有重要影響作用，同時(shí)通過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也證明新自動化技術(shù)的應(yīng)用對提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力頗有好處，值得全面推廣應(yīng)用。

3 總結(jié)

進(jìn)入到21世紀(jì)以后，農(nóng)村農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)建設(shè)可采用的現(xiàn)代電氣自動化技術(shù)內(nèi)容與類型越來越多，甚至通過微信這樣的通訊軟件也能實(shí)現(xiàn)與電氣自動化技術(shù)的有效結(jié)合，為農(nóng)戶開展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，將農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)推向新平臺、新高度。

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[作者簡介]王善平（1985-），男，黑龍江雞西人，本科，工程師，研究方向：電氣自動化控制。