钟 峰,唐绪伟
(怀化职业技术学院,怀化 418000)
目前,针对智能灌溉系统的设计和开发,很多地区都在积极尝试,并获得了一定的研究成效,对此,研究基于移动互联网的智能灌溉系统设计和开发,具有一定的基础,且随着相关技术的进一步发展成熟,系统设计和开发的可行性较高。
现阶段,在研究智能灌溉系统设计的过程中,主要通过移动互联网技术来提升对于灌溉系统的自动控制功能的设计和技术开发,这是智能灌溉技术的主要技术发展趋势。一些地区的智能灌溉系统设计中,将“灌溉智能控制系统”与“微灌技术应用系统”综合起来,实现智能灌溉技术的综合应用模式发展,做到农业的精细化灌溉管理,科学高效的实现灌溉目标。这两个技术系统设计中,微灌技术应用系统主要是通过小管出流、滴灌和微灌等技术的应用,发挥节水灌溉目标,以节水为目标对地区的智能灌溉系统进行设计;而灌溉智能控制系统主要是利用智能控制技术、移动通信技术以及互联网技术,精心设计自动化管理、监测数据传输和采集、进行设备控制和运行,实现灌溉计量,借助智能控制设备,促进智能灌溉系统的有效开发和利用。
针对农村灌溉设施建设和使用管理现状,在充分调研与分析论证基础上,应用新技术、新设备、新工艺,与传统提灌站相比其优越性明显,能够有效提升工程灌溉效益。创新建设模式,采取“提灌站+抵押输水管”代替传统“提灌站+明渠或渡槽”,地下输水管道1050米,控管面积(水田)680亩以上。提升工程可靠性方面,选用新型潜水泵、变频控制柜、多功能控制阀等新设备,与之前农村提灌站普遍使用的离心泵、电磁式控制柜等设备相比,其可靠性和维修大修间隔时间大幅提升,可节约设备维修费。提升自动化、智能化水平方面,在低压押输水管道中部和尾端,分设2个太阳能电源控制电磁阀,由手机APP遥控操作,实现工程提水放水一体化、自动化、数字化。若安装计量控制设备,还可实现“持卡充费、划卡抽水”的运作管理新模式。
对此,需要借助计算机技术、控制技术等满足系统设计的多功能需求,利用模块化的系统设计理念,在建立统一的数据接口和访问接口的基础上,对不同的系统功能部分进行划分,分为几个不同的功能模块,例如基础功能模块、信息模块、分析模块等等,以此来方便对于系统的操作和管理,但是需要确保应用软件本身的功能上要具备数据采集、数据管理以及参数设置等功能,方便相关操作人员更好的操作和查询,为实现系统目标做好准备。相关设备之间要设置有效的信息交互和传播路径,在用户发出相关的指令后,系统能够对于灌溉的请求是否合理科学进行分析,实现对于灌溉系统的远程控制目标。
在物联网技术蓬勃发展的今天,土壤传感器也逐渐向农业生产渗透。农民可以在农田中放置水分读取器来测量和分享土壤水分数据。这些信息被实时发送到中央枢纽中,进行收集和分析,最终形成整体数据地图,精确地显示不同区域的水分含量:哪些地方水分偏低、水分适宜还是水分偏高?在最新的灌溉系统中,传感器甚至可以帮助实现一定程度的自动化。降雨之后,它们能够对设定的灌溉程序提出建议——推迟灌溉,或是减少农田用水量。这些有价值的数据使农民仅使用所需要的水量,而不浪费一滴水。类似的创新技术也为新兴经济体中的小农户提供更多实时和有价值的数据。创建的短信警报系统用于通知农民,当地何时会有降雨以及降雨量多少。通过对含水量不同水平测量数据的更新,农民可以更准确地了解:持续的干旱天气何时会影响他们的作物。
智能灌溉系统未来将基于云计算、物联网和智能制造技术的互联网应用,获得更大的发展。用户可以通过手机或远程电脑实时开关水泵、阀门,运用灌溉首部监控、田间阀门监控和农田环境监测,实现以水为载体的水肥一体化、作物土壤植保等综合农事服务的信息数据收集和控制。提高水的有效利用率,引发传统农田水利建设的变革,同时改变传统的农业生产方式,降低作业成本,提高劳动生产率。此外,通过实现低成本投资、精准化管理和基于水利云的互联网灌溉模式的专业化服务,最终将致力于解决了灌溉设施留存难、管理难、效益不高等问题。
现阶段,农业灌溉中的智能灌溉技术系统设计和开发需要以相关的计算机计算、软件技术、互联网通信技术等为基础,在进行灌溉的合理规划和参数设置的基础上,进行系统的优化设计,这样才能确保智能灌溉系统的有效实现,促进灌溉效率的不断提升。