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實現灌溉工程自動控制的目的意義

自動控制技術在灌溉領域的應用,對於農業生產和水資源管理具有重要意義。傳統的灌溉方式往往依賴於人工操作,存在著效率低下、資源浪費和環境汙染等問題。而采用自動控制技術的灌溉系統,能夠實現精確的水量控制和靈活的時間調度,提高灌溉效率,減少水資源的浪費,保護環境,提高農田產量,從而對農業生產和可持續發展起到積極的推動作用。

首先,自動控制技術能夠實現精確的水量控制。傳統的灌溉方式往往根據經驗和感覺進行灌溉,容易造成水量不足或過量的問題。而自動控制技術可以通過傳感器和控制器實時監測土壤濕度、氣象條件和作物需水量等信息,根據實際情況自動調整灌溉水量。這種精確的水量控制能夠保證作物得到適量的水分供應,避免水分過度或不足對作物生長產生的不利影響,提高農田產量和質量。

其次,自動控制技術能夠實現靈活的時間調度。傳統的灌溉方式往往存在固定的灌溉時間,無法根據作物需水量和氣象條件進行靈活調整。而自動控制技術可以根據作物的生長階段、土壤濕度和氣象條件等因素,智能地控制灌溉時間和頻率。通過合理的時間調度,可以避免在高溫和風速較大的時段進行灌溉,減少水分蒸發和噴灌時風蝕損失,提高灌溉效率,節約水資源。

此外,自動控制技術還能夠實現遠程監控和管理。通過互聯網和傳感器技術,農民可以實時監測農田的水分狀況和灌溉系統的運行狀態,及時發現問題並進行調整。同時,農民還可以根據實際情況遠程控制灌溉系統的啟停和調整,提高管理效率,減少人力投入。灌溉工程采用自動控制的優勢主要有下列幾方面:

(1)精準性?自動化控制不僅可以實現整個灌溉系統每組灌水單元精確地啟閉時間控制器,從時間上保證了整個區域的灌水均勻性和時間的準確控制,同時也可以實現不間斷的灌水,只要預先設定好灌水的程序,無論是否有人去操作或是在多麽惡劣的天氣,它都會按照設定好的時間不間斷的執行下去。例如可以在夜晚執行灌溉程序;園林灌溉可以非常方便的錯開城市用水和用電高峰灌溉等。

(2)高效性?對於壹個大型的灌溉區域,由於區域跨度大,如果采用人工操作管理,效率很低,要滿足整個區域的灌水,需要大量的人工協作勞動啟閉灌水單元,而采用自動化控制,則不需要每天用大量人工去手動啟閉閥門,可通過田間控制器按照系統工作制度對所有灌水單元進行運行,或者可以讓所有灌水單元在設定好的程序下自動運行,甚至是可以通過壹臺計算機實現整個區域或者更大區域的灌水管理和監控,大大提高運行管理效率,節省人力的開支。

(3)節水增益性?自動化控制不僅體現在時間的精準控制上,更重要的是他可以連接各種類型的傳感器。不僅可以保證在極端氣候條件下如大風或是降雨的時候,自動停止灌溉,避免無效灌水所造成水的浪費,還可以連接智能型的傳感器,根據當天的氣象條件計算蒸發蒸騰量,自動生成灌水程序,真正實現按需補水,提高灌溉質量。對於坡地,自動控制器可以設定噴灌灌水器間歇灌溉,將過去連續灌溉容易產生地面徑流,通過分割為幾次灌溉,以減少坡地地面徑流,既節約灌溉水量,又增加產量,改善產品質量,提高經濟效益。

(4)方便性?田間控制器管理壹定區域下的灌水操作,只需進行簡單的編程或是壹鍵開啟操作等就可以完成這個區域的日常灌水,這種集約化管理方式為管理者提供了方便。而且有些控制器支持加裝手持無線遙控裝置,可通過手持遙控器在現場任意地點開啟或關閉指定閥門,大大方便了管理者的日常管理工作。

(5)智能性?傳感器帶來科學化管理,可完全根據當天的氣象條件或不同根系深度有效降雨制定和實現日常智能化灌溉制度。同時,管理人員也可簡單的從控制器或中央計算機上獲取需要的管理資料,如灌水制度、工作日誌?、日/季度/年用水量、氣象資料和不同根系深度的有效降雨量等。另外,現階段比較先進的控制系統還支持遠程遙控技術,如利用現有的手機網絡、電腦局域網等實現遠程的管理和監控,完全不受地域的限制。

(6)安全性?人工管理的方式存在著大量的人工管理活動,像壹些道路隔離帶,人工的灌水操作存在著很大的安全隱患。另外,人工灌水時常會忘記蓋閥門井蓋,如果是在遊客較多的公園或廣場,遊客壹不註意就會出現危險。對於采用自動控制系統,所有管路設施以及控制設施全部安裝隱蔽在地下,而且不會有什麽人工的管理活動。尤其對於采用中水實現自動化灌溉,減少白天灌溉,減小中水對遊人健康影響。

由此看來,自動化控制有著多方面的優越性,隨著社會經濟的不斷發展,人工費用越來越貴,管理水平越來越高,采取自動化也許初期投入較高,但從長遠來看,無論是節水性,還是從節省人工等方面,都是壹個合理的選擇。

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