淺議電氣自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利中的應(yīng)用

姚崇武

廣東宏茂建設(shè)管理有限公司 廣東廣州 510507

隨著時代的發(fā)展，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要。對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式進行創(chuàng)新成為社會上廣為關(guān)注的問題，必須利用現(xiàn)代化的技術(shù)促進農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)。當今社會，電氣自動化技術(shù)較為熱門，通過自動化技術(shù)，可以在很大程度上提高生產(chǎn)的效率，同時也能夠降低生產(chǎn)的成本。

一、電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用概述

(一)自動化技術(shù)概述

自動化技術(shù)指的是利用計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)以及相關(guān)的設(shè)備，實現(xiàn)自動控制的一種技術(shù)。在1950年左右，我國開始了對自動化技術(shù)的研究和利用。經(jīng)過了七十多年的研究和發(fā)展，我國的各個領(lǐng)域都開始應(yīng)用自動化技術(shù)，自動化技術(shù)給各行各業(yè)的生產(chǎn)都帶來了便利。如今，自動化技術(shù)已經(jīng)成為我國高新技術(shù)領(lǐng)域的重要組成。自動化技術(shù)有兩個顯著的優(yōu)勢，分別是便利性和廣泛性。對于便利性，這是自動化技術(shù)的主要特征。在自動化技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)中以來，在一定程度上降低了人工成本，減輕了人們的工作負擔(dān)，給企業(yè)的生產(chǎn)帶來了極大地便利。對于廣泛性，這是基于便利性基礎(chǔ)而產(chǎn)生的。因為自動化技術(shù)能夠使生產(chǎn)更加高效，同時操作相對簡單，所以該技術(shù)可以在各個領(lǐng)域中應(yīng)用，具有廣泛應(yīng)用的特征。比如，農(nóng)業(yè)、制造業(yè)等都可以有效的利用自動化技術(shù)輔助生產(chǎn)。

(二)自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利中應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著時代的發(fā)展，技術(shù)的變革，自動化技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了一定的優(yōu)勢。第一，有助于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)監(jiān)測。利用自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對農(nóng)作物的監(jiān)督。自動化技術(shù)能夠?qū)ψ魑锏纳L周期進行分析，然后根據(jù)作物的生長需要，對作物進行灌溉，保證相關(guān)作物能夠健康生產(chǎn)，促進產(chǎn)量的提高。第二，有助于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)水利問題的監(jiān)測。自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對土壤水分的分析，檢測土地是否缺水。如果土地中的水分不足，會影響到農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)，那么自動化技術(shù)就會結(jié)合檢測的結(jié)果，對產(chǎn)區(qū)進行灌溉。當水分充足后，就會自動停止灌溉，保持水分的平衡。

雖然自動化技術(shù)在一定程度上給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了便利，但是與發(fā)達國家相比，我國的自動化生產(chǎn)水平仍然較低，無論是生產(chǎn)模式，還是生產(chǎn)工藝都應(yīng)該進一步提高。也就是說，在我國的農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)中，自動化技術(shù)應(yīng)用得還不夠全面，仍然需要進一步優(yōu)化。

二、電氣自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利中的應(yīng)用

(一)自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)灌溉中的應(yīng)用

我國屬于農(nóng)業(yè)大國，必須要重視農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)。但是我國很多地區(qū)都存在缺水現(xiàn)象，這種情況對農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)造成了一定的阻礙。想要實現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的提高，就應(yīng)該重視對水資源的合理利用，不浪費水資源，讓農(nóng)業(yè)用水能夠安全到位。想要實現(xiàn)這一目標，就應(yīng)該重視對自動化技術(shù)的利用。利用自動化技術(shù)將傳統(tǒng)的粗放型農(nóng)業(yè)灌溉模式向精細化灌溉模式上轉(zhuǎn)變。自動化技術(shù)能夠精準地分析出產(chǎn)區(qū)的天氣和土地的濕度，綜合各種數(shù)據(jù)分析，對灌溉進行科學(xué)的調(diào)整。與傳統(tǒng)的粗放型灌溉模式相比，自動化技術(shù)的應(yīng)用大大地降低了水資源的浪費。

在農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)中，自動化灌溉是自動化技術(shù)中最重要的部分，它能夠有效地解決我國多地區(qū)的水資源短缺難以實現(xiàn)有效灌溉的問題，通過自動檢測和控制，降低了農(nóng)業(yè)灌溉的用水量，讓灌溉更加科學(xué)合理，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的粗放型灌溉模式，促進了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)。自動化技術(shù)在具體應(yīng)用時，首先結(jié)合產(chǎn)區(qū)的實際情況，設(shè)置出最佳的灌溉數(shù)據(jù)信息，然后對周圍的數(shù)據(jù)進行檢測，比如土地的濕度、產(chǎn)地的氣候等，將所檢測出的數(shù)據(jù)和實現(xiàn)設(shè)置的數(shù)據(jù)進行對比，然后根據(jù)相關(guān)差異，對灌溉的水量進行自動調(diào)整。同時，能夠?qū)⒐喔鹊乃恳约罢{(diào)整的數(shù)據(jù)進行記錄，相關(guān)的管理人員就能夠更加直觀地得到所反饋的數(shù)據(jù)。在自動化灌溉中傳感器檢測設(shè)備、流量滴灌設(shè)備等都可以實現(xiàn)自動監(jiān)測功能，然后根據(jù)檢測的結(jié)果進行智能灌溉。在農(nóng)業(yè)自動化灌溉中，我國的一些發(fā)達地區(qū)，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)測功能。相關(guān)的自動化設(shè)備可以實現(xiàn)對農(nóng)作物整個生長過程的實時監(jiān)測，無論是對于作物的生長狀況，還是作物周圍的環(huán)境變化都能夠?qū)崿F(xiàn)有效地分析，結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)的變化，和預(yù)設(shè)值進行比對，然后對灌溉的次數(shù)和水量進行智能化的調(diào)節(jié)，保證水量的平衡，促進農(nóng)作物的正常生長。可以說，自動灌溉技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利中發(fā)揮了巨大的作用，在節(jié)約了水資源的同時，還能夠促進農(nóng)作物的增產(chǎn)增收。比如，GIS遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)的灌溉中就得到了廣泛的應(yīng)用，該技術(shù)能夠?qū)ν恋厮诌M行實時監(jiān)測，分析田地中水量的變化，同時還能夠科學(xué)地分析相關(guān)作物，了解其生長的狀況以及作物對水分的需求，然后實現(xiàn)灌溉。此外，還能夠?qū)v年的灌溉數(shù)據(jù)錄入其中，該技術(shù)可以對這些數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)合實際情況完成灌溉或者排放。GIS遙感技術(shù)一旦檢測到數(shù)據(jù)異常，就會開始重點對廢水的排放進行監(jiān)測，并對其進行自動控制。如果廢水排放不能夠滿足相關(guān)的標準，GIS遙感系統(tǒng)就會發(fā)出指令。停止相關(guān)廢水的排放。同時，GIS遙感技術(shù)還能夠?qū)λ|(zhì)進行科學(xué)的檢測，能夠有效地檢測出所灌溉的水資源中含有的不同微量元素，然后生成相應(yīng)的圖表反饋給相關(guān)的管理者，讓管理者能夠了解到水質(zhì)的變化。對于GIS遙感技術(shù)而言，其具有一定的優(yōu)勢，不僅空間大、光譜高，時間的分辨率也較高，因此可以實現(xiàn)長時間的遙感監(jiān)測，能夠構(gòu)建出動態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)。該監(jiān)測系統(tǒng)經(jīng)過一段時間的應(yīng)用和整改，相對較為成熟，無論是在作物的分類，還是對于農(nóng)業(yè)水利的精細化管理都具有顯著的效果。

(二)自動化技術(shù)在溫室大棚中的應(yīng)用

對于農(nóng)業(yè)而言，大部分地區(qū)都是在夏天或者秋天進行作物的種植。在冬天由于天氣原因，作物成活率低，所以農(nóng)戶不會選擇在冬天種植。這種季節(jié)帶來的種植不平衡性，導(dǎo)致了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量下降。針對這種情況，農(nóng)戶通過溫室大棚來改變這一現(xiàn)狀。所以，在我國，溫室大棚對于平衡農(nóng)產(chǎn)品供給有著至關(guān)重要的作用。所以，必須重視對溫室大棚中農(nóng)作物的管理。對于溫室大棚而言，無論是溫度，還是濕度都應(yīng)該進行合理的控制。因為農(nóng)作物的種植對大棚內(nèi)的溫濕度有著較高的要求，所以在很大程度上增加種植難度。通過傳統(tǒng)的方式進行溫室大棚種植，在溫濕度控制上存在一定的難度，導(dǎo)致種植作物的產(chǎn)量和品質(zhì)并不高，會影響到農(nóng)產(chǎn)品的銷售。將自動化技術(shù)引入溫室大棚種植中，可以改變產(chǎn)量低、品質(zhì)差的情況。現(xiàn)如今，隨著技術(shù)的發(fā)展，自動控制系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在大棚種植之中了。自動控制系統(tǒng)主要是利用相關(guān)的傳感器的監(jiān)測功能，對大棚中的溫度和濕度進行實時監(jiān)測，將檢測到的數(shù)據(jù)和標準的數(shù)值進行對比分析，根據(jù)分析結(jié)果實現(xiàn)對作物的自動澆水，讓相關(guān)作物能夠一直生長在溫度適宜、水量充足的環(huán)境中。除了自動灌溉以外，自動控制系統(tǒng)還能夠結(jié)合作物的生長狀態(tài)，進行智能化的施肥，同時也能夠根據(jù)檢測的大棚內(nèi)的溫度，自動進行溫度的調(diào)節(jié)。

(三)自動化技術(shù)在無土栽培上的應(yīng)用

近些年來，無土栽培成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中較為熱門的話題，其實是一種新型的栽培技術(shù)，不需要土就能夠讓作物成活，大大節(jié)約了土地資源。同時，這種技術(shù)是將作物栽培到草炭或者腐葉中，這又在一定程度上減少了水資源的利用。但是無土栽培技術(shù)也需要較為穩(wěn)定的環(huán)境，想要提高無土栽培的產(chǎn)量，讓相關(guān)作物能夠穩(wěn)定地生長，還是需要利用到自動化技術(shù)。通過自動化灌溉技術(shù)，結(jié)合無土栽培的作物品種和栽培的形式，讓土地資源緊缺的地區(qū)實行無土栽培。自動化技術(shù)在無土栽培中起到了重要的作用，不僅可以對作物的生長狀態(tài)進行檢測分析，還能夠及時地結(jié)合作物的實際情況，給相關(guān)作物進行營養(yǎng)液的補給。同時，在作物的灌溉和播種上，自動化技術(shù)也能夠發(fā)揮出一定的作用。對于栽培人員而言，在作物的灌溉水量上較難控制，因為無土栽培和有土栽培存在著較大的區(qū)別，在澆灌方面更難控制。這個時候自動化技術(shù)就能夠發(fā)揮其價值作用。通過相關(guān)的自動化檢測系統(tǒng)，栽培人員能夠?qū)崟r地了解到作物的生長情況，從而更好地照料相關(guān)作物。同時自動檢測系統(tǒng)，還能將無土栽培和有土栽培所涉及的養(yǎng)料的用量以及水量等進行對比，分析出無土栽培的最佳方案，然后實現(xiàn)自動化、智能化的栽培控制，保證作物的水量和營養(yǎng)充分。自動化技術(shù)的應(yīng)用，在很大程度上減輕了相關(guān)栽培人員的工作負擔(dān)，讓栽培的方式更加科學(xué)。

(四)自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)蓄水中的應(yīng)用

在農(nóng)作物種植的過程中，蓄水對于農(nóng)作物的生長有著重要的作用。在過去，農(nóng)戶蓄水都是通過修建水庫來完成的。這種方式可以及時地實現(xiàn)對農(nóng)作物的灌溉，但是具有一定的局限性和被動性。如果在持續(xù)高溫的情況下，水庫中儲蓄的水量會不斷地蒸發(fā)，導(dǎo)致水量減少，無法滿足農(nóng)作物對水分的需求。針對這一問題，可以利用自動化技術(shù)，通過南水北調(diào)來滿足高溫干旱地區(qū)對用水的需要。此外，也可以利用自動化技術(shù)，對冬天的冰雪進行存儲，實現(xiàn)冰雪蓄水，然后結(jié)合相關(guān)編程技術(shù)，設(shè)置相應(yīng)的數(shù)值。如果溫度高于相關(guān)數(shù)值時，系統(tǒng)就能夠進行自動的制冷處理，防止水分的蒸發(fā)。在具體應(yīng)用相關(guān)自動化設(shè)備進行蓄水時，應(yīng)該重視軟件和硬件的結(jié)合，讓自動化技術(shù)能夠有效地發(fā)揮作用。在自動化系統(tǒng)的檢測的過程中，所檢測到的各種數(shù)據(jù)通過系統(tǒng)中的微處理器進行處理，處理器可以將接收的數(shù)據(jù)和設(shè)定值對比，然后根據(jù)結(jié)果發(fā)出相關(guān)的指令，進行自動化修復(fù)，不斷地進行調(diào)整，直到接收到的數(shù)據(jù)信息和設(shè)定值一致。

(五)自動化技術(shù)在水利檢測上的應(yīng)用

對于我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，除了水資源緊缺的問題外，還存在水質(zhì)污染問題。利用被污染的水去澆灌相關(guān)的農(nóng)作物，會影響到農(nóng)作物的品質(zhì)，嚴重時甚至?xí)?dǎo)致農(nóng)作物的死亡。在傳統(tǒng)的作物種植和澆灌中，農(nóng)戶很難發(fā)現(xiàn)水質(zhì)存在問題，這給農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)帶來了一定的阻礙。在這樣的情況下，可以利用自動化技術(shù)，進行水利檢測。在利用電氣自動化技術(shù)時，應(yīng)該在自動化設(shè)備的外部安裝檢測設(shè)備和傳動系統(tǒng)。在安裝完成后，需要進行反復(fù)的核查，同時，在外設(shè)的輸入和輸出接口處做好相關(guān)硬件的連接。然后根據(jù)所使用的傳感器性能，對相應(yīng)的接口進行拓展延伸，這種方式可以是自動化設(shè)備檢測的數(shù)據(jù)更加準確。同時，也應(yīng)該根據(jù)實際情況，在相關(guān)的系統(tǒng)設(shè)置正常的數(shù)值，然后就可以讓自動化設(shè)備實現(xiàn)水質(zhì)檢測的功能。在進行農(nóng)作物灌溉的過程中，通過自動化技術(shù)能夠?qū)崟r檢測所灌溉水資源的水質(zhì)，如果水質(zhì)存在問題，那么自動化設(shè)備就會發(fā)出警報，報告相關(guān)的管理人員。同時也能夠生成相關(guān)的水質(zhì)分析報告，讓管理人員了解到灌溉用水出現(xiàn)了什么問題，及時地進行解決，找到污染源，保證農(nóng)作物的生產(chǎn)。同時，當自動化設(shè)備檢測到水質(zhì)存在問題時，也會在第一時間停止?jié)补?，以此來減輕污染對作物的損害。

三、自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)拓展應(yīng)用

隨著時代的發(fā)展，電氣自動化技術(shù)越來越先進，也越來越便捷。自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)中也實現(xiàn)了進一步的優(yōu)化。目前，利用微信、智能云控制等一系列遠程操控平臺就能夠?qū)崿F(xiàn)對農(nóng)作物灌溉、施肥等的自動化控制。微信平臺和相關(guān)自動化技術(shù)的結(jié)合，可以有效地對作物產(chǎn)地的溫度和濕度進行分析，構(gòu)建出相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，讓農(nóng)戶通過手機微信就能夠?qū)崟r地了解到作物的生長情況。這樣農(nóng)戶結(jié)合自身的種植經(jīng)驗以及系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，就能夠輕松地實現(xiàn)對作物的控制，有助于作物的高產(chǎn)，促進農(nóng)戶的增收。目前，應(yīng)用的最廣泛的就是農(nóng)田灌溉?？茖W(xué)灌溉對于作物的生長發(fā)育至關(guān)重要，所以農(nóng)戶們利用微信和農(nóng)田建立一定的聯(lián)系，實時掌握農(nóng)田的灌溉情況。如果在灌溉的過程中，農(nóng)戶結(jié)合自身經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)灌溉方式不合理，也可以通過手機微信進行調(diào)整，重新設(shè)定相關(guān)的數(shù)值，以此來保證灌溉工作的科學(xué)性。

結(jié)語

綜上所述，當今是信息技術(shù)高度發(fā)達的時代。電氣自動化技術(shù)作為我國的關(guān)鍵信息技術(shù)，在各個領(lǐng)域都實現(xiàn)了高效的應(yīng)用。尤其是在農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)中，自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)智能灌溉、水質(zhì)檢測，同時在蓄水和溫室大棚中也發(fā)揮了重要作用。