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實現灌溉工程自動控制的目的和意義

自動控制技術在灌溉領域的應用對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靠人工操作,存在效率低、浪費資源、汙染環境等問題。采用自動控制技術的灌溉系統可以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促進作用。

首先,自動控制技術可以實現精確的控水。傳統的灌溉方式往往是憑經驗和感覺,容易導致水量不足或過多的問題。自動控制技術通過傳感器和控制器實時監測土壤墑情、氣象條件、作物需水量等信息,根據實際情況自動調節灌溉水量。這種精確的控水可以保證作物得到適當的水分供應,避免水分過多或不足對作物生長的不利影響,提高農田的產量和質量。

其次,自動控制技術可以實現靈活的時間安排。傳統的灌溉方式往往有固定的灌溉時間,不能根據作物需水量和氣象條件靈活調整。自動控制技術可以根據作物的生長階段、土壤水分和氣象條件智能控制灌溉時間和頻率。通過合理的時間調度,可以避免高溫高風速下的灌溉,減少噴灌時的水分蒸發和風蝕損失,提高灌溉效率,節約水資源。

此外,自動控制技術還可以實現遠程監控和管理。通過互聯網和傳感器技術,農民可以實時監控農田的水分狀況和灌溉系統的運行狀態,及時發現問題並做出調整。同時,農民還可以根據實際情況遠程控制灌溉系統的啟動、停止和調整,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包括以下幾個方面:

(1)精度?自動控制不僅可以精確地開啟和關閉整個灌溉系統中各個灌溉單元的時間控制器,而且可以保證整個區域灌溉的均勻性和時間的精確控制。同時還可以實現不間斷灌溉。只要事先設定好灌溉程序,無論有人操作,無論天氣多麽惡劣,都會按照設定的時間連續進行。例如,灌溉程序可以在夜間進行;園林灌溉很容易錯開城市用水和高峰灌溉用電。

(2)效率高?對於壹個大型灌區,由於面積跨度大,如果采用人工操作管理,效率很低。為了滿足整個地區的灌溉,需要大量的人工配合勞動來開啟和關閉灌溉單元。然而,使用自動控制,沒有必要每天手動打開和關閉閥門。所有的灌溉單元都可以由現場控制器根據系統工作制度進行操作,或者所有的灌溉單元都可以在設定的程序下自動操作,甚至可以通過計算機實現整個區域或更大區域的灌溉。

(3)節水與增益?自動控制不僅體現在對時間的精確控制,更重要的是可以連接各種類型的傳感器。不僅可以在極端天氣條件下,如大風或下雨時自動停止灌溉,避免無效灌溉造成的水資源浪費,還可以連接智能傳感器,根據當天的氣象條件計算蒸發量和蒸騰量,自動生成灌溉方案,真正做到按需補水,提高灌溉質量。對於坡地,自動控制器可以設置間歇灌溉配合噴灌,將過去的連續灌溉分成幾次進行,以減少坡地地表徑流,節約灌溉用水,增加產量,提高產品質量,提高經濟效益。

(4)方便?現場控制器管理某壹區域的灌溉操作,只需簡單編程或壹鍵開啟操作,即可完成該區域的日常灌溉。這種集約化的管理方式為管理者提供了便利。而且部分控制器支持安裝手持無線遙控裝置,可以在現場任何地方開啟或關閉指定閥門,極大地方便了管理人員的日常管理。

(5)智力?傳感器帶來科學管理,完全可以根據當天的氣象條件或不同根深的有效降雨量來制定和實現日常智能灌溉制度。同時,管理人員可以簡單地從控制器或中央計算機獲得必要的管理信息,如灌溉系統和工作日誌?、日/季/年用水量、氣象數據和不同根深下的有效降雨量等。此外,現階段的先進控制系統還支持遠程控制技術,如利用現有的手機網絡和計算機局域網實現遠程管理和監控,完全不受地域限制。

(6)安全性?人工管理的方式存在大量的人工管理活動,如壹些道路隔離帶,人工灌溉作業存在很大的安全隱患。另外,人工灌溉經常忘記蓋上閥門井蓋。如果是在遊客較多的公園或者廣場,遊客壹不註意就會有危險。對於自動控制系統,所有管道設施和控制設施都安裝在地下,不會有人工管理活動。特別是實現再生水自動灌溉,減少白天灌溉,減少再生水對遊客健康的影響。

從這個角度來看,自動化控制有很多優點。隨著社會經濟的不斷發展,人力成本越來越貴,管理水平越來越高。自動化可能壹開始成本很高,但從長遠來看,從節水、省工的角度來看,都是合理的選擇。

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