节水灌溉综合自动化监控系统研究——评《中国节水灌溉》

熊向敏

（乌海职业技术学院，内蒙古 乌海 016000）

农业可持续发展要高度重视节约农田灌溉用水，提高农业水资源的利用效率。集成计算机技术、自动化控制技术、通信技术等的智能灌溉系统，是一套自动化监控系统，可实时监测农田情况，进行控制灌溉，实现高效节水的目的。《中国节水灌溉》一书详细介绍了我国节水灌溉的各项发展成就、技术以及政策，对促进我国节水灌溉事业发展，向全社会宣传和推广节水灌溉技术发挥积极作用。

节水灌溉是根据作物需耗水规律制定灌溉制度，提高灌溉水利用效率的手段。节水灌溉自动化监控系统拥有以下功能：①控制功能。实时采集阀门信息，监控运行状态；实时控制水泵、阀门；系统操作日志，记录系统操作水泵、阀门的炒作，形成系统操作日志，包括日期、时间、操作内容、操作对象等，便于日后系统维护。②远程无线测控功能。远程控制罐区的水泵、阀门，定时获取灌区水位、流量、缺水量等数据；局域网内部查询。在连接了局域网的任意计算机上，查询权限内的灌区信息；系统管理，不同级别用户，操作权限不同，高效管理，保证系统安全工作。现代节水灌溉综合自动化监控系统的优化设计应以“集中管理、分散控制”为宗旨，节水灌溉综合自动化监控系统包括首部微灌区自动化监测系统、田间自动化控制系统、以及田间墒情信息化采集系统等。系统设计要求将节水灌溉子系统的首部和田间搭建成一个独立的监测控制单元，实现独立操作控制目的。另外，需集中管理不同子系统，监控与管理各项设备，实现自动化精准灌溉。

《中国节水灌溉》一书主要包括：①调度中心控制系统。节水灌溉综合自动化监控系统是将不同控制系统组合形成功能完善的调度中心控制系统。该系统功能包括基础数据的采集录入、科学准确生成各项统计报表、滴灌首部运行数据自动采集、灌溉实时数据采集、统计和查询、全区灌溉系统的监测控制以及自动灌溉管理。②首部微灌区自动化系统。结合农田环境实际情况，合理设计相对应规模数量的自动化灌溉子系统单元，在不同子单元中都需要配套设置由泵站控制柜、无线通信网关、水位计、超声波流量计以及压力变送器等构成的首部无线自动化监控系统。首部微灌区自动化系统的优化设计能够实现对灌溉用水实时监测、对水泵电动机各项运行参数进行监测、对各项装置出水口的实际流量和压力进行监测。采集到首部电压、电流、出口流量等数据信息后，能作出灌溉决策，制定灌溉方案，节省资源。③田间自动化控制系统是节水灌溉综合自动化监控系统的重要设计内容，分为大田灌溉智能网关、压力传感器、无线阀门控制器以及电磁阀及其状态反馈传感器4 部分。田间自动化控制系统的设计要按照优化后的灌溉制度进行，首先，由调度控制中心向无线阀门控制器发送指令，操控无线阀门的启闭，将运行信息反馈给调度中心，实现自动化操控的目的。此外，在电磁阀出水口上设置压力传感器，实时监控各支管水压，控制电磁阀门的启闭。田间自动化控制系统设计需要实现的功能有自动灌溉和远程自动灌溉。以自动灌溉为例，该项功能能够帮助灌溉监控管理人员实时掌握了解到田间需要补灌等信息情况，管理人员可以通过采取单轮灌组或单阀灌组人工选择方式展开对现场农田的远程自动灌溉控制作业。④田间墒情信息化采集系统。节水灌溉综合自动化监控系统设计人员需要提前在不同自动化灌溉子系统中设置好土壤墒情采集点，土壤墒情采集点的构成部分涵盖了土壤墒情采集终端、土壤湿度传感器以及土壤盐分传感器，这些设备能监测农田土壤墒情等相关信息，从而指定灌溉方案，提高灌溉水资源的利用效率。

在节水灌溉综合自动化监控系统实践设计工作中，相关设计技术人员要结合实际情况，合理设计出完善的子系统服务功能模块，引进应用各项先进的高端设备装置，确保能够实现灌区农田节水灌溉的自动化、精准化以及适时性，能够帮助节省到更多的水资源，同时降低农田水资源人工灌溉的劳动强度，促进我国节约型社会建设和谐健康的可持续发展。