智能灌溉范文第1篇
水是重要的不可再生资源, 是农业持续健康发展的首要前提和重要保证, 但是在当前的农业灌溉过程中, 还存在一些水资源浪费和利用率不高等问题, 这既浪费了宝贵的水资源也增加了农业生产成本。加强节水灌溉技术在农业灌溉中的应用, 提高节水效能, 对促进农田水利工程的健康发展, 提升农村经济发展水平具有重要意义。
1 节水灌溉技术的重要性
我国属于农业大国, 农业灌溉用水占总用水量的70%左右, 但水的有效利用率很低, 只有30%~40%, 仅为发达国家的一半左右, 水资源的短缺和浪费已严重影响了农业生产的正常用水, 节水灌溉技术特别是高效节水灌溉技术可以有效解决或者缓解这些问题, 还能增加农民的收入, 促进社会和生态环境的可持续发展。笔者所在的济南市长清区文昌街道在2008-2016年共发展地下管灌1.2万亩, 建设水肥一体化高效节水灌溉园区3600亩, 据测算每亩每年可节水130立方以上, 增加综合收益30%以上, 经济效益和社会效益明显。
2 主要的节水灌溉技术
高效节水灌溉主要是通过水池、水罐或水泵直接提水加压, 通过管道输水, 然后利用喷头、微喷头、滴头等灌水器, 对田间进行灌溉, 当前主要有以下几种方式。
2.1 喷灌式节水灌溉技术
该技术主要适用于大田作物灌溉, 使用时需要用到喷灌机, 借助机械实现节水灌溉的目的。工作原理是, 对水进行加压, 通过管道将有压水输送到田间, 再利用喷头将水形成细小水滴, 喷洒到田间或作物上, 达到灌溉目的。目前用的比较多的主要有固定管道式喷管、半固定式喷罐、滚移 (平移) 式喷灌机等几种, 近几年还出了一种绞盘式喷灌机, 进行喷灌作业时, 用软管给一个大喷头供水, 借助喷灌机所产生的压力, 来带动卷盘工作, 然后再让卷盘带动水资源进行灌溉, 在灌溉作业时, 仅仅需要将喷灌机移动就能够完成喷灌作业, 对于灌溉的路线, 可以根据实际情自行设计选择。喷管可以在不同的农田中进行, 节水效果明显, 与大水漫灌相比大田作物可省水30%~50%, 增产10%-30%, 并且操作简单, 不需要对其进行复杂的管理, 利用现代信息技术和自动化技术, 根据土壤情况和作物种类, 通过传感器感知土地情况, 经中央处理器处理, 还可实现自动灌溉和水肥一体化灌溉。
但是, 这种灌溉技术也存在缺点, 在风大和多风情况下, 会出现喷洒不均匀, 蒸发损失增大的问题。
2.2 微灌式节水灌溉技术
这种灌溉技术比较适合用在大棚种植中, 特别是对蔬菜之类的作物进行灌溉。这种灌溉方式可以根据农作物的实际需求进行, 并且也能够有效的确定灌溉工作的周期。在实际开展灌溉作业的过程中, 需要借助微喷或者滴灌的方法来进行, 并且还应该在需要灌溉的地方建立通水管道, 之后在管道周围安装灌水器。在进行水分灌溉的时候, 还可以将农作物需要的养分融入其中, 这种方法的优势在于能够节约水分, 同时还能够防止水分向外泄露, 可以有效避免水分蒸发现象的产生, 水的利用率高达0.98, 理论上损失微乎其微。缺点是喷头和滴头易结垢和堵塞, 需对水源进行严格的过滤处理。
2.3 井灌式节水灌溉
该灌溉技术能够高效的利用水资源, 并且有效的降低地下水位比较低的现象, 通过对设备以及各种资源进行科学合理的搭配, 能够实现对水资源的灌溉。在实际使用该技术的过程中, 需要根据农田水资源的实际情况, 科学合理的制定灌溉位置, 通常情况下, 应该先按排农田的中心位置, 然后再使用移动式的灌溉方法, 合理的划分以及使用地下水资源, 以此为节水高产目标的实现奠定良好的基础。
3 优化水利工程中高效节水灌溉技术主要措施
3.1 完善节水灌溉技术管理
施工技术的质量和后期应用管理能够直接决定农作物的生长效果, 因此, 农作物种植工作者需要强化技术管理手段, 完善各种制度, 从而有效避免由于制度问题的存在而对灌溉工作产生的影响。相关工作者还应该客观的审视管理制度, 以此来保障灌溉效果, 从而确保农业经济利益的实现。
3.2 合理配置水资源
由于我国水资源的缺乏和利用率低下, 使得很多地区的干旱问题比较严重, 因此, 不同地区应该有效结合自身的土壤条件, 科学合理的配置水资源。在对水资源进行配置的过程中, 相关部门应该根据农业的发展规划, 对水资源进行合理的划分, 同时还应该制定出对应的配套规划方案, 来更加高效的运营节水灌溉技术。同时, 还应该对水资源以及土地资源的配置现象进行具体的调查, 根据调查结果, 制定出更加高效的水资源利用方案, 以便能够科学合理的安排水资源。相关技术工作者, 为了确保对水资源的优化利用, 需要将水资源优化工作落到实处, 从而有效保障节水灌溉种植模式可以得到迅速的推广使用。
3.3 加大新型技术使用力度
如今, 国内学者一直在致力于对灌溉技术的研究, 因此, 各种新型的灌溉技术随时都有可能出现, 这些技术的使用, 能够在很大程度上推动农业的发展, 同时也会收获更加理想的节水效果。面对这种现象, 相关部门应该不断加强对信息的利用技术, 引进先进的技术, 同时, 还应该根据农田的实际情况, 对灌溉技术进行调整, 从而确保灌溉效果的实现。
结束语
以往的灌溉技术已经不能满足我国农业水利工程的发展需求, 因此, 也就无法有效的提升经济利益, 导致水资的浪费现象严重, 对我国的农业发展起到阻碍作用。面对这种现象, 应该从大力发展高效节水灌溉技术、优化水资源配置以及完善管理制度等各个方面来提升农田灌溉的效果, 以此来有效保障我国农业的长期可持续发展。
摘要：为了促进我国农业的可持续发展, 需要大力推广农田水利节水灌溉技术, 在提高农作物产量的同时节约水资源。本文分析了节水灌溉的重要性和主要的节水灌溉技术, 然后对目前节水灌溉工程存在的问题进行探讨, 并提出了相应的加强措施, 以供参考。
关键词：农田水利,节水灌溉,技术,应用
参考文献
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智能灌溉范文第2篇
摘要：农业生产的过程中，灌溉技术的应用是保障农业生产效益和质量的关键性因素，但在前期所采用的灌溉技术存在水资源利用率偏低，资源浪费严重的现象，与我国的可持续发展目标严重不符，节水灌溉技术就是在此种背景下衍生出的新型灌溉技术，致力于通过对作物生长规律的分析，了解作物不同时期的水量需求，遵循适时适量的灌溉原则来提升水资源利用率。此类灌溉技术的应用既可保障农作物的健康生长与发育，也可控制水资源使用量，因此备受社会关注。本文主要围绕节水灌溉农业机械化技术展开研究，以期能够加大该技术在农业生产中的应用力度。
关键词：节水灌溉;农业;机械化技术
农作物的生长离不开水分与养分的支持，其中水资源的供应量很可能影响作物生长效率，因此在农业生产时要求具备较为完善的灌溉系统，为农作物生长提供足量的水源供应。在当前的发展形势下，工业生产以及日常生活中的水资源需求也相对较大，这为水资源调配带来了较大的难度，为了达成节约水资源的目的，在农业生产中应积极引进节水灌溉技术，并且将农业机械化技术用于农业灌溉中，实现对用水量的合理调节，在满足农业灌溉需求的基础上，控制灌溉水量，以此来促进农业的可持续发展。
1 节水灌溉的技术内容
节水灌溉属于农业生产中的重要组成部分，其主要是通过合理的技术措施和管理技术来控制水资源使用量，致力于利用少量的水资源，得到最好的灌溉效果。因此，可以认为能够提升水资源利用率，促进农作物健康生产的技术均为节水灌溉技术的范畴。具体包括以下内容：
1.1 水资源利用技术
主要是指采取特定的技术措施收集和利用地上水与地下水，并且对污水进行处理，投入农业生产，尽可能实现废水的合理利用，减少水资源的浪费率。
1.2 水资源输配技术
主要是指通过对水资源输配系统的改造与升级来提升水资源输配效率，减少由于管道渗漏所造成的资源浪费现象。
1.3 田间节水灌溉技术
具体可根据作物生长规律以及生长需求，采取滴灌渗灌以及膜下灌水等措施，严格控制灌溉用水量，达成节约用水的目的。
1.4 生物节水技术
主要是指对农作物种植结构进行调整，尽量种植抗旱能力较强的作物，并且采取节水栽培措施，通过深耕蓄水等方式来提升土壤保墒能力，降低水资源使用量。
2 常见的节水灌溉农业机械化技术及其作业原理
2.1 行走式施水播种技术
该技术主要是借助拖拉机和贮水装置，在种子播种的同时进行施水操作，确保播种期间土壤水分充足，为种子萌芽创造良好的条件。同时，此种播种方式还有助于提升作物成活率，达成增产增收的目的。尤其是對于干旱地区来说，施水播种技术的应用优势更为明显。从生物学角度来说，大部分作物的需水峰期均为分蘖期和抽穗期，而在种子萌芽阶段对水分的需求量相对较少，因此一般只有土壤含水量偏低的情况下才会采取施水播种技术。对于施水量的控制，则应综合考虑到土壤原本的含水量以及当地气候状况和水分的日蒸发量，当土壤含水量在60%左右时，其施水量应控制在15m3/ hm2左右[1]。
采用该类播种技术时，需要遵循先肥、后水，最后播种的顺序，以免由于水分冲刷使种子移位。在夏季种植时，应尽量减少土壤翻动率，以免由于水分蒸发影响土壤中的水含量。在春秋两季的肥水种均可采取侧位深施技术，使肥水作用更为集中，提升作物产量。对于玉米作物来说，通常是以穴播为主，施水时也可采取穴施措施，确保大部分水分均可作用于作物，提升水资源利用率。
2.2 喷灌技术
喷灌指的是借助压力装置与喷头将水资源喷射于空中，并且形成一些较为细小的水滴作用植物之上的一种灌水方式。该种方式的主要优势在于，作用面积广，灌水效果持续，且节约水资源。目前来讲，喷灌技术根据其运转方式的不同，可被分为摇臂式和旋转式两种，但其机构组成存在一致性的特征，均由转动、转向、密封和喷体结构构成。
其中的旋转式喷灌设备，其喷体主要由喷嘴，喷管，稳流器以及空心轴构成。在具体作业中，是通过空心轴的转动来扩散喷水范围，其中的稳流器主要作用为，将水流中存在的漩涡以及横向水流消除，保障水流稳定性，使其顺利通过喷管流向喷嘴处。在喷嘴的作用下形成细小的水滴，作用于农作物。密封装置的作用为，利用密封圈起到隔水作用，以免水流渗出造成水资源浪费。
摇臂式喷水设备的作用原理为，使压力水经过稳流器，对压力水进行整流处理后，使其沿管道流入喷嘴，并在压力作用下快速喷出，摆臂动作则是在射流和摆臂弹簧的共同作用下形成60°～120°的摆动角度，通过循环动作形成摆臂效果，确保其处于间歇性旋转状态。对于摇臂式喷灌设备的设置可根据其具体的有效喷灌范围来确定。
2.3 微灌技术
相对比来看，微灌技术的灌水效率更高，且能够使水量直接作用于作物根部，充分提高水资源利用率。主要作业方法为，根据作物生长需求，将管道分别设置在每一棵植物之上，对灌水量进行精细控制。此种灌溉方式不仅可以减少渗透损失和输水损失，还可借助自动化控制设备实现肥水药的有效施加。但此种灌溉方式的前期成本投入较大，一般在水源极为缺乏的地区使用。
3 结语
农业生产中，灌溉技术的应用对农业作物产量和品质起着决定性的作用。因此，在开展农业生产活动时，应注重对灌溉技术的合理应用。同时，为了促进农业可持续发展，需要积极引入节水灌溉技术，并且充分发挥农业机械化技术的应用优势，实现对灌溉水量的合理控制，以免由于灌溉技术选用不当，造成水资源浪费现象，并且影响作物的健康生长。
参考文献
[1] 余双喜.浅析节水灌溉农业机械化技术[J].山西农经，2019（3）：98.
智能灌溉范文第3篇
1、渠道防渗的意义
引水工程是近几年来水利事业的新方向，是民心工程，是社会发展进步的具体体现。我国每年灌溉用水量约为3500亿m，占农业用水量的90%，占我国总用水量的63%。目前我国已建渠道防渗工程为55万多Km，仅占渠道总长的18%，80%以上的渠道没有防渗，渠系水的利用系数很低，平均不到0.50，如果我国灌溉渠系水的有效利用系数提高0.10，则每年可节约水量350亿m左右，等于南水北调中线工程年引水量的2.7倍左右，这对缓解我国水资源供需矛盾将起到很大作用。因此，必须首先做好渠道防渗工程，堵住这个浪费水的大洞，提高渠系水的利用率。
渠道的渗漏水量不仅降低了渠系水的利用系数，减少了灌溉面积，浪费了水资源，而且会引起地下水位上升，招致农田渍害，在有盐碱化威胁的地区，还会引起土壤的次生盐碱化，同时还会增加灌溉技术和农民的水费负担，甚至会危及工程的安全运行。为了减少渠道输水损失，提高渠系水利用系数，一方面要加强渠系工程配套和维修养护，有计划地引水和配水，不断提高灌区管理工作水平;另一方面要采取渠道防渗工程措施，减少渗漏损失水量。
2、渠道防渗方式简介
33渠道防渗可分为：①土料防渗;②水泥土防渗;③砌石防渗④塑料薄膜防渗(内衬薄膜后再用土料、混凝土或石料护面)⑤沥青混凝土防渗;⑥混凝土防渗等。其中混凝土衬砌是当今渠道衬砌的主要形式。
3、渠道防渗层的结构
⑴.土料防渗。土料防渗层的厚度应根据防渗要求通过试验确定。为增加防渗层的表面强度，根据渠道流量大小，表层采用水泥砂浆抹面和涂刷硫酸亚铁溶液的办法。
⑵.水泥土防渗。水泥土防渗层的配合比应通过试验确定。防渗层的厚度宜采用8～10cm，小型渠道不应小于5cm。水泥土预制板的尺寸，应根据制板机、压实功能、运输条件和渠道断面尺寸等功能确定，每块预制板的重量不宜超过50kg。板间用砂浆挤压、填平，并及时勾缝与养护。
因水泥土的抗冻性较差，故对耐久性要求高的明渠水泥土防渗层，宜用塑性水泥土铺筑，表面再用水泥砂浆、混凝土预制板、石板等材料作保护层。此种防渗层结构，水泥土的水泥掺量可以适当减少，但水泥土28d的抗压强度不应低于1.5MPa。
⑶.砌石防渗。浆砌料石采用15～25cm;浆砌块石采用20～30cm;浆砌石板厚度不宜小于3cm。浆砌卵石、干砌卵石挂淤护面式防渗层的厚度一般采用15～30cm。
为了防止渠基淘刷，提高防渗效果，干砌卵石挂淤渠道可在砌体下面设置砂砾石垫层或低标号砂浆垫层。浆砌石板防渗层下，可铺厚度2～3cm的砂料或低标号砂浆垫层。对防渗要求高的大中型渠道，可在砌石层下加铺粘土、三合土、塑性水泥土或塑膜层。 护面式浆砌石防渗层一般不基上挡土墙式浆砌石防渗层宜设10～15m。
⑷.膜料防渗。膜料的基本和沥青。按防渗材料可分为塑料类、沥青和环氧树脂类。按加强不加强土工膜(直喷式土工膜加强土工膜(玻璃纤维布、聚酯纤维布作加强材料)、复合型土工膜(土工织物作基材)。
目前我国渠道防渗工程普遍采用聚乙烯和聚氯乙烯塑料薄膜，其次是沥青玻璃纤维布油毡。此外，复合土工膜近几年也陆续采用。
膜料防渗多用埋铺式，其结构一般包括：膜料防渗层、过渡层、保护层等。
用作过渡层的材料很多，应因地制宜地选用
⑸.沥青混凝土。沥青混凝土防渗层厚度一般5～6cm，大型渠道可采用8～10cm。有抗冻要求的地区，渠坡防渗层可采用上薄下厚的断面，一般坡顶厚度5～6cm，坡底厚度8～l0cm。整平胶结层采用等厚断面。沥青混凝土边长不宜大于1.0m，厚度采用5～8cm。预制板一般用沥青砂浆砌筑;在地基有较大变形时，也可采用焦油塑料胶泥填筑。
⑹.混凝土防渗。混凝土防渗层采用等厚板，当渠基有较大膨胀、沉陷等变形时，除采以 取必要的地基处理措施外，对大型渠道宜采用楔形板、肋梁板、中部加厚板或“Ⅱ”形板。 3.1选择防渗技术措施应考虑的因素
我国SL18-91《渠道防渗工程技术规范》规定的各种渠道防渗材料的技术特点、防渗效果、运用条件等，可根据拟建渠道的基本资料，进行选择。选择时应综合考虑下列影响因素。
(一)气候条件 气候条件是渠道防渗工程设计和施工应要考虑的基本因素。它对防渗材料的耐久性和施工方法具有决定性作用。
(二)地形条件
地形条件往往是决定渠道防渗工程造价的重要因素。因此，选择防渗方案时，应考虑地形条件。
(三)基土性质
基土的渗透性是决定有无防渗必要和采用哪种防渗措施的关键，土的冻胀敏感性和抗压强度等都是应考虑的主要性能。在选择防渗方案时，应尽量考虑土渠开挖土方的应用问题。如有适宜的土料，可采用压实土料防渗;如开挖的土料不能压实，但可以用作膜料防渗的保护层时，则应采用埋铺式膜料防渗。
(四)地下水位
地下水位高于渠底时，防渗层存在承受扬压力的问题。必须在防渗层下设排水设施。在寒冷地区，地下水位的高低，是防渗工程进行防冻胀设计时需要考虑的。
(五)土地利用及灌溉系统的形式
为减少占地，在城郊及人口密集地区，应采用暗渠(管)、输水槽或边坡较陡的如U形、矩形断面等刚性材料防渗渠道。
(六)防渗标准
在水费很高的地区，或渗漏水有可能引起渠基失稳，影响正常运行的渠道，防渗标准应提高。建议采用下铺膜料，上部用混凝土板作保护层的措施。据国外有关经验，厚10cm的混凝土防渗渠道，平均渗漏量为21L/(m·天)，如在混凝土层下加铺聚氯乙烯薄膜，可减少渗漏量95%。只要持续12年，节约的水量，就足以抵偿塑膜增加的投资。
(七)耐久性
使用年限，对计算工程的经济效益，影响很大，设计时应慎重确定。
(八)材料来源
应本着因地制宜、就地取材的原则选用防渗措施。
(九)劳力、能源及机械设备供应情况
智能灌溉范文第4篇
摘 要 随着科学技术的发展，在农业灌溉系统设计过程中，必须重视引入高效的农业智能灌溉技术。基于此，通过技术研究，分析基于计算机辅助控制与PLC技术的农业智能灌溉系统的设计策略，不断提高研究水平，从而为农业智能化灌溉工作提供有效的技术支持。
关键词 计算机辅助控制;PLC技术;农业;智能灌溉
随着农业生产技术的不断深入发展和农业结构的不断调整，农业智能化灌溉技术在农业灌溉中的应用也进一步普及，对技术的要求也越来越高。利用计算机辅助控制技术与PLC技术结合建立起的农业智能化灌溉系统，解决了传统灌溉技术中效率偏低、管理偏难等问题，进一步提升了农业智能化灌溉系统的应用效率。
1 系统总体设计
农业智能灌溉系统主要由计算机辅助控制系统（上位机）、PLC（下位机）、A/D转换器（模数转换器）、土壤湿度感应器、执行控制模块、灌溉设备和报警设备构成。工作原理框图如图1所示。
该系统工作时，先由土壤湿度传感器取值，将土壤湿度值通过A/D转换模块将模拟信号转换成数字信号后传输给PLC，之后PLC将信号传给计算机辅助控制设备，计算机辅助控制设备经过自动调节或者人工手动控制后，将调整后的参数传回给PLC，由PLC通过PID计算程序发出命令控制对应的执行控制模块启停灌溉设备，实现对灌溉的智能运作[1-3]。
本系统的核心设备为由上位机和下位机两个部分组成。上位机主要采用计算机辅助控制系统，设置对应的操作控制界面，可对控制参数进行设置，可实时监控下位机，可对相关数据进行查询等;下位机主要采用PLC控制器，主要功能用于接收上位机的控制操作指令、接收土壤濕度传感器模拟量输入信号等，并根据系统的要求，计算、处理和输出对应的命令，驱动外部相关控制设备。
2 系统硬件设计
系统硬件主要由计算机辅助控制系统、PLC控制器、A/D转换器、土壤湿度传感器、执行控制模块、灌溉设备和报警设备构成。
2.1 计算机辅助控制系统（上位机）
作为系统核心的控制组件，计算机辅助控制系统在硬件上须具备稳定的硬件工作环境，在控制软件上能对灌溉系统各项指标进行调节和设定，需支持主流的连接协议，实现对设备的调控、监视、数据采集、报表汇总等功能。
2.2 PLC控制器（下位机）
作为系统的核心执行组件，PLC必须具备稳定的工作状态，多节点、多级数采集传输模式，支持主流的连接协议，配备足够的输入端子和输出端子，同时可外接相应扩展模块，尽可能多收集设备的输入信号传输给上位机，满足系统的调整和控制要求。
2.3 土壤湿度传感器
新型的土壤湿度传感器可利用电磁脉冲原理，根据电磁波在介质中的传播频率来测量土壤的表观介电常数，得到土壤容积含水量，具有简便安全、快速准确、定点连续、自动化、宽量程和少标定等特点。
2.4 A/D转换器（模数转换器）
根据本系统对系统输入/输出信号的要求，需将现场由土壤湿度传感器检测产生的连续模拟量信号转换成PLC识别的可以接收的数字量信号。为确保转换的准确率，应选取数字量位数多、分辨率高、功耗低的设备型号。
2.5 执行控制模块
执行控制模块，主要用于控制灌溉设备的启停。目前常见的执行控制设备一般为电磁阀，其所具备的高安全性、适用性和可靠性是控制模块必备的工作特性。
2.6 灌溉设备
用于农业的灌溉设备有很多类型，如水泵、滴灌管、微喷头、微喷带等，根据不同的应用场景，应按实际选择不同的灌溉设备，以利于农作物的灌溉作业。
在选择灌溉设备时，要与执行控制模块所选择的设备配合使用。
2.7 报警设备
报警设备接收上位机发出报警信号，例如湿度过低、灌溉时间过长等，可以声、光等形式发出报警信息，提醒管理人员及时处理。
3 系统软件设计
软件设计方面，由上位机计算机辅助控制软件和下位机PLC执行软件构成。程序的核心思想是由上位机负责对参数进行调节，下位机接收上位机的调节指令，通过PID算法输出执行参数实现对灌溉设备的控制。
3.1 上位机软件设计
智能灌溉系统的控制由上位机进行。软件系统采用图形化的编程语言，如Microsoft Visual C++，能与硬件进行直接通信，其图形化的编程特点可建立虚拟化的仪器图表，提取下位机的PID参数并可在图形界面上显示和调节。
软件的设计思想是将下位机所获取的土壤传感器检测土壤湿度含量，与程序设定土壤湿度信号最小值和最大值相比较，根据偏差量向灌溉设备发出“开”“关”指令，保证土壤湿度达到设定范围，并且当土壤含水量低于设定最小值或最大值时向报警装置发出报警指令，使报警装置启动，及时进行告警。
软件在实际设计过程中需要研讨湿度比较的方案，在灌溉操作执行过程中，由于土壤渗水较慢，土壤湿度具有惯性大、非线性等特征，为了避免误判，一般需要对设定的单位时间内两次以上所采集土壤湿度值进行比对判断后，再输出对应操作。
3.2 下位机软件设计
下位机软件为PLC执行软件。在软件设计中可以在插入以太网初始化程序后进行程序编写，通过专有协议，经过以太网模块、交换机、双绞线等方式连接到计算机辅助控制软件，实现上位机与下位机的通讯联动，对设备发出相应指令。
下位机算法的基本思想：1）土壤湿度传感器将通过A/D模块将土壤湿度信号转变成数字信号传送给PLC，PLC通过程序运算将信号变成实际的湿度值;2）PLC将湿度取值传送给上位机进行比较设定，根据上位机给定的设定值经过PID运算处理后，通过脉冲输出模块，输出对应的脉冲信号到执行控制模块，执行控制模块根据输入值进行对应操作，完成一轮灌溉作业[4-5]。
3.3 智能灌溉节水系统软件设计模式实践
3.3.1 手动灌溉模式
为了满足特定环境下的灌溉需求，本系统具备手动灌溉模式。手动灌溉模式是指由人为调节执行控制模块的开启和关闭，当开启指令发出后，后端灌溉设备开始工作;关闭指令发出后，后端灌溉设备停止工作。工作指令由上位机手动设定发出，下位机接收并转发给控制模块执行，具体流程图如图2所示。
3.3.2 自动灌溉模式
自动控制模式是指由系统自动控制进行灌溉操作。系统根据土壤湿度感应器提取的当前土壤含水率的数值，将数值与用户设定的土壤含水率的数值相比较，根据PID算法对比计算出是否需要对农作物进行灌溉操作。其运行模式为：当提取数值小于用户设定下限值时，发出命令执行灌溉;当提取数值高于用户设定上限值时，发出命令停止灌溉。土壤湿度具有惯性大、非线性等特征，因此自动模式中对湿度的传感器土壤湿度的取值应在设定的单位时间内取至少两次土壤的湿度信息与用户设定值进行比较。当两次以上获取到的湿度信息达到启动或者停止值时，才进行启停操作，具体流程图如图3所示。
3.3.3 定时灌溉设计
定时灌溉设计是指由管理人员设定好灌溉开始的时间和结束时间，当到达灌溉开始时间后，灌溉设备开始工作;当到达灌溉停止时间后，灌溉设备停止工作。具体流程图如图4所示。
4 结语
基于计算机辅助控制与PLC技术结合的农业智能化灌溉系统，促进了先进科学技术和传统农业灌溉系统的结合，满足了农业现代化灌溉的需求。在未来的实践探索过程中，还应结合农业智能灌溉系统运行实际，不断提高计算机辅助控制与PLC控制技术在农业灌溉模式中的应用水平，使这项技术在农业生产中发挥更大的應用价值。
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（责任编辑：刘 昀）
智能灌溉范文第5篇
农田是农业发展的主要经营对象，农田经营的效益和质量直接关系着农业发展的优劣，防渗渠道是农业水利建设发展过程中的重要内容。长期以来，由于农田水利防渗渠道建设的合理性较为薄弱，影响其灌溉功能的有效发挥，但随着我国水资源短缺、污染等问题日益严峻，农田水利防渗渠道在农业灌溉活动中的作用越来越突出。因此，要系统研究和分析农业工作中农田水利灌溉防渗渠道施工的相关问题，针对性地提出有效的施工对策，不断提高防渗渠道施工的工程效率和工程效益。
农田水利灌溉防渗渠道施工准备阶段
保证施工规划设计全面完善。农业工作中农田水利灌溉防渗渠道施工具有一定的复杂性和系统性，为了保证防渗渠道施工的有序进行，施工准备阶段的施工规划设计应当全面完善，为后续工程的开展提供施工指南，为有效提高工程的经济效益和社会效益奠定良好的基础。具体而言，防渗渠道施工设计阶段应注意工程规划、工程周期、工作量分配等多方面内容。首先，要做好防渗渠道设计工作，在工程实施前期应当全面考察当地的地质条件、土壤环境以及现有的农田水利设备，从实际出发，根据当地的具体情况合理规划防渗渠道。在全面考察的基础上，工程师及时做出相应的防渗渠道设计图纸，对图纸及时做出修整，提高防渗渠道设计图纸的准确性，在设计过程中也应善于从不同角度提出解决问题的方式。其次，在施工准备阶段明确工程管理模式，对防渗渠道工程的展开实施全过程管理模式。第一，在施工规划设计中应进一步明确工程周期，保证施工按照规定时间有序推进，全面提升工程施工效率。第二，根据施工周期安排合理规划防渗渠道工程的长期目标和短期目标，促进长期目标与短期目标相结合，有序推进防渗渠道施工进程，保障防渗渠道在农田灌溉方面的重要价值。第三，实施防渗渠道工程责任制，明确工程负责人，合理分配具体的工作任务，保证施工规划设计的全面推进。
保证施工材料准备优质充足。农田水利灌溉防渗渠道工程的施工材料是否优质充足是提高农田水利工程效益和质量的重要内容，该工程的施工材料主要包含施工建材和施工设备两部分。土木工程的施工材料主要以混凝土为主，混凝土是由水泥作为胶凝材料，配合适量的砂和石，然后与水按照一定的比例配合，经过搅拌而成。为了达到混凝土的标准、提高混凝土的质量，在制备防渗渠道所需混凝土时，要根据工程的对和异性、耐久性以及所需强度等多维度要求，从综合性角度考虑选择适当的混凝土原材料，并且确定各部分原材料的配比，在保证施工建材高质量的基础上达到经济适用的目的。此外，要选择适切的混凝土配合比设计方法和材料用量计算方法，有效控制水泥质量、骨料质量以及配伍质量等三个方面，确保混凝土的稳定性和安全性。在施工设备选择方面，需根据工程的进展程度和实施环节来合理规划和选择施工设备，要定期保养施工设备。（彭晓华.防渗渠道施工工艺在农田水利工程中的应用[J].江西建材，2015（23）：99-18.）不仅如比，施工準备阶段要规划和准备设备外部条件，如设备所需的水利基础和电力基础，有效工程的实施质量，全方位保障工程的顺利推进和发展。
农田水利灌溉防渗渠道施工过程阶段
落实防渗渠道施工原则。防渗渠道施工过程中要落实施工原则，主要包括安全性原则和综合利用性原则。安全性原则主要指施工中以安全为主，保证渠道施工的安全可靠，合理规避工程中的潜在风险。如防渗渠道应尽量避开河流、山丘等，将渠道布置在地质条件较好的地段，在渠道设计过程中也要做好相应的排洪策略。另一方面，防渗渠道施工阶段要落实综合利用性原则，具体而言就是善于利用优势地形地势条件，有效满足防渗渠道灌溉和排水等不同的要求。若在山丘地区设计防渗渠道时，要借用其地势的高低，善于采取不同的地势落差，实现其多种用途，有效提高水资源的利用效率，提高工程的社会效益。同时，在对防渗渠道的规划设计中，应尽量保持渠道的垂直、整齐，提高防渗渠道的经济效益。
贯彻防渗渠道施工工艺要领。在农田水利灌溉防渗渠道施工过程阶段，要贯彻落实施工工艺的具体要领。根据不同施工阶段的特点和要求，施工工艺主要包括对施工缝隙、支模、收面以及拆模处置四个方面。第一，对施工缝隙的处理过程中，要尽量清除老混凝土表面上残留的水泥膜，半露出水泥表层的石子，进而形成一个层层结合的不平麻面，为新、老混凝土的结合提供较为良好的结合面，达到防渗渠道的基本要求和标准，充分发挥防渗渠道的内在价值。第二，支模处理中要按照施工准备阶段的图纸进行，在重要位置上合理安放控制点，便于日后的定期检查和维护，注重模板的后续稳定性和持续发展性，有效避免支模的滑动。第三，努力做好防渗渠道混凝土的收面处置，收面应当尽可能平整规矩，避免石子等影响收面的光滑程度，有效提高防渗渠道的输水和灌溉能力。第四，在拆模处置中不能影响混凝土的设计形状，保证混凝土表面平整，拆模处置后期要合理处置防渗渠道的表面，有效处理表面不平整的地方，提升灌溉防渗渠道工程的有效性。（司浩.农业工作中农田水利灌溉防渗渠道施工的研究[J].四川水泥，2015（6）：239.）
提高防渗渠道养护能力。对农田水利灌溉防渗渠道的后期养护是有效提高和保证工程质量的关键性环节。在工程施工完成后，要有效保证工程的验收，全面考核防渗渠道工程的投资效益和施工质量等内容。在验收的基础上可建立工程养护机制，保障防渗渠道使用的可持续性，包括工程现场养护和后期养护。现场养护阶段要提高工程全过程监督能力，严格把控施工材料，如混凝土水泥、骨料的质量等，依照适当的比例进行调配。在后期养护阶段，要定期对防渗渠道进行质量检测，及时解决后续出现的问题，不断提升防渗渠道的实施效果。
（作者单位：凌源市北街街道办事处）