電氣自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利中的優(yōu)化應(yīng)用

魏 琳

（河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院，河南 焦作 454003）

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)得到了快速發(fā)展，逐漸被應(yīng)用到各行各業(yè)。為滿足我國現(xiàn)代化建設(shè)的需要，近些年電氣自動(dòng)化技術(shù)逐漸應(yīng)用到了農(nóng)業(yè)水利建設(shè)中。主要是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)水利的遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制，大大節(jié)約了人工成本，提高了工作效率，促使我國農(nóng)業(yè)發(fā)展邁入了全新的時(shí)代。

1 電氣自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)

20世紀(jì)50年代初，電氣自動(dòng)化技術(shù)開始逐漸在我國得到應(yīng)用，在近70年的發(fā)展中，電氣自動(dòng)化技術(shù)逐漸成熟并在許多行業(yè)中被廣泛應(yīng)用，成為當(dāng)前我國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的主要組成部分。當(dāng)前我國電氣自動(dòng)化主要有兩大特點(diǎn)，一是便捷性。電氣自動(dòng)化技術(shù)自產(chǎn)生以來一直向著更便捷、更高效的方向發(fā)展，正是由于其便捷性的特點(diǎn)，在日常應(yīng)用中可以有效減少人工成本，提高運(yùn)行效率，這使得電氣自動(dòng)化具有極高的市場價(jià)值。二是廣泛性。正是因?yàn)殡姎庾詣?dòng)化技術(shù)具有一定的便捷性，同時(shí)在實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)行中非常高效，而且操作相對簡單，滿足了當(dāng)前現(xiàn)代化發(fā)展的要求［1］。所以，電氣自動(dòng)化在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，如農(nóng)業(yè)、油氣勘探、電力生產(chǎn)、煉化和加工制造等。

2 電氣自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利中的優(yōu)化應(yīng)用

2.1 電氣自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)灌溉中的應(yīng)用

我國作為農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)灌溉的水資源需求量非常大。但是，據(jù)世界水資源保護(hù)委員會統(tǒng)計(jì)，我國水資源相對匱乏，人均淡水資源不足全球人均水平的1/4，這不僅對我國的糧食安全造成了嚴(yán)重影響，而且阻礙了我國的健康發(fā)展。在此背景下，為了節(jié)約水資源，高效利用水資源，進(jìn)而使我國水資源危機(jī)得以緩解，電氣自動(dòng)化技術(shù)受到了人們的廣泛關(guān)注，并逐漸應(yīng)用到現(xiàn)在農(nóng)業(yè)灌溉中，其中以電氣自動(dòng)化技術(shù)為依托的智能自動(dòng)化灌溉技術(shù)尤為突出，取得了較為明顯的應(yīng)用效果。智能自動(dòng)化灌溉技術(shù)的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的水渠式的粗放式灌溉模式，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化灌溉。其能夠根據(jù)天氣變化、溫度變化，并在充分滿足農(nóng)作物生長特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，最大程度地減少水資源的使用量［2］。

灌溉自動(dòng)化技術(shù)是當(dāng)前比較流行的一種智能灌溉技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)能夠利用遙感遙測技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測土壤的含水量及植物的生長狀況，進(jìn)而對灌溉用水情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉的智能化與動(dòng)態(tài)管理。截至目前，已經(jīng)研究改制了壓力補(bǔ)償式滴頭、等流量滴灌設(shè)備、微灌帶等專業(yè)設(shè)備，許多地區(qū)都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化灌溉系統(tǒng)的建設(shè)與推廣。另外，隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，智能灌溉技術(shù)也日益完善，實(shí)現(xiàn)了傳感器探測技術(shù)、遠(yuǎn)程操控技術(shù)、紅外線檢測技術(shù)等在農(nóng)業(yè)智能灌溉中的綜合應(yīng)用，這樣工作人員可以對農(nóng)作物的生長情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，記錄相關(guān)生長數(shù)據(jù)，然后對一些檢測指標(biāo)進(jìn)行分析，根據(jù)實(shí)際情況對農(nóng)作物的灌溉次數(shù)、頻率進(jìn)行調(diào)整。這不僅對農(nóng)作物的健康生長具有促進(jìn)作用，可以有效提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，而且智能灌溉技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得水資源得到精細(xì)使用，大大降低了灌溉用水量，降低了投入成本。

2.2 電氣自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)水處理中的應(yīng)用

隨著社會的進(jìn)步，人們對生活質(zhì)量的要求也越來越高，節(jié)能減排成了我國的重點(diǎn)工作，這項(xiàng)工作對于構(gòu)建和諧社會具有重要意義。因此，所有行業(yè)都加強(qiáng)了節(jié)能減排工作力度。其中水資源的節(jié)約是節(jié)能減排的重要途徑之一。而農(nóng)作物的栽培、農(nóng)產(chǎn)品加工處理等都會產(chǎn)生大量污水，如農(nóng)業(yè)用水中常含有化肥、農(nóng)藥、各種細(xì)菌等污染物，他們具有規(guī)模大、影響范圍廣等特點(diǎn)。如果這些農(nóng)業(yè)污水不加處理，而直接排放到土地或者河流中，會造成土壤酸堿化失衡。另外，一些廢水中含有氮磷有機(jī)物，很容易造成河流與湖泊的富營養(yǎng)化，導(dǎo)致水生態(tài)平衡被破壞；農(nóng)業(yè)廢水中含有的病原體和有毒物質(zhì)會對飲用水的質(zhì)量造成影響，甚至引起中毒。而電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)廢水處理中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)廢水處理的全過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn)不合格的農(nóng)業(yè)廢水被排放時(shí)，自動(dòng)化廢水監(jiān)測系統(tǒng)會根據(jù)監(jiān)測參數(shù)的變化來對廢水的排放進(jìn)行控制［3］。如果發(fā)生排放未經(jīng)處理的農(nóng)業(yè)廢水或者處理不達(dá)標(biāo)的廢水的現(xiàn)象，自動(dòng)化設(shè)備將自動(dòng)停止工作并發(fā)出警報(bào)，從而確保農(nóng)業(yè)廢水處理的安全性，大大提高了廢水的處理及監(jiān)測效率。

2.3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在溫室大棚中的應(yīng)用

溫室大棚是農(nóng)產(chǎn)品供給平衡的重要保障，對于人們的日常生活具有重要影響。溫室大棚對于溫度、濕度等環(huán)境指標(biāo)具有很高的要求，導(dǎo)致傳統(tǒng)的溫室大棚種植具有難度大、不易操作、不易控制等難點(diǎn)。而隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展與普及，智能自動(dòng)控制系統(tǒng)逐漸被應(yīng)用于溫室大棚種植中，該技術(shù)主要是利用傳感器來對溫室大棚中的溫度、濕度等環(huán)境指數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并根據(jù)反饋數(shù)據(jù)計(jì)算出農(nóng)作物生長所需要補(bǔ)給的水量、適宜溫度，然后通過自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)灌溉、施肥、溫度調(diào)節(jié)，進(jìn)而確保大棚內(nèi)的農(nóng)作物處于良好的生長環(huán)境中［4］。

2.4 電氣自動(dòng)化技術(shù)在無土栽培中的應(yīng)用

無土栽培是當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)，主要用輕質(zhì)材料或人工培養(yǎng)液來替代傳統(tǒng)的土壤來種植植物，使植物的根部可以直接接觸與吸收養(yǎng)料，可通過精量播種達(dá)到一次成苗的效果。因?yàn)槿斯I養(yǎng)液能夠按照植物生長需求來進(jìn)行配置，因而可以有效促進(jìn)農(nóng)作物的生長。而自動(dòng)化技術(shù)的引入大大促進(jìn)了無土栽培的發(fā)展，其為無土栽培管理提供了良好的控制和檢測平臺，使工作人員可以清楚地了解植物的生長狀況。通過自動(dòng)化檢測平臺，可以把無土栽培技術(shù)和傳統(tǒng)栽培技術(shù)生長出的植物進(jìn)行全程監(jiān)測和對比，了解哪些因素對植物生長起到促進(jìn)作用。除此之外，自動(dòng)化監(jiān)控可以使工作人員對植物的營養(yǎng)液吸收、周圍環(huán)境影響、發(fā)展階段等情況有所掌握，方便工作人員對技術(shù)加以改進(jìn)。

3 結(jié)語

我國是人口大國，水資源的人均占有率遠(yuǎn)低于世界平均水平，所以高效利用水資源是我國快速發(fā)展過程中需要面臨的難題。自動(dòng)化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利發(fā)展中發(fā)揮了重要作用，可以在一定程度上降低減水資源的使用量，實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用，同時(shí)也可以對農(nóng)作物的生長狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與管理。與過去傳統(tǒng)的農(nóng)作方式相比，電氣自動(dòng)化技術(shù)更符合社會發(fā)展的需求，其應(yīng)用可以大大降低人力、資金的投入，而且能夠大大改善環(huán)境質(zhì)量。因此，今后仍需廣大科技工作者不斷探索，勇于創(chuàng)新，不斷更新、發(fā)展技術(shù)產(chǎn)業(yè)，為我國社會的健康發(fā)展保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)

［1］易繼華.論電氣自動(dòng)化技術(shù)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢［J］.廣東化工，2016（14）：113-114.

［2］王一鳴.傳感器與檢測技術(shù)研究所在土壤水分測試領(lǐng)域的科研成果及產(chǎn)業(yè)化［C］//中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會電氣信息與自動(dòng)化專委會、中國電機(jī)工程學(xué)會農(nóng)村電氣化分會科技與教育專委會2010年學(xué)術(shù)年會，2010.

［3］夏誠.我國電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.科技資訊，2012（27）：139.

［4］孫生龍.關(guān)于電氣自動(dòng)化技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用研究［J］.科研，2015（52）：201.