公務員期刊網 論文中心 正文

物聯(lián)網技術節(jié)水灌溉系統(tǒng)分析3篇

前言:想要寫出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了物聯(lián)網技術節(jié)水灌溉系統(tǒng)分析3篇范文,希望能給你帶來靈感和參考,敬請閱讀。

物聯(lián)網技術節(jié)水灌溉系統(tǒng)分析3篇

聯(lián)網技術節(jié)水灌溉系統(tǒng)篇1

【摘要】隨著我國農業(yè)生產現(xiàn)代化進程的不斷深入,新型信息技術在農業(yè)生產上的廣泛運用已經成為一種趨勢?;ヂ?lián)網、物聯(lián)網等技術已經成為了推動我國農業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的重要推動力,且其在農業(yè)灌溉用水管理中發(fā)揮著重要作用。本文首先簡要介紹了物聯(lián)網技術的基本概念及其特點,并結合實際具體闡述了物聯(lián)網技術在節(jié)約農業(yè)灌溉用水中的應用原理與實現(xiàn)方法,以期為我國農業(yè)的綠色發(fā)展提供參考。

【關鍵詞】物聯(lián)網技術;農業(yè)節(jié)水灌溉;應用

在農業(yè)生產管理中,作物的水分管理尤為重要,直接決定著生產農產品的質量與產量。在傳統(tǒng)農業(yè)生產中,種植者與管理者往往忽視了水資源的管理與經營,以一種較為粗放的水分管理方式作為主要的方式。隨著物聯(lián)網等新型應用科學技術的不斷發(fā)展與普及,自動化技術能夠便捷地實現(xiàn)農業(yè)園區(qū)的精準化水分與灌溉管理。我國的農業(yè)生產的規(guī)模處于世界前列,但自動化、智能化和現(xiàn)代化的農田管理模式還十分落后,許多種植地區(qū)仍然使用十分傳統(tǒng)的管理模式進行各種作物的種植,這并不利于我國現(xiàn)代農業(yè)的高效、可持續(xù)發(fā)展。面對我國淡水資源十分缺乏的現(xiàn)實狀況,我國農業(yè)領域必須加快新型自動化技術的應用、完善自身的種植技術與管理模式,有效提高我國農業(yè)用水的使用效率。

1物聯(lián)網相關概念及基本特征

1.1互連性

物聯(lián)網即物物之間的交流聯(lián)系,其實現(xiàn)是基于互聯(lián)網框架的,換言之,物聯(lián)網是在互聯(lián)網的基礎上發(fā)展而來的?;谟芯€和無線網絡,物聯(lián)網將各種傳感器與設備用物聯(lián)網相連,進行不同設備之間的信息傳播與處理,互聯(lián)性是物聯(lián)網的最基本的特征之一。

1.2感知性

物聯(lián)網的感知性是通過數(shù)目巨大、種類繁多的傳感器實現(xiàn)的。在物聯(lián)網架構中的感知層,各類設備配有用途豐富的傳感器件,例如溫度濕度傳感器、定位系統(tǒng)、紅外感應器等等。這類傳感器與人體的各種組織器官功能相似,主要是將環(huán)境等信息以數(shù)據(jù)的形式上傳網絡,成為物聯(lián)網技術實現(xiàn)的重要物質基礎。

1.3智能性

物聯(lián)網技術的智能性不僅體現(xiàn)在其接受信息與處理信息的智能性,還集中體現(xiàn)于其對不同設備發(fā)出的控制指令的智能性。在各類傳感器和可連接網絡的支持下,物聯(lián)網技術能夠對海量的各類信息數(shù)據(jù)進行高效處理,并以此分析得出有助于用戶使用實用性與體驗感增強的信息數(shù)據(jù),從而在對客戶需求的不斷滿足與適應過程中開發(fā)新的運行模式,并逐漸推廣應用到各種領域。

2物聯(lián)網在農業(yè)節(jié)水灌溉中的應用

2.1基本系統(tǒng)構架

不同區(qū)塊的灌溉與監(jiān)控設備分布較為分散,因此,相互貫通并能夠執(zhí)行有效控制管理的系統(tǒng)網絡是必不可少的。在農業(yè)生產的灌溉節(jié)水管理中,控制系統(tǒng)的執(zhí)行對象包括中心監(jiān)控室、無線與有限通訊設備、農田水分狀況信息采集設備、管道及水泵控制設備等等。首先,中央控制室向系統(tǒng)發(fā)出指令,對農田灌溉相應位置的信息數(shù)據(jù)進行采集。然后,系統(tǒng)對采集的數(shù)據(jù)進行處理與分析,并生成相應的決策,對灌溉控制系統(tǒng)發(fā)出指令,灌溉管道以及調節(jié)閥門的相應執(zhí)行設備活動,進行指定農田區(qū)域的灌溉活動。在農田自動灌溉的過程中,傳感器設備也在對農田水分的各項數(shù)據(jù)信息進行采集與傳輸,并實時傳輸給中央系統(tǒng),當檢測到供水已經達到預設值或者超出預設值時會向中央控制系統(tǒng)發(fā)出警報,最后輸水管道與控制閥門隨即自動關閉。傳感器向系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)途徑主要為GPRS網絡,控制指令主要由控制室內的電腦端以有線網絡的形式向中央服務器傳輸。

2.2傳感器互通網絡

農業(yè)園區(qū)由于場地、環(huán)境等因素的限制,以有線網絡傳輸技術具有安裝維護成本高、操作繁瑣等劣勢,因此無線傳輸與傳感技術在農業(yè)灌溉節(jié)水管理中運用更為廣泛。鑒于其耗能少、經濟性強、安全性高、數(shù)據(jù)傳輸容量大以及不容易產生數(shù)據(jù)重復等優(yōu)勢,ZigBee的自組無線網絡具有更大的應用價值。在我國幾個著名的農業(yè)園區(qū)中,ZigBee無線網絡傳輸技術常用于檢測農田溫濕度以及酸堿性的傳感器的網絡傳輸與控制。

2.3供電系統(tǒng)

受到農業(yè)園區(qū)水分灌溉的實際工作需求以及現(xiàn)實環(huán)境因素,物聯(lián)網技術在農業(yè)生產上應用時的網絡架構主要是通過無線信號的傳感器以及電磁閥門來實現(xiàn)的。相較于一般的有線網絡架構,該無線傳輸系統(tǒng)的硬件需要較高頻率的換電池工作,因此,在實際工作中常采用太陽能充電板作為傳輸硬件的主要供電方式,且通過調節(jié)合適的運行模式盡可能降低傳輸硬件的能耗。

2.4系統(tǒng)主要功能特點

該物聯(lián)網系統(tǒng)主要具備以下四方面的功能性特點。首先,該系統(tǒng)能夠對整個數(shù)據(jù)信息進行良好的管理,這一管理主要是針對內部的數(shù)據(jù)信息而言的。這一物聯(lián)網技術不僅能夠對用戶的信息、數(shù)據(jù)文件以及相關應用權限進行良好的管理,還能夠對指定的管理領域進行管理的規(guī)范化與統(tǒng)一化。其次,物聯(lián)網系統(tǒng)能夠有效搜集土壤的情況,并智能化地定制相應的灌溉方案,對灌溉設備進行智能化的控制。此外,物聯(lián)網系統(tǒng)還能夠對全部的系統(tǒng)信息進行管理,為用戶提供信息檢索的渠道,并將結果以文本、圖片與表格等形式進行展示。最后,物聯(lián)網系統(tǒng)的終端能夠自動地搜集各農田區(qū)域內的數(shù)據(jù),并將準確的信息與定位實時上傳時控制系統(tǒng)。

3結語

綜上所述,物聯(lián)網具有互連性、感知性以及智能性三個基本特征。物聯(lián)網在農業(yè)生產的應用中,傳感器以GPRS為主要途徑向系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù),控制指令主要由控制室內的電腦端以有線網絡的形式向中央服務器傳輸。在實際工作中常采用太陽能充電板作為傳輸硬件的主要供電方式,且通過調節(jié)合適的運行模式盡可能降低傳輸硬件的能耗。

作者:楊正副 單位:云南省麗江市華坪縣農廣校

物聯(lián)網技術節(jié)水灌溉系統(tǒng)篇2

0引言

低壓管道輸水灌溉技術是目前我國節(jié)水灌溉面積中占比最大的一項灌溉技術(以下簡稱管灌),據(jù)統(tǒng)計,2020年山西省節(jié)水灌溉面積1013.38千公頃,其中管灌面積約614.23千公頃,占到節(jié)水灌溉總面積的60.6%。運城市管灌面積達156.79千公頃,占全市節(jié)水灌溉面積272.37千公頃的57.6%,占全省管灌面積的1/4,其中絕大部分為機井抽取地下水來灌溉。井灌區(qū)低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)由機井、輸水管道、給水栓及管道附屬設施組成,通過給水栓配水予農田。當前灌溉管理模式主要為農戶灌溉時需首先告知管理者開機上水,然后檢查其他給水栓是否關閉,方可打開自家的給水栓灌溉,完畢后再告知停機,最后雙方根據(jù)灌溉時間計算水費。這一過程存在的主要問題:一是過程煩瑣、耗時長、管理工作量大、管理效率低;二是給水栓隨意啟閉、啟閉不到位、跑漏水,對其他農戶難以管理;三是計量計費不精準,易導致管理者與用水戶間產生爭議。近年,隨著信息技術與物聯(lián)網技術的快速發(fā)展和普及應用[1],通過IC卡、手機及信息化軟件等遠程實時監(jiān)控機井灌溉已逐步在井灌區(qū)推廣應用,但在一定程度上,還存有跑漏盜水、管控不便、效率低等問題,為此,通過研究開發(fā)物聯(lián)網技術在農業(yè)節(jié)水灌溉管理系統(tǒng)的應用,來達到節(jié)約水資源,省工提效的目的,更好地服務于農業(yè)節(jié)水灌溉。

1研究范圍、研究目標及主要內容

1.1研究范圍

項目現(xiàn)階段主要就物聯(lián)網技術在井灌區(qū)低壓管道輸水灌溉管理系統(tǒng)的控制應用進行研究,試驗場地位于山西水利職業(yè)技術學院實訓場,該實訓場的節(jié)水灌溉技術實訓基地面積5.33hm2,低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)配置較完善。

1.2研究目標

通過本研究,解決當前管灌灌溉過程中給水栓隨意啟閉、跑漏水、計量不準、收費難、管控不便、管理工作量大等管理中普遍存在的問題,減輕管理工作量、提高管理效率,實現(xiàn)灌溉智能輸配水、合理計量、自動繳費,更好地服務于農業(yè)節(jié)水灌溉。

1.3研究主要內容

應用物聯(lián)網技術,通過對現(xiàn)有給水栓上加裝微功耗智能掃碼控制終端的研制,實現(xiàn)配水智能控制;開發(fā)農田灌溉管理平臺系統(tǒng)軟件并利用互聯(lián)網云服務器平臺與手機APP進行數(shù)據(jù)遠程采集、遙控給水栓上的鎖銷開閉及井泵啟停,以此控制灌溉過程,實現(xiàn)用水戶獨立進行網絡預繳費、自動結算費用、智能灌溉等操作功能,同時,管理員可實時對泵房安防監(jiān)控、進行用水統(tǒng)計、信息發(fā)布等。

2系統(tǒng)的設計及實現(xiàn)

2.1系統(tǒng)總體設計

系統(tǒng)由泵房無線網關DTU、LoRa通訊模塊與現(xiàn)地監(jiān)控設備PLC[2]、云服務器平臺、給水栓采集控制終端及遠程監(jiān)控手機設備四部分構成。DTU設備實現(xiàn)PLC和云服務聯(lián)網,LoRa通訊模塊實現(xiàn)PLC和給水栓采集控制終端聯(lián)網。監(jiān)控設備PLC接收云平臺服務器傳遞過來的指令有兩種,其中一種自身執(zhí)行,用于控制水泵起停,另一種指令則通過LoRa通訊模塊轉發(fā)給水栓采集控制終端并對其實施控制[3],除此之外,監(jiān)控設備PLC將采集到的水泵、給水栓等各部具體運行參數(shù)實時傳給云平臺服務器。本次研究使用的網絡云服務器租用華為云平臺服務器,其主要作用是:通過物聯(lián)網實時采集井泵參數(shù),并推送給手機終端;接收手機APP發(fā)來指令傳遞給井泵房。任何一部手機或電腦只需聯(lián)網便可作為控制終端,管理員與農戶均可進行遠程灌溉控制。該部分主要以APP(安卓版)的形式實現(xiàn)。灌溉管理員可以通過APP進行設備監(jiān)控、設備錄入、農戶授權、繳費信息查詢等操作。用戶可以通過APP對農業(yè)灌溉平臺進程遠程控制,包括水田澆灌指令、停止指令、歷史澆灌記錄查詢等操作。超級用戶可以通過APP進行設備的監(jiān)控,保證設備的正常運行。系統(tǒng)網絡原理圖見圖1。

2.2硬件設計與實現(xiàn)

系統(tǒng)硬件由泵房無線網關DTU與現(xiàn)地監(jiān)控設備PLC、給水栓控制終端兩部分組成。1)泵房無線網關與現(xiàn)地監(jiān)控設備水泵控制箱在井泵房內安裝,由一個基站DTU、水泵控制器、LoRa通訊模塊、多個LoRa通訊控制終端、低壓電器、變頻器等組成。水泵控制器箱內有GPRS無線網關與PLC等設備,啟動柜內加裝電壓、電流變送器,可根據(jù)需要安裝泵房安監(jiān)傳感器或失電警報裝置。水泵出口管道加裝電磁流量計與壓力傳感器設備,PLC作為系統(tǒng)控制核心設備采集水泵運行狀態(tài)與數(shù)據(jù)并負責自動控制系統(tǒng)設備聯(lián)動;GPRS網關作為無線數(shù)據(jù)中轉設備與采集控制終端無線通訊,并將數(shù)據(jù)通過GPRS網絡傳送給云服務器平臺。DTU是連接云端服務器與PLC的紐帶,LoRa通訊模塊實現(xiàn)與控制終端一對多通訊[4]。2)給水栓控制終端給水栓采用目前農田灌溉中普遍使用的螺桿式鑄鐵給水栓,出水口徑100mm??刂平K端安裝于每個給水栓上,由LoRa通訊模塊、MCU控制器、微動開關等組成。給水栓控制系統(tǒng)由主控板、執(zhí)行機構、采集裝置三部分來操控。系統(tǒng)通過無線發(fā)送過來的信號經LoRa模塊接收后發(fā)送到CPU,CPU解析后得到準確指令來控制執(zhí)行機構的打開關閉;同時可根據(jù)外部的輸入信號經CPU處理后通過LoRa模塊進行無線發(fā)送。主控板的組成部分為電源電路、CPU電路、數(shù)據(jù)采集電路、執(zhí)行機構控制電路、通訊電路等。電源電路采用sx1308升壓芯片,將3.7V電池電壓升至12V,給執(zhí)行機構提供驅動電源,后經穩(wěn)壓芯片分別輸出5V和3.3V,5V為繼電器提供驅動電源,3.3V給CPU提供驅動電源;CPU電路采用stm8l芯片為系統(tǒng)的控制中樞;數(shù)據(jù)采集電路通過光耦隔離采集外部輸入信號;輸出電路通過CPU指令來控制繼電器吸合斷開;通訊電路采用LoRa模塊對外進行無線數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。執(zhí)行機構為12V自保持電磁鐵,采用脈沖方式對電磁鐵進行打開和關閉。采集裝置通過微型限位開關的開、閉來采集外部輸入信號。

2.3軟件設計與實現(xiàn)

本次研究著重于智能掃碼給水栓控制終端的研制及農田灌溉管理平臺系統(tǒng)軟件的開發(fā),系統(tǒng)包含web端管理系統(tǒng)及用戶端APP(安卓)。結合當前農業(yè)灌溉實際情況,系統(tǒng)面向3類用戶,分別是超級用戶級、灌溉管理員和農戶。超級用戶級1位,負責系統(tǒng)維護、灌溉管理員增刪改查、灌溉管理員授權等,一般為水利管理部門或系統(tǒng)運行管理單位工作人員;灌溉管理員級別可以有多位,負責農戶與設備增刪改查、設備線下維護、線下安裝調試、設備監(jiān)控管理;農戶為各灌溉用戶,不限制人數(shù),主要通過本系統(tǒng)啟停水泵、開閉水栓灌溉及支付灌溉費用、查詢以往繳費和灌溉情況等。系統(tǒng)采用java+MySQL開發(fā),軟件架構主要采用B/S架構,所開發(fā)應用軟件包括:數(shù)據(jù)庫應用軟件、云服務器應用軟件、手機移動應用程序。數(shù)據(jù)庫應用軟件用于整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理;云服務器軟件主要是實現(xiàn)業(yè)務流程管理、整個系統(tǒng)集中管理、數(shù)據(jù)推送和指令接收與轉發(fā);手機移動應用程序采用目前普遍使用的微信小程序,用戶只需在微信端掃碼或者搜索就可以進入到應用。小程序應用不受地域限制,隨處隨時可用,可以實現(xiàn)消息通知、線下掃碼等功能,滿足系統(tǒng)使用。軟件功能模塊分為PC端和手機端兩部分,其中PC端主要用于管理,由超級用戶和灌溉管理員使用;手機APP端用于繳費、排隊、控制,用戶分別為農戶、灌溉管理員和技術員。主要功能有登錄、注冊、查看水泵與水栓狀態(tài)、微信支付功能、支付成功提示、費用情況查詢界面、密碼找回等功能。

2.4試驗結果

通過對水泵運行控制、給水栓控制終端開閉、系統(tǒng)軟硬件聯(lián)動、通訊距離、數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)膶崟r性、抗電磁干擾、耐高溫、耐久性、給水栓控制終端自動休眠及有數(shù)據(jù)主動喚醒等系統(tǒng)功能及性能測試,DTU基站水泵控制系統(tǒng)、給水栓控制終端、手機終端操作功能、云服務平臺均可滿足系統(tǒng)設計需求,解決了當前管灌過程煩瑣、耗時長,給水栓隨意啟閉、跑漏盜水、工效低等灌溉管理上存在的問題,提高管理效率15%~30%,達到了預期目標。項目于2019年12月順利通過山西省水利廳驗收。2021年4月,《一種基于物聯(lián)網技術遙控給水栓的灌溉控制裝置》獲國家知識產權局實用新型專利證書(專利號ZL202020204150.5)。

3結語

本項目研究是利用物聯(lián)網技術,通過在給水栓上加裝的控制終端及開發(fā)的灌溉管理平臺系統(tǒng),給予用水戶開、閉給水栓權限,實現(xiàn)跨地域遠程控制、監(jiān)控灌溉過程,實時計量計費、自動費用結算等功能。項目在農田低壓管灌區(qū)推廣應用后,將達到節(jié)水、省工省時、減少糾紛、提高管理效率的目標?,F(xiàn)有單眼機井管灌區(qū)改造投資約2~3萬元(視管灌設施配套完善情況而定),通過改造,可年節(jié)省人工1200~1500h,提高管理效率15%~30%,對促進農業(yè)節(jié)水灌溉可持續(xù)發(fā)展有著重要作用。后期隨著研究的深入,從管灌到渠灌的閘門啟閉、計費計量等,其產業(yè)化前景都將十分廣闊,市場潛力巨大?,F(xiàn)階段的研究成果雖達到了預期目標,但還存在以下問題需繼續(xù)深入研究,以更好地服務于農田灌溉管理。1)給水栓上加裝的智能掃碼解鎖裝置的穩(wěn)定性、可靠性。給水栓控制終端均位于室外安裝使用,在夏季高溫、冬季嚴寒環(huán)境下元器件的工作性能,農田作物及樹木對LoRa通信傳輸距離及實時性、穩(wěn)定性和抗干擾能力有待于進一步驗證[5]。2)農田灌溉管理系統(tǒng)平臺軟件的功能擴展。進一步完善、擴展系統(tǒng)功能,由井灌區(qū)管灌管理向大灌區(qū)灌溉管理擴展延伸,提高管理效率,并增加數(shù)據(jù)分析功能,使水利及農業(yè)管理部門可以掌握更詳實、細分的水資源數(shù)據(jù),提升管理部門決策水平。

作者:陳向陽 單位:運城市水利科學研究所

物聯(lián)網技術節(jié)水灌溉系統(tǒng)篇3

1基于物聯(lián)網技術發(fā)展智慧節(jié)水灌溉系統(tǒng)的意義

1)應用物聯(lián)網技術將有關農作物灌溉的設備與互聯(lián)網聯(lián)系在一起,通過數(shù)據(jù)傳播媒介實現(xiàn)通信目標,針對灌溉設備進行遠程控制,旨在節(jié)約水源,達到科學澆灌目的。2)利用傳感器搜集與農業(yè)灌溉相關數(shù)據(jù)信息,根據(jù)農作物生長實況進行在線監(jiān)測并獲取統(tǒng)計報表,為農民調整灌溉對策,優(yōu)化灌溉系統(tǒng)提供依據(jù)。3)應用物聯(lián)網技術針對農業(yè)灌溉展開環(huán)保、安全、節(jié)能、高效一體化管理活動,改善人與生態(tài)、農業(yè)與經濟發(fā)展關系,推動農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

2基于物聯(lián)網技術的智慧節(jié)水灌溉系統(tǒng)架構

1)基于物聯(lián)網技術的智慧節(jié)水灌溉系統(tǒng)從上到下由感知層、網絡層、應用層構成,其中感知層為核心功能層,是智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)標準化、產業(yè)化運行的關鍵一環(huán),需從成本、能耗、規(guī)模等角度出發(fā)根據(jù)智能化灌溉需求加以調控。網絡層以移動通信網絡為依托覆蓋整個灌溉系統(tǒng),經由終端信息傳輸基礎設施搜集整合數(shù)據(jù)信息,為感知層操控智慧節(jié)水灌溉系統(tǒng)提供依據(jù)。網絡層將有關智慧節(jié)水灌溉系統(tǒng)的初始化數(shù)據(jù)信息傳輸至感知層,感知層通過計算將分析結果傳輸至網絡層同時驅動應用層,助力該系統(tǒng)采取解決方案落實節(jié)水灌溉目標。2)基于物聯(lián)網技術的智慧節(jié)水灌溉系統(tǒng)主要由無線通信系統(tǒng)、業(yè)務應用系統(tǒng)、傳感網絡、運營支撐等系統(tǒng)構成,其中傳感網絡負責采集與該系統(tǒng)運轉相關數(shù)據(jù)信息并在網關終端匯集,經由無線通信網絡系統(tǒng)將數(shù)據(jù)信息傳輸至指定模塊,為遠距離操控智慧節(jié)水灌溉系統(tǒng)奠定基礎,有利于節(jié)約灌溉成本,提高節(jié)水灌溉管理有效性[1]。

3基于物聯(lián)網技術的智慧節(jié)水灌溉系統(tǒng)應用要點

3.1有效利用傳感器技術

通過對基于物聯(lián)網技術的智慧節(jié)水灌溉系統(tǒng)架構進行分析可知,感知層、應用層、網絡層及各系統(tǒng)均對灌溉相關數(shù)據(jù)信息有極高需求,旨在確保灌溉決策符合實際。這就需要基于物聯(lián)網應用傳感器技術,將傳感設備置于智慧節(jié)水灌溉系統(tǒng)內,經由無線網絡向中央處理器內傳輸數(shù)字信號,加之嵌入式技術、無線射頻等技術的綜合運用,針對灌溉數(shù)據(jù)信息進行自動識別,使該灌溉系統(tǒng)得以靈活制動,滿足農田節(jié)水灌溉實際需求。

3.2加大物聯(lián)網產業(yè)投入力度

我國農業(yè)種植環(huán)境較為復雜,不同地區(qū)網絡基礎設施發(fā)展進度不一,徒增基于物聯(lián)網技術的智慧節(jié)水灌溉系統(tǒng)應用難度,為此,地方政府相關部門需在因地制宜、創(chuàng)新爭優(yōu)思想指引下,做好智慧節(jié)水灌溉系統(tǒng)發(fā)展所需硬件、軟件等資源投入工作,打造具有地域農業(yè)特色的智慧節(jié)水灌溉系統(tǒng),為物聯(lián)網技術的充分利用鋪平道路[2]。

4基于物聯(lián)網技術的智慧節(jié)水灌溉系統(tǒng)應用方略

4.1樹立物聯(lián)網技術在智慧節(jié)水灌溉系統(tǒng)中合理應用的意識

人的意識對行為具有極為深遠的影響,為保障我國農業(yè)得以可持續(xù)發(fā)展,有效解決水資源浪費問題,需意識到物聯(lián)網技術應用重要性。在農業(yè)管理戰(zhàn)略中納入物聯(lián)網技術,通過實時監(jiān)測灌溉信息統(tǒng)籌土壤水分、農作物長勢、水肥比等數(shù)據(jù)資源,擴展節(jié)水灌溉信息感知范圍,在處理灌溉信息基礎上科學操控該系統(tǒng),如控制灌溉時長、水流速度、流量、水體狀態(tài)等,同時將數(shù)據(jù)信息經由無限網絡傳輸至農業(yè)監(jiān)控中心,實現(xiàn)灌溉數(shù)據(jù)共享目標[3]。

4.2基于物聯(lián)網技術持續(xù)優(yōu)化智慧節(jié)水灌溉系統(tǒng)

1)優(yōu)化基礎設備,如運用頻域型傳感器,快速、準確、簡便、安全獲悉有關土壤水分的數(shù)據(jù)信息,發(fā)揮該傳感設備寬量程、自動化優(yōu)勢,為提高該系統(tǒng)運行效率奠定基礎;2)優(yōu)化信息系統(tǒng),如增強網絡安全協(xié)議合理性、有效性,確保信息數(shù)據(jù)流通安全可靠,考慮農作物長勢、地域氣候、病蟲害等因素對節(jié)水灌溉智能化系統(tǒng)帶來的影響,應用ZigBee等技術提升該系統(tǒng)兼容、抗干擾、傳輸快等能力,使數(shù)據(jù)終端可及時獲悉灌溉設備操控指令;3)優(yōu)化能源系統(tǒng),如利用風能、太陽能等清潔能源滿足智慧節(jié)水灌溉系統(tǒng)運行需求,使用能耗低的通信模塊,加之運用電壓動態(tài)調節(jié)、動態(tài)功率管理等技術減少系統(tǒng)能耗,使該系統(tǒng)得以可持續(xù)發(fā)展[4-5]。

5結束語

綜上所述,利用物聯(lián)網技術,可將灌溉系統(tǒng)、設備、農業(yè)管理舉措、農作物生產狀態(tài)有關數(shù)據(jù)信息整合到一起,以為制定科學可行灌溉對策提供依據(jù),實現(xiàn)遠程監(jiān)控用水量,繼而提高農業(yè)灌溉管理質量。

參考文獻:

[1]劉慧,陳龍.物聯(lián)網技術在智慧農業(yè)節(jié)水灌溉中的應用[J].中國科技信息,2018(12):61+63.

[2]孫剛,房巖,陳野夫,等.人工智能在智慧農業(yè)中的應用研究[J].吉林工程技術師范學院學報,2019,35(10):93-96.

[3]芮小玲,吳一凡.基于物聯(lián)網技術的智慧水利系統(tǒng)[J].計算機系統(tǒng)應用,2012(4):98.

[4]黃鳳崗.基于物聯(lián)網的智慧水利工程信息管理系統(tǒng)[J].中國水能及電氣化,2013(5):45.

[5]阮正鑫,陳勝倩,林志林.基于物聯(lián)網技術的智能農業(yè)自動控制系統(tǒng)[J].南方農機,2017,48(16):98.

作者:楊雪怡 王澤源 王慧琳 單位:河北農業(yè)大學