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农业水利电气自动化技术研究

[摘要]我国作为人口大国,农业在我国的健康发展中起到了重要作用,而与农业发展具有紧密联系的水利工程建设就显得尤为重要。随着科技的发展,电子信息技术也得到了快速发展,而且其应用越来越普及。例如,将电气自动化技术引入农田水利建设中,一方面可以降低人工成本,提高效益;另一方面能够实现农业现代化,降低工作量,有效提高农业水利工程的工作效率。基于此,本文首先对我国电气自动化的特点进行介绍,然后着重对电气自动化技术在农业水利中的优化应用进行研究。

[关键词]农业水利;电气自动化技术;优化应用

随着科学技术的快速发展,电气自动化技术得到了快速发展,逐渐被应用到各行各业。为满足我国现代化建设的需要,近些年电气自动化技术逐渐应用到了农业水利建设中。主要是利用计算机网络技术和电气设备实现农业水利的远程自动化控制,大大节约了人工成本,提高了工作效率,促使我国农业发展迈入了全新的时代。

1电气自动化技术的特点

20世纪50年代初,电气自动化技术开始逐渐在我国得到应用,在近70年的发展中,电气自动化技术逐渐成熟并在许多行业中被广泛应用,成为当前我国高新技术产业中的主要组成部分。当前我国电气自动化主要有两大特点,一是便捷性。电气自动化技术自产生以来一直向着更便捷、更高效的方向发展,正是由于其便捷性的特点,在日常应用中可以有效减少人工成本,提高运行效率,这使得电气自动化具有极高的市场价值。二是广泛性。正是因为电气自动化技术具有一定的便捷性,同时在实际的生产运行中非常高效,而且操作相对简单,满足了当前现代化发展的要求[1]。所以,电气自动化在许多领域得到了广泛应用,如农业、油气勘探、电力生产、炼化和加工制造等。

2电气自动化技术在农业水利中的优化应用

2.1电气自动化技术在农业灌溉中的应用。我国作为农业大国,农业灌溉的水资源需求量非常大。但是,据世界水资源保护委员会统计,我国水资源相对匮乏,人均淡水资源不足全球人均水平的1/4,这不仅对我国的粮食安全造成了严重影响,而且阻碍了我国的健康发展。在此背景下,为了节约水资源,高效利用水资源,进而使我国水资源危机得以缓解,电气自动化技术受到了人们的广泛关注,并逐渐应用到现在农业灌溉中,其中以电气自动化技术为依托的智能自动化灌溉技术尤为突出,取得了较为明显的应用效果。智能自动化灌溉技术的应用,改变了传统的水渠式的粗放式灌溉模式,实现了精细化灌溉。其能够根据天气变化、温度变化,并在充分满足农作物生长特点的基础上,最大程度地减少水资源的使用量[2]。灌溉自动化技术是当前比较流行的一种智能灌溉技术,在实际应用时能够利用遥感遥测技术实时监测土壤的含水量及植物的生长状况,进而对灌溉用水情况进行动态调整,从而实现农业灌溉的智能化与动态管理。截至目前,已经研究改制了压力补偿式滴头、等流量滴灌设备、微灌带等专业设备,许多地区都已经实现了自动化灌溉系统的建设与推广。另外,随着电子信息技术的发展,智能灌溉技术也日益完善,实现了传感器探测技术、远程操控技术、红外线检测技术等在农业智能灌溉中的综合应用,这样工作人员可以对农作物的生长情况进行实时监测,记录相关生长数据,然后对一些检测指标进行分析,根据实际情况对农作物的灌溉次数、频率进行调整。这不仅对农作物的健康生长具有促进作用,可以有效提高农作物的产量,而且智能灌溉技术的广泛应用,使得水资源得到精细使用,大大降低了灌溉用水量,降低了投入成本。2.2电气自动化技术在农业水处理中的应用。随着社会的进步,人们对生活质量的要求也越来越高,节能减排成了我国的重点工作,这项工作对于构建和谐社会具有重要意义。因此,所有行业都加强了节能减排工作力度。其中水资源的节约是节能减排的重要途径之一。而农作物的栽培、农产品加工处理等都会产生大量污水,如农业用水中常含有化肥、农药、各种细菌等污染物,他们具有规模大、影响范围广等特点。如果这些农业污水不加处理,而直接排放到土地或者河流中,会造成土壤酸碱化失衡。另外,一些废水中含有氮磷有机物,很容易造成河流与湖泊的富营养化,导致水生态平衡被破坏;农业废水中含有的病原体和有毒物质会对饮用水的质量造成影响,甚至引起中毒。而电气自动化控制系统在农业废水处理中的应用,实现了农业废水处理的全过程的实时监控,当出现不合格的农业废水被排放时,自动化废水监测系统会根据监测参数的变化来对废水的排放进行控制[3]。如果发生排放未经处理的农业废水或者处理不达标的废水的现象,自动化设备将自动停止工作并发出警报,从而确保农业废水处理的安全性,大大提高了废水的处理及监测效率。2.3电气自动化技术在温室大棚中的应用。温室大棚是农产品供给平衡的重要保障,对于人们的日常生活具有重要影响。温室大棚对于温度、湿度等环境指标具有很高的要求,导致传统的温室大棚种植具有难度大、不易操作、不易控制等难点。而随着电气自动化技术的快速发展与普及,智能自动控制系统逐渐被应用于温室大棚种植中,该技术主要是利用传感器来对温室大棚中的温度、湿度等环境指数进行实时检测,并根据反馈数据计算出农作物生长所需要补给的水量、适宜温度,然后通过自动化技术进行自动灌溉、施肥、温度调节,进而确保大棚内的农作物处于良好的生长环境中[4]。2.4电气自动化技术在无土栽培中的应用。无土栽培是当前农业发展的重点,主要用轻质材料或人工培养液来替代传统的土壤来种植植物,使植物的根部可以直接接触与吸收养料,可通过精量播种达到一次成苗的效果。因为人工营养液能够按照植物生长需求来进行配置,因而可以有效促进农作物的生长。而自动化技术的引入大大促进了无土栽培的发展,其为无土栽培管理提供了良好的控制和检测平台,使工作人员可以清楚地了解植物的生长状况。通过自动化检测平台,可以把无土栽培技术和传统栽培技术生长出的植物进行全程监测和对比,了解哪些因素对植物生长起到促进作用。除此之外,自动化监控可以使工作人员对植物的营养液吸收、周围环境影响、发展阶段等情况有所掌握,方便工作人员对技术加以改进。

3结语

我国是人口大国,水资源的人均占有率远低于世界平均水平,所以高效利用水资源是我国快速发展过程中需要面临的难题。自动化控制技术在农业水利发展中发挥了重要作用,可以在一定程度上降低减水资源的使用量,实现水资源的高效利用,同时也可以对农作物的生长状态进行实时监测与管理。与过去传统的农作方式相比,电气自动化技术更符合社会发展的需求,其应用可以大大降低人力、资金的投入,而且能够大大改善环境质量。因此,今后仍需广大科技工作者不断探索,勇于创新,不断更新、发展技术产业,为我国社会的健康发展保驾护航。

参考文献

[1]易继华.论电气自动化技术在化工生产中的应用及发展趋势[J].广东化工,2016(14):113-114.

[2]王一鸣.传感器与检测技术研究所在土壤水分测试领域的科研成果及产业化[C]//中国农业工程学会电气信息与自动化专委会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会,2010.

[3]夏诚.我国电气自动化技术应用现状及发展趋势[J].科技资讯,2012(27):139.

[4]孙生龙.关于电气自动化技术在水利工程中的应用研究[J].科研,2015(52):201.

作者:魏琳 单位:河南工业和信息化职业学院

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