【儀表網 儀表深度】糧農組織北京時間27日發布新旗艦報告《2020年糧食及農業狀況》，聚焦水資源短缺挑戰。數據顯示，許多人生活在嚴重缺水甚至是水資源匱乏的農業地區。更嚴峻的是，過去二十年間，人均淡水資源占有量下降了20%以上。因此，提高用水效率至關重要，尤其是在消耗水資源多的農業領域。
灌溉造成水資源大量浪費
在中國農業用水量約占總用水量的80%左右，由于農業灌溉效率普遍低下，水的利用率僅為45%，而水資源利用率高的國家已達70%～80%，因而，解決農業灌溉用水的問題，對于緩解水資源的緊缺是非常重要的。我們的智能農業灌溉系統在這種背景下應運而生了。
更好的水資源管理對于保障糧食安全和營養十分關鍵，同時也將有助于實現可持續發展目標。這需要更有效的治理與更健全的機構，包括通過合理的水資源臺賬與審計制度保護關于水資源的權屬和權利。糧農組織表示，可采取的行動很多。例如，可在雨養地區，開展集水和儲水設施投資；在灌溉地區，恢復可持續灌溉系統并進行現代化改造等。
智能灌溉系統：水資源管理小能手
灌溉設施可以顯著造福農村貧困人口，支持謹慎計劃擴大灌溉。在2010年至2050年之間，預計世界大部分地區的灌溉面積將增加，撒哈拉以南非洲地區的灌溉面積將增加一倍以上，使億萬農村人口從中受益。而灌溉設施發展至今，已經有了一套完備的系統——智能農業灌溉系統。
智能農業灌溉系統也叫智能灌溉系統、智能農業物聯網精細農業自控系統，是物聯網為保證農業作物需水量的前提下，實現節約用水而提出的一整套解決方案。智能農業灌溉系統簡單的說就是農業灌溉不需要人的控制，系統能自動感測到什么時候需要灌溉，灌溉多長時間；智能農業灌溉系統可以自動開啟灌溉，也可以自動關閉灌溉；可以實現土壤太干時增大噴灌量，太濕時減少噴灌量。
智能農業灌溉系統涉及到傳感器技術、自動控制技術、計算機技術、無線通信技術等多種高新技術，這些新技術的應用使我國的農業由傳統的勞動密集型向技術密集型轉變奠定了重要的基礎。智能農業灌溉系統可以根據植物和土壤種類，光照數量來優化用水量，還可以在雨後監控土壤的濕度。有研究現實，和傳統灌溉系統相比，智能農業灌溉系統的成本差不多，卻可節水16%到30%。
農業灌溉系統工作原理
農業灌溉系統工作時，濕度傳感器采集土壤里的干濕度信號，檢測到的濕度信號通過A/D模塊轉換，將標準的電流模擬信號轉換為濕度數字信號，輸入到可編程控制器。可編程控制器內預先設定50%-60%RH為標準濕度值，實際測得的濕度信號與50%-60%RH比較，可以分為：在這個范圍內，超出這個范圍，小于這個范圍三種情況。
可編程控制器將控制信號傳給變頻器，變頻器根據濕度值，相應的調節電動機的轉速，電動機帶動水泵從水源抽水，需要灌溉時，電磁閥就自動開啟，通過主管道和支管道為噴頭輸水，噴頭以各自的旋轉角度自動旋轉。灌溉結束時電磁閥自動關閉。為了避免離水源遠的噴頭不能被供給足夠的壓力，在電磁閥的一側安裝一塊壓力表，保證個噴頭的水壓滿足設定的噴灌射程，避免發生因為水壓不足，噴頭射程減少的現象。整個系統協調工作，實現對草坪灌溉的智能控制。
結語
農業灌溉系統不僅可以提高源利用率，緩解水資源日趨緊張的矛盾，還可以增加農作物的產量，降低農產品的成本。基于傳感器技術的智能農業灌溉系統是中國發展高效農業和精細農業的必由之路。
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