智能化農業灌溉模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇智能化農業灌溉，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

我國是農業大國，農業的是我國經濟發展的基礎，但是受水資源不足、人多地少、環境污染嚴重以及技術落后等原因的影響，我國農業用水的浪費率高，這對于發展現代農業是嚴峻的挑戰，也是現代農業必須解決的重要問題。本文通過分析國外經驗，研究分析適合我國的智能化設備農業節水灌溉控制系統。

1節水灌溉技術及國內外發展

（1）節水灌溉技術。

節水灌溉技術主要包含兩個方面：工程節水技術；灌溉控制技術。①工程節水技術：工程節水技術主要指的是利用原有的灌溉設施并對其進行現代化技術改造，或者重新建設先進的灌溉設備其目的是通過設備改造和創新減少水資源的損失，節水利用原則一是減少輸水損失、二是減少無效灌溉；具體技術有管道輸水，滴灌等等。②灌溉控制技術：灌溉控制技術主要指的是利用自動化控制技術，根據自然環境、農作物用水需求以及可用水量等因素，綜合協調保障供水，其供水原則更加精細化和可控化。相比較傳統的人工控制灌溉，灌溉控制技術不再依靠人的經驗進行控制灌溉，而是利用對地理環境以及作物生長的特性，大大提高了水資源的利用率，從而滿足用水需求的同時，做到不浪費水。

（2）國外農業節水灌溉控制技術應用。

國外在農業節水灌溉控制技術上有發展時間長，智能化水平高，其自動控制系統更加完善和先進。主要是利用計算機控制灌溉系統，檢測和掌握土壤環境，從而有效控制和掌握實際需水量，使用滴灌和噴灌，并且實現了自動化管理，只需要在控制室就能夠完成整個操作過程，在自動灌溉配套設施中，流量控制閥、減壓閥等，能夠大大提高整個設備的運行效率，促使作物獲得最佳的生長環境。

（3）國內農業節水灌溉控制技術發展。

國內節水灌溉技術開始于20世紀50年代，但是由于在管理和推廣方面的問題，開展的效果并不理想。進入新時期以來，我國在灌溉技術上取得了較快發展，但是先進的設備住喲還是依靠從外國進口，并且未能形成完備的控制體系，相比較國外地區，我國在農業生產中，有其特殊性，土地相對分散，并且地形較為復雜，一些國外的灌溉控制系統在適應性上存在不小的問題，并且這些設備價格昂貴，在我國推廣的難度大，我國在發展灌溉控制系統時需要加強自主創新，提高對控制系統的整合和升級，開發適用性強、成本低、效率高的智能化灌溉控制系統。

2節水灌溉控制系統

（1）節水灌溉控制系統工作原理。

節水灌溉控制系統是利用土壤測量儀器探測田間土壤各種信息，并對于收集到的信息進行轉化成數字量，并在控制器上予以顯示。同時這些信息及時傳輸和推送到PC上位機的人機界面上，實現對信息的掌握和控制。從接收的信息上結合預設的農作物需水量和以及整個灌溉系統的灌溉用水量、水速進行有效控制。一旦需要灌溉就可以啟動相關按鈕進行灌溉操作，整個過程中的信息都能夠在人機界面中得到顯示，主要包括灌溉時間、灌溉量以及剩余時間和水量等信息，如果不需要進行灌溉，就可以發出控制指令，機器就會停止操作。

（2）灌溉實現與控制。

在灌溉系統中，最核心的是采用電機驅動離心泵的方式將水注入管道，從而實現灌溉的目的。而這個過程中，執行灌溉任務的是電磁閥，電磁閥在這個系統中充當管理者角色，它能夠控制區域灌溉與否，并且連接著灌溉干支流的各個管道，在整個系統中形成若干個連接點。灌溉支管上安置了若干個噴頭，根據區域需水量進行灌溉或對區域實行輪流灌溉。對于分片區域，安放一定量的土壤水分傳感器，土壤水分傳感器的主要作用是監控所在地點的土壤水分，并將檢測到的數據和結果通過通訊設備傳輸到單片機中，單片機再根據預先的參考數據進行對比分析，根據對比分析結果實施灌溉。

（3）節水灌溉控制系統總體結構。

根據具體的原理和實際的需求，對于灌溉控制系統的總體結構進行了分析，其工作采用的是某型單片機，并采用控制電磁閥對于田間進行灌溉操作，其系統主要是利用傳感器測量電路、模數轉換電路、控制電路等等，結合上述的功能及總體結構。在研究智能化設施農業節水灌溉控制系統時，將灌溉控制系統劃分成兩個部分，一個是硬件電路，另一個是軟件程序。硬件電路主要是負責對數據的處理和執行，并且硬件設備能夠根據其實際情況進行調整和完善，軟件部分主要負責協調各個部分之間的關系，控制硬件的執行，屬于整個系統的核心部分，而整個系統的完成質量主要是硬件設備和軟件服務相互協調的結果，只有二者相互協調才能發揮節水灌溉系統的最大功效。

3節水灌溉控制系統的設計及建議

（1）系統設計主要內容。

智能化設施的農業節水灌溉控制系統設計可以分為硬件設計和軟件設計兩個部分。硬件設計主要集中在四個方面：①單片機主機；②模數轉換電路；③LED數據現實電路；④超限報警電路。軟件主要從五個方面進行設計：①灌溉系統主系統設計；②采樣子程序設計；③數據處理程序設計；④尺度變換程序設計；⑤轉碼程序設計。

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隨著我國水資源的日漸緊缺，我國的水資源供需矛盾也逐漸表現出來，而農業作為用水大戶，其發展節水型農業已經成了農業未來發展勢在必行的方向[2]。目前節水農業主要采取了滴灌、噴灌、微灌等節水灌溉措施，雖然相對于大水漫灌而言，已經實現了較高的用水效率，但綜合分析，其精準度依舊不夠，無法根據農作物的具體需水要求進行灌溉。物聯網技術結合農業的發展誕生了物聯網智能灌溉系統，不僅提高了灌溉精準度，同時也減輕了人力勞動，實現了遠程控制，全面提高了農業生產的生產效率。物聯網智能化農業灌溉是指不需要人進行其實控制，系統能夠自動的感知對農作物何時進行灌溉，以及為農作物灌溉多少的問題。物聯網智能化灌溉可以根據農作物的數據采集結果自動開啟灌溉系統。物聯網灌溉技術是目前我國從傳統農業向現代化農業轉型的重要技術支撐，也幫助農業生產實現了向遠程化、精細化、自動化、虛擬化的轉型[3]。物聯網智能灌溉系統提高了灌溉的綜合管理水平，將原本最需要人的經驗才可以進行生產的農業，轉變成了科技化生產模式，不僅杜絕了人為操作的盲目性與隨意性，同時提高了全面管理水平，實現了一個人對上萬畝地的管理。由此可見，推廣物聯網智能化節水灌溉，不僅可以有效地緩解我國的水資源短缺危機提高我國農業現代化的水平，改變原先粗放式的灌水模式，同時也可以實現農業管理水平的提升，提高農業生產效率，減少人力勞動，全面優化農業生產方式。所以基于物聯網的農業節水灌溉技術，必然成為今后農業灌溉的發展趨勢。

2 基于物聯網的節水灌溉體系

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正文：

1.械智能化的含義及意義

1.1農業機械智能化的含義

首先智能化作為現代科技的主流趨勢，將其應用于農業領域。精確來說，是指在動態環境下，將農業技術與先進的電子信息技術相結合，利用計算機系統將傳感器接收到的信息進行邏輯運算、然后發出指令來控制農機精確完成各種動作，從而實現農業生產和管理的智能化。

1.2農業機械智能化的意義

裝備微型計算機的農業機械有比普通農機更強大的功能，屬于高科技產品。優點如下：第一，極大的提高了勞動生產率和農業資源的利用率，降低了生產成本，減少了化肥，農藥和石油的投入;第二，功能強大，不僅可代替傳統農機進行實際作業，還能根據產量信息，氣候信息等對下一季度的生產進行預測，對農業生產具有指導作用;第三，智能型農機具有通用性，即多功能性，一臺智能型農機可同時具備普通農機所具有的功能，可以在各種環境下進行作業;第四，安全性好，可靠性高。由于智能型農機擁有中央處理器(CPU)及多種傳感器，可以隨時監測環境信息，因此只需人為地對這些數據進行分析處理，避免了實際操作農機而伴隨的危險性;第五，環境保護，隨著農業化學藥品所帶來的危害性日益增加，智能型農機的使用可以有效解決這一問題。

2.國外發達國家智能型農機發展狀況

簡單、傳統的農業機械存在著能源浪費、功能單一等問題。因此，節能型農機的開發和使用顯得十分必要。目前，國外發達國家農業已基本實現機械化覆蓋。截至當前，美國農業已達到高度發達的農業機械化、智能化水平，整體呈現規模化、集成化、專業化發展。平均每家農場擁有機械總值高達10萬美元，折合約70萬人民幣。澳大利亞以其傳統的畜牧業為主，現已完成對畜牧生產全過程的機械化，農業機械呈現高智能化，節能化，高效化，覆蓋從草場的種植、收割、翻種，到奶牛的養殖、擠奶，全部由智能型農機及農業機器人完成。德國的農業現代化水平很高，結合其發達的自動化技術，將所有的播種機、除草機、噴水機、收割機等由一臺電腦全程操縱。不僅提高了作物產量，而且大大壓縮了生產勞動環節，現在從事農業生產的人員都需具備極高的科學素養和過硬的機械操作水準。

3.智能型農機的應用實例

3.1耕作機械智能化

美國Trimble公司所研發的TrimbleHV401激光平地機，應用農業激光平地系統對土地進行平整操作。與傳統的平地機相比，利用激光技術翻整過的農田翻整精度高達數倍。通過激光發射機發射光信號覆蓋農田，以覆蓋過的田面為平面基準(可傾斜)，當接收器收到光信號后，會向位于刮土鏟上的控制箱傳輸信息，并由控制箱發送指令控制液壓系統，完成對土地的高精度翻整。

3.2收獲農機智能化

與傳統的自走半喂入式聯合收割機不同，現代谷物聯合收割機采用圓弧狀豪華駕駛室，鷹眼型水晶真空燈，加寬底盤，使清選面積更大，收割、脫粒效率更高。美國農場設備制造商衛西.弗格森將計算機系統應用與聯合收割機上，更是開創了收獲型農機的新領域。利用中央處理單元(CPU)，在收割的同時記錄田地間各區域的產量，由此來制定不同季度的種植計劃以及原料、肥料投入比率，使生產效率大大提高。

3.3灌溉機械智能化

位于中東地區的以色列不僅長年戰亂且氣候干旱，水資源嚴重缺乏，但依靠領先于世界的灌溉技術，因此保證了農業的良好發展。由于用水困難，節水農業是以色列發展農業的唯一路徑。十幾年前，以色列首次將自動化技術應用于灌溉技術中，由最初的一個簡單的單片機發展到現在可同時進行灌溉、施肥、監測、報警的多功能自動灌溉系統。目前，由Eldar-Shany公司生產的智能灌溉控制系統(ElgalAgro)是世界上最先進的農機控制系統，可以應用于大型農場、果園、田園的灌溉，且灌溉精確，效率極高，并同時擁有施肥及過濾器反沖洗等工作。另外，澳大利亞HardieIrrigation公司的一系列自動灌溉系統也十分具有代表性。

3.4農業機器人的廣泛使用

農業機械化是衡量一個國家農業現代化水平的重要標志，而農業機器人技術則更能反映一個國家的農業科技創新水平。發達國家對農業機器人的研發起步較早，投資較大，因此，水平也居于世界前列，如澳大利亞的剪羊毛機器人，荷蘭的擠奶機器人，法國的耕地和分揀機器人，西班牙的采柑橘機器人等。但目前，農業機器人還面臨智能化水平不夠完善，不能滿足生產需要，開發難度大等問題。

4.我國的農機發展前景

科學技術部《“智能農機裝備”重點專項2017年度項目申報指南》中指出，農業是國民經濟的基礎，其根本出路在于機械化，農業機械化是農業現代化的重要標志。智能農機裝備代表中國農業先進生產力。當前，我國農業現代化發展迅速，農機裝備供應與需求矛盾更加明顯。因此，加速農業技術創新，轉變發展方式，優化產業升級成為當前中國農業發展的迫切需求。

參考文獻

[1]《“十三五”國家科技創新規劃》

[2]《國外智能化農機裝備簡介》，鄭文鐘，2016年

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中圖分類號：TP391.44 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2013）36-0605-01

當今智能化物聯網技術正在蓬勃發展，我國農業也正處在傳統農業向精準化、智能化、數字化現代農業發展的關鍵時期。智能化物聯網技術在當今的現代農業生產中的運用，對于建立集約、高效的現代農業生產、經營方式，提高農業生產能力，保障食品安全等具有重要意義，也是我國新型現代農業發展的方向。

一、物聯網概念

1、定義

物聯網，是將所有物品通過各種信息傳感設備，如射頻識別（RFID）、紅外感應器、3S技術、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物體與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網的核心和基礎是互聯網，不過用戶端不僅局限于個人電腦，而是延伸到任何需要實時管理的物品和物品之間。其最關鍵的技術就是“物”里內嵌微型感應芯片，把它變得智能化，讓它可以“開口說話”。再借助無線網絡技術，人就可以和物體“對話”了，物聯網就是傳達“聲音”的媒介。

2、 體系結構

物聯網具備3個基本特征：一是全面感知，即利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息；二是可靠傳遞，通過各種電信網絡與互聯網的融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去；三是智能處理，利用云計算、模糊識別等各種智能計算機技術，對海量數據和信息進行分析和處理，對物體實施智能化的控制。

物聯網有3個層次：（1）感知層，即以二維碼、RFID、傳感器為主，實現“物”的識別；（2）網絡層，即使通過現有的互聯網、廣電網絡、通信網絡等實現數據的傳輸與計算；（3）應用層，即輸入輸出控制終端，可基于現有的手機、個人電腦等終端進行。

二、智能化物聯網技術在現代農業發展中的用途

當前，隨著智能農業、精準農業的發展，智能感知芯片、移動嵌入式系統等智能化物聯網技術在現代農業中的應用逐步拓寬。智能化物聯網技術將大量的傳感器節點構成監控網絡，通過各種傳感器采集信息，以幫助農民及時發現問題，并且準確地確定發生問題的位置，這樣農業將逐漸地從以人力為中心、依賴于孤立機械的生產模式轉向以信息為中心的生產模式，從而大量使用各種自動化、智能化、遠程控制的生產設備。

1、智能化培育控制

現代化農業的一個突出表現是智能化培育控制。在農業生產區安裝生態信息無線傳感器和其他智能控制系統，可對整個生產地區的生態環境進行檢測，從而及時掌握影響生產地區環境的一些參數，并根據參數變化適時調控如灌溉系統、保溫系統等，確保農作物有最好的生長環境，以提高產量、保證質量。在保溫系統中，通過采集、分析和控制土壤濕度、土壤成分、pH值、降水量、溫度、空氣濕度和氣壓、光照強度、CO2濃度等來獲得作物生長的最佳條件，將生物信息獲取方法應用于無線傳感器節點，為溫室精準調控提供科學依據。在灌溉系統中，通過感應土壤的水分，并在設定條件下與接收器通信，控制灌溉系統的閥門打開、關閉，達到自動節水灌溉的目的。

2、農產品質量安全監管與追溯

我國食品安全方面事故頻發，一個重要的原因是從生產到銷售缺乏完善的監管。加大對農副產品從生產到流通整個流程的監管，可將食品安全隱患降至最低，以智能化物聯網技術為基礎，建立“食品安全追溯系統”。以豬肉安全為例：進入農貿市場的豬肉安裝上電子芯片，以跟蹤豬肉產品的生產、加工、批發，以及零售等各個環節。消費者在購買豬肉時可索取含有食品安全追溯碼的收銀條，憑借收銀條上的追溯碼查詢生豬來源、屠宰場、質量檢疫等多方面的信息。

3、農業信息監測、

農業信息除在精準農業中監測農作物的害蟲、土壤的酸堿度和施肥狀況等外，還包括從種子選擇到病蟲害防治，從幼苗培育到收割入庫等方面。信息監測范圍涵蓋各個方面，包括畜牧業、農副產品加工業及漁業等。在現代農業中，天氣預報是重要和首要的農業信息之一，但現代農業的發展需要更多支持因素。應為農民打造更寬廣的農業信息渠道，所包含的信息內容也應從天氣預報到施肥選擇，從種子遴選到病蟲害防治，從幼苗培育到收割入庫等方面。例如，我國部分地區已實現把測土配方施肥數據傳輸到農戶手機上的業務功能。這種農業信息的傳送大大提高了現代農業的生產效率。

三、現代農業智能化物聯網技術應用情況

進入新世紀以來，我國和歐美等一些國家相繼開展了農業領域的智能化物聯網技術應用示范研究，在農業資源利用、農業生態環境監測、農業生產、農產品安全監管等領域取得了一定的成果，同時推動了相關新興產業及其標準化的發展。

智能化物聯網技術在國、內外現代農業信息化領域已經有了初步應用，如：傳感技術在精準農業的應用、智能化專家管理系統、遠程監測和遙感系統、生物信息和診斷系統、食物安全追溯系統等。 目前，國內外關于農業智能化物聯網技術應用很多。比如：土壤養分、墑情監測，為作物選擇和耕種方式提供指導；糧情信息監測，為監管部門科學決策保護糧食安全提供有效數據；農業大棚溫室監控、田間自動化管理，通過連續監測土壤濕度數據，實現多點同時滴灌補水；二維碼動物溯源，通過食品追溯標簽使消費者全面了解產品信息，確保食品安全。

四、智能化物聯網技術條件下現代農業發展的重點

隨著科技的迅速發展，智能化物聯網技術在農業上的應用越來越廣泛，一批關鍵農業信息感知技術和新興產業培育問題也期待科技突破。智能化物聯網技術在農業上的應用正朝著微小型、可靠性、節能型、環境適應性、低成本、智能化方向發展。

1、應用物聯網技術，實現設施農業的自動化管理。

采用智能化物聯網技術，在溫室生產中大量采用溫室內布置光照、溫度、濕度等無線傳感器、攝像頭和控制器，無線傳感器管理、調控溫度、濕度、光照、通風、二氧化碳補給，營養液供給及PH值、EC值等，使栽培條件達到最適宜水平， 以合理利用資源，提高產品的產量和質量。管理者可以隨時通過3G手機或電腦，進行遠程監測、遠程控制澆灌和開關卷簾等設備，并可實時查看到農業大棚內的溫度、濕度等信息。實現對農業大棚的自動化管理，提高工作效率。

2、完善農產品物流、安全管理與溯源機制

在生鮮農產品流通方面，能很好地借助智能化物聯網技術的幫助。

智能化物聯網技術技術可以實現畜禽產品從養殖、屠宰刀運輸銷售的全過程質量控制，并實現質量溯源，可實現畜禽生產檔案管理（畜禽信息、飼料信息、疾病防疫等），實現FID標簽和條碼間信心的轉換，條碼標簽的打印，基于網站、電話和手機短信的畜禽產品質量安全細細的溯源查詢功能。

五、 結束語

智能化物聯網技術作為當代信息技術的新發展方向，很多國家都在投入巨資進行研究，我國也正高度關注對此的研究。在當今現代農業發展的利好形勢下，我國嘗試在各個行業進行應用智能化物聯網技術示范工作，在農業上的應用也取得一些成效。農業智能化物聯網技術把感應器嵌入農業機械、土地、灌溉系統等各種物體中，然后將“物”與互聯網整合起來，通過智能分析，實施實時的管理和控制。這樣人類可以以更加驚喜和動態的方式管理農業生產，提高資源利用率和生產力水平，促進可持續發展。智能化物聯網技術的發展必將深刻影響現代農業的未來。

參考文獻

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目前，農業智能節水灌溉系統主要是把AT89C52單片機作為主控芯片，而又是有多個傳感器以及電路共同組成，主要包括：濕度傳感器、超限警報電路、數據處理電路和LED動態顯示電路等。該智能節水灌溉系統主要是通過由濕度傳感器監測土壤的濕度，然后將濕度值報告給單片機，單片機再根據預先設定的濕度值控制其它系統對土壤輸送水分，待達到規定的濕度值后，系統則自動停止補充水分，讓土壤始終保持最合適的濕度，進而促進農作物的快速生長。

1 智能節水灌溉系統的整體設計

智能節水灌溉系統是把型號為AT89C52的單片機作為系統的主控芯片，在土壤中安裝多個濕度傳感器，由它來監測土壤中水分含量。當土壤中含量低于標準值時，濕度傳感器則將這個信息轉化成電流信號，再通過信號處理電路進行一系列的處理后就變成了可用的電壓模擬性信號，然后通過A/D轉換器將它轉化為數字信號，直接傳輸到主控芯片單片機中，單片機就對整個系統進行合理地調控，在數碼管上會顯示出濕度值。一旦濕度值發生了變化，該智能節水灌溉系統就會自動控制水泵開關。農業智能節水灌溉系統結構框圖如圖1所示：

圖1 智能節水灌溉系統結構圖

2 單片機的最小系統

AT89C52單片機具有功耗低、性能高的優點，在農業智能節水灌溉系統中得到較為普遍的應用。該單片機在工作時的額定電壓為5V，在單片機的內部存在一個256B的RAM和一個8kB的PEROM，這就保證單片機能夠與標準MCS-51指令系統共同控制運作，這主要是運用了由ATMEL公司研制出的高密度生產技術和非易失性存儲技術，在單片機內部還分布著Flash存儲單元和8位CPU，芯片為40個引腳，這就包括了32個外部雙向I/O口、2個全雙工串行通信口、2個外部中端口、2個16為可編程定時計數器。該芯片不僅能夠實現常規編程，還能夠實現在線編程，依靠可反復擦寫的Flash存儲器與MCU將其有機結合，這就直接使得芯片的靈活性得到大幅度提升，還減少了系統的制造成本。

3 時鐘電路

單片機的內部結構從根本上分析也即是同步時序邏輯電路，其核心就是時鐘電路，主要依賴于時鐘信號對時序邏輯系統進行有效控制，并且CPU具備的不同種指令功能即是在由時序單路生成的時鐘信號控制下逐一實現的。其中，MCS-51型號的單片機中所含有的時鐘信號可以分為兩種方式：通過外部電路生成；通過單片機內部的振蕩電路生成。

4 復位電路

為了確保CPU與其它相關的功能部件均可以從某個確定的狀態開始工作，因此，單片機在每一個開機時都必須重新復位，此時，復位電路就起到了關鍵作用。復位電路一般分為按鍵復位和上電復位等形式。在對MCS-51型號的單片機進行復位時，主要是由外部復位電路來完成，其工作原理為：當按下按鈕之后，就使得RC電路進行充電，且RESET端發生高電平，此時只要將高電平始終維持在10ms以上，即可完成單片機的復位工作。

5 數據采集處理電路

由傳感器監測到的模擬信號是非常微弱的，并且此時存在很多干擾信號，所以信號在傳輸到主控芯片之間就必須通過濾波、信號放大以及模數轉換等步驟。該智能節水灌溉系統通過運算放大器U2、U3把信號進一步放大，進而能適應之后A/D轉換器的工作要求。

ADC0809主要包括一個A/D轉換器、一個8通道模擬開關、一個三態輸出鎖存器和一個地址譯碼鎖存器等，該數據采集處理系統可以同時允許8個模擬信號傳輸，并實現A/D轉換器的轉換共享。

6 LED顯示系統電路

在采用單片機的系統中，一般所采用到的顯示器件包括數碼管和顯示器。這兩種器件具備的優勢十分明顯，包括價格便宜、配置容易、與主控芯片接口簡便等。可以在農業智能節水灌溉系統中采用共陰極數碼管，實現動態顯示。把數碼管的LED的引出端與單片機I/O口的8位線進行連接，調節共陰極數碼管的高電平使之有效，再選擇8位并行輸出端，則就可以在LED顯示器上實時顯示不同的數值。

7 超限警報電路

如果該智能節水灌溉系統的運行環境超出預置的范圍，就需要設置一個超限警報電路來提醒使用者，以便及時采取有效措施加以解決，現今普遍采用的報警電路主要包括：蜂鳴報警、閃光報警及語音報警等。例如，采用語音報警裝置，則一般選擇采用1SD1420型號的語音報警芯片，由A/D轉換器傳出的數字信號經過主控芯片的P0接口輸送到主控芯片內，然后由主控芯片對信號進行智能化處理并與配置值作對比。如果比預置值要小，那么P2.1口將會輸出低電平，單片機就會控制語音芯片發出報警信號；反之，那么P2.1口將會輸出高電平，系統不會出現語音報警信號，則系統運行正常。

8 結束語

本文簡要介紹了農業智能節水灌溉系統設計組成，這體現了自動化技術在我國農業灌溉中的有效應用，同時也體現了我國農業科技水平的顯著提高。而目前，我國農業灌溉的智能化水平在整體上看來偏低，這需要國家農業部門進一步加大農業智能化研發力度，在農田灌溉方面設計出高度智能化、自動化的供水系統，既能節約大量的水資源，還能促進農作物快速成長。

參考文獻

[1]張水利.集散型智能節水灌溉控制系統的設計與實現[D].中國海洋大學，2008.

[2]王秀霞.智能節水灌溉系統的設計[J].電子技術，2013，09：62-64+61.

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天賜良源 風清水綠稻花香

水稻品質的優劣不但取決于水稻的品種，更重要的是它的生長環境。

通河縣地處第三積溫帶，屬溫帶大陸性季風氣候，年均氣溫2.4℃，年均降水量610毫米，全年日照時數2487小時，無霜期年均120天。

通河土質肥沃，黑土層厚，是富饒的農業區。通河境內河流縱橫，泡澤星羅棋布，松花江流經通河縣域123公里，縣境內有大小河27條，年均徑流量15.2億立方米。全縣有大小沼澤275個，小型Ⅰ水庫8座，小型Ⅱ水庫4座，塘壩820個，加上可開采量1.1億立方米的地下水，全縣水資源總量達16.3億立方米。

大自然的慷慨賜予，奠定了通河水稻產業發展基礎，水稻種植面積不斷擴大，稻米品質不斷改良。2013年，通河水稻種植面積已經發展到135萬畝，平均單產為每畝550公斤，總產量達到14億斤。其中，有機水稻種植取得認證面積2萬畝，綠色水稻達90萬畝。

水利命脈 蓄提并重做保障

自打2005年當地修建了依山灌區烏鴉泡提水站后，烏鴉泡鎮依山村農民李義就再不愁水稻賣不出好價錢了――他家的幾十畝水田用上了松花江水，不但自家稻田用水有了保障，還比原來井水灌溉提高了稻米質量。當地的依山村、五四村、岔林河農場等6萬畝水田都用上了松花江水。

為進一步擴大水稻種植面積，提升稻米品質，近年來，通河縣在農田水利建設上加大了控制性水利工程建設力度，依托松花江及大型水庫，建提水泵站，修渡槽溝渠，引江河湖泊自然水資源灌溉水田，取得了良好效果。

據了解，為充分利用松花江水，該縣擬沿江建設6個提水泵站。目前，該縣境內松花江沿岸已建成太陽谷、依山兩處大型提水泵站。洪太、中興、東部灌區的沿江提水泵站建設已納入“十二五”水利發展規劃。總投資1.6億元的太陽溝現代農業示范園區內的濃河鎮提水泵站及灌區配套工程已經完工。負責此項工程的縣水務局副局長孫為民介紹，太陽溝現代農業示范區工程采用現代化的控制管理設備，實現灌區科學配水調度，設計灌溉面積為5.12萬畝，可改善現有2.1萬畝水田灌溉條件，增加水田面積3.02萬畝，示范區年可增加糧食產量940萬公斤，增加效益2500萬元。

圍繞種植業結構調整，擴大水稻種植面積，提升稻米品質，通河縣著力加大了控制性水利工程建設，松花江沿岸太陽谷、依山兩處大型提水泵站設計灌溉能力達15萬畝，二甲溝水庫中型水庫已完成前期工作。另外，洪太、中興、東部灌區的沿江提水泵站建設已納入“十二五”水利發展規劃，這些條件均為稻米產業發展提供了水利保障，規劃到2016年全縣水稻種植將達到160萬畝，比目前擴大25萬畝。

智能工廠 浸種催芽育壯苗

望著稻田內齊刷刷的秧苗，三站鄉一村殘疾農民高東華心里樂開了花，水稻工廠剛育完秧苗，縣殘聯包村干部付國輝、吳小燕就來到他家，幫著插了3天秧苗，讓他家的20畝水稻沒誤了節氣。

水稻智能化育苗園區建設是實現水稻增產的重要舉措。為加快發展水稻生產，2010年以來，該縣相繼在通河鎮、祥順鎮、富林鄉、三站鄉建成了4處高標準智能化水稻育苗園區。

篇7

1.采用多種傳感器技術，應用化學與生物等學科知識，實現因地制宜、科學種田。現如今，農民關于種植何種農作物的問題，大多是“以前種什么，現在也種什么”或者“別人種什么，我也種什么”。另外，在施肥時也存在類似問題，施何種肥以及肥量的多少等也均不能很好的抉擇，甚至在少數人心中還存在一個誤區，施肥量越多，產量越大。熟不知，這些都應因地而異，因農作物而異。這就迫切需要我們研制出一款集多種傳感器于一體，同時兼有生物與化學的知識庫，能夠指導農民更好地選擇作物，更好地施肥、灌溉與打農藥，盡可能地科學利用資源，使每一種資源均適得其所。

2.采用智能機器人技術，同時結合傳感器技術與多學科知識，使其多功能化，能夠自動完成拔草、施肥與灌溉，同時也能自動盛裝糧食并將糧食儲存到某一位置。這樣將大大降低農民的勞動強度，同時，也將有可能解放部分勞動農民的雙手。所以，在發展農業機械的同時，我們也要大力發展機器人技術。機器人技術的革新將很可能會帶來農業機械新的生機。最重要的是機器人技術將使農業機械更加簡便化與智能化。

二 農業機械使用者大多是文化水平不高的農民，他們知識淺薄，接受和操作新東西的能力遠低于高知識分子。所以，受使用群體的限制，農業機械必定走向簡便化、智能化與一體化。

1農業機械將會走向簡便化，這是必然趨勢。簡便化是指操作簡單，裝置簡單，但功能齊全。即無論其內部結構何許復雜，原理何許深奧，最終的操作命令一定盡可能地簡單，能夠被大多數使用者很容易地上手。讓農民為了復雜的機械設備，去學習深奧的理論的知識是不現實的。所以，這就需要我們聯系實際，從實際出發，將絕大多數農業機械均轉化為易操作與易控制的裝置，盡可能的將其復雜原理與結構封閉在一個盒子里，使用者只管操作部分，其他均可不管就能輕松操作使用其各個功能。同時，農業機械也必定越來越輕型化，大而笨重的設備使用起來太過費力，并且若想移動它也很困難。為了更大程度上的方便使用者以及獲得更多使用者的青睞，農業機械必定走向簡便化。

篇8

中圖分類號：TD823.8 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）10-0256-01

由于歷史、觀念和技術等方面的原因， 我國傳統農業機械與發達國家相比有很大差距， 已遠遠不能適應農業的科技進步。近些年來， 自動化的研究逐漸被人們所認識， 自動控制在農業上的應用越來越受到重視。例如，把計算機技術、微處理技術、傳感與檢測技術、信息處理技術結合起來， 應用于傳統農業機械， 極大地促進了產品性能的提高。我國農業部門總結了一些地區的農業自動化先進經驗（如臺灣地區的農業生產自動化、漁業生產自動化、畜牧業生產自動化及農產品貿易自動化）的開發與應用情況， 同時也汲取了國外一些國家的先進經驗、技術， 如日本的四行半喂人聯合收割機是計算機控制的自動化裝置在半喂人聯合收割機中的應用，英國通過對施肥機散播肥料的動力測量來控制肥料的精確使用量。這些技術和方法是我國農業機械的自動化裝置得到了補充和新的發展， 從而形成了一系列適合我國農業特點的自動化控制技術。

一、已有的農業機械及裝置的部分自動化控制

自動化技術提高了已有農業機械及裝置的作業性能和操作性能。浙江省把自動化技術應用于茶葉機械上， 成功研制出6CRK-55型可編程控制加壓茶葉揉捻機， 它利用計算機控制電功加壓機構， 能根據茶葉的具體情況編制最佳揉捻程序實現揉捻過程的自動控制， 是機電一體化技術在茶葉機械上的首次成功應用。

1.應用于拖拉機

在農用拖拉機上已廣泛使用了機械油壓式三點聯結的位調節和力調節系統裝置， 現又在開發和采用性能更完善的電子油壓式三點聯結裝置。

2.應用于施肥播種機

根據行駛速度和檢測種子粒數來確定播種量是否符合要求的裝置， 以及將馬鈴薯種子割成瓣后播種的裝置等。

3.應用于谷物干燥機

不受外界條件干擾， 能自動維持熱風溫度的裝置停電或干燥機過熱引起火災時， 自動掐斷燃料供給的裝置。

二、微灌自動控制技術

我國從20世紀年50代就開始進行節水灌溉的研究與推廣據統計。到1992年， 全國共有節水灌溉工程面積0.133億m2， 其中噴灌面積80萬m2， 農業節水工程取得了巨大的進展。灌溉管理自動化是發展高效農業的重要手段， 高效農業和精細農業要求必須實現水資源的高效利用。采用遙感遙測等新技術監測土壤墑性和作物生長情況， 對灌溉用水進行動態監測預報， 實現灌溉用水管理的自動化和動態管理。在微灌技術領域， 我國先后研制和改進了等流量滴灌設備、微噴灌設備、微灌帶、孔口滴頭、壓力補償式滴頭、折射式和旋轉式微噴頭、過濾器和進排氣閥等設備， 總結出了一套基本適合我國國情的微灌設計參數和計算方法， 建立了一批新的試驗示范基地。在一些地區實現了自動化灌溉系統， 可以長時間地自動啟閉水泵和自動按一定的輪灌順序進行灌溉。這種系統中應用了灌水器、土壤水分傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、水位傳感器和雨量傳感器、電線等。

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中圖分類號：TU984文獻標識碼： A

在人類的發展中，城市所發揮的作用越來越重要，同時，城市的未來發展也面臨著諸多挑戰，如擁堵的交通、低效的城市管理、完善性欠缺的環境監測體系、實效性低下的城市應急系統等。 在這些實質性挑戰下，就要求積極引入科學技術，來獲得跨越式發展。 其中，基于物聯網技術的智慧城市為未來城市的發展提供了一個全新的思路和模式， 對城市的未來發展影響重大。 因此，對基于物聯網技術的智慧城市建設進行探討分析， 來尋求智慧城市的合理、 科學建設對策就顯得十分必要，對于我國智慧城市的建設與發展具有積極地現實意義。

1基于物聯網技術的智慧城市的內涵

基于物聯網技術的智慧城市是人類城市建設的延續，是繼工業城市、信息城市、數字城市后的更高階段發展。 智慧城市的基礎是高速無線信息化基礎設施、物聯網和傳感器技術，其傳感經絡是以互聯網、無線通信網、廣電網、傳感器網絡等多網融合；其傳輸神經中樞包含智能技術、云計算、數據挖掘、模糊識別等，內容主要涉及智慧生活、智慧醫療、智慧校園、智慧服務、智慧經濟、智慧管理、智慧技術、智慧產業等，是城市發展的新形態和新模式。 總而來講，基于物聯網技術的智慧城市是城市化進程中，實現人與城市、環境、自然間有機融合、協同發展的更高層次。物聯網技術應用實質上就是在我國的各個經濟體系中應用了信息化技術，互聯網技術和傳感器技術的融合，然后在實際的生產、加工等多種行業中得到了交匯。 在這種新型融合模式下使產業結構、社會形態等發生巨大的改變，他所涉及到的領域非常的寬廣，從政治到文學、從工業到社會等，具體包含以下四層含義：①在戰略上的相互融合；在信息化的發展戰略上與工業化的發展戰略上保持高度的統一， 在發展模式上進行完善匹配。 ②在能源上的融合；信息能源與工業資源有著相互的融通，通過二者之間資源的互用，能夠在很大程度上節約能源的使用程度，同時保護了不可再生資源。 ③在經濟上的融合；在虛擬經濟與工業實體經濟進行有效的融合，能夠促進知識產業化的快速發展，同時加快信息化的發展速度。 ④在技術上的交匯；信息的 IT 技術和工業上的生產技術融合起來能夠產生新的科研成果，對企業的快速發展有著極大的推動作用。

2 物聯網在構建智慧城市中的意義分析

2.1 促進城市產業的發展

物聯網對于促進城市產業的發展有積極的意義，涉及城市周邊的工業以及城市中央區的商業發展以及其他行業。從大的方面來講，物聯網技術的實現對于城市各產業結構的重新調整都有重要的意義，這就體現了智慧城市中資源的集中利用以及結構的最優化等特點；從小的方面來說，則是進一步拉動城市經濟的發展，新技術的出現為新行業的誕生以及新的營業模式等等都產生了重大的影響。物聯網的發展代表著城市科技水平的發展，將物聯網運用于智慧城市的設計當中，能夠極大地促進城市各產業之間的相互協調發展。

2.2 降低城市信息管理成本

物聯網技術的實現直接取得的效果就是降低了城市信息管理的成本，由于物聯網是建立在網絡的基礎上，就具備了處理大量信息并能夠快速存儲和傳遞的功能。這在很大程度上是提高了信息處理的效率，在城市的日常運轉中，不僅僅電子商業等行業需要處理大量的信息，而且傳統行業如農業、工業也逐步走向信息化。所以在城市的日常管理中，做好信息的管理和降低管理成本是重要的方面之一，可見物聯網技術的實現無疑是便利了城市的信息管理等過程。另外，在降低信息管理成本的同時，物聯網技術的實現卻不會增加數據管理的風險。相反，物聯網采用非對稱式加密技術以及網絡通用的協議，可以極大地提高信息管理的安全性。

2.3 有利于城市的整體發展

物聯網技術的實現有利于提高城市發展的整體實力，物理網技術作為一門新興的技術種類，不僅為城市經濟發展帶來了新的契機和活力，同時也促進了新的生產方式和管理方式的形成。在城市發展的方向選擇上，應該更加與新興技術和未來信息時代走向相協調。物聯網技術正式當前信息化時代下的產物，而且物理網的實現將會有助于城市的整體發展，尤其是在城市的智能化上，這同時也是智慧城市建設的基本方向。

3 物聯網技術在構建智慧城市中的重要性

3.1 公共服務智能化的實現

物聯網技術在建設智慧型城市中的主要運用涉及多個方面，其中一個主要的方面就是公共服務智能化的實現。公共服務是市政管理的主要日常工作，只有基礎服務做得好，才能得到廣大城市居民的認可。首先，借助物聯網技術可以實現宏觀上對公共領域建設情況進行監督和管理。基于物聯網的公共服務體系能夠為市政府管理提供雙向的管理手段，在應對城市安全問題、食品管理問題、環境監測管理等多方面都具有積極的意義，能夠為市政府管理提供有效的管理手段。

3.2 農業和商業發展智能化的實現

農業和商業都是城市經濟體的重要組成部分，物聯網技術的實現能夠實現農業管理的智能化以及商業管理的自動化。如，基于物聯網技術的農業灌溉系統就能極大地提高農業灌溉的效率，同時也能降低成本。物聯網將外界環境變化與灌溉設備之間建立起聯系，一旦外界環境條件發生改變并達到了預設值，就將自動化帶動設備的運轉，實現自動化灌溉等需求。另一方面，也能隨著條件的改善而控制灌溉水量和周期等等，總而言之，物聯網技術的實現極大地提高了農業等產業的智能化程度。

3.3 居民生活智能化的實現

物聯網技術也促進了城市居民生活智能化，從理論上來看，物聯網的最初理念就是為實現遠距離控制設備的功能而設計的，所以物聯網技術能夠使居民的生活更加便利。簡單舉例來說明，即使居民距離自己的房屋有較遠的距離，但只要設備與控制設備通過物聯網連接在一起，就能夠實現遠距離控制家中電器。在居民生活管理中，智能化地管理如水電、煤氣等，將會給居民生活帶來極大的便利。物聯網技術作為一門新興技術，不僅利用了網絡為基礎平臺，而且也具有較好的人機互動性，方便居民的操作，具有較強的實用性。

3.4 交通管理智能化的實現

交通管理作為城市管理中較為關鍵，也是較為棘手的管理環節。交通管理的智能化的實現能夠提高城市運轉的效率，而且也是城市綜合實力的重要體現。物聯網技術能夠實現交通管理設備的自動化，一方面，能夠為日常的交通疏導和管理提供新的技術手段，能夠為交通事故的處理、交通疏通等提供技術支持；另一方面，也有助于交通路線的最初設計，有利于更加合理地設計交通線路。交通的便利性也能夠促進城市旅游業的發展，可見交通管理智能化的實現既有助于城市居民生活的便利，也有助于城市第三產業的發展。

4 結束語

智慧型城市的構建既是城市發展的新概念，同時也是現代信息化社會發展的必然要求。物聯網這一技術在智慧城市的構建中具有突出的作用，能夠極大地促進城市信息的交流和管理的便利性。借助于物聯網等新興網絡技術，將更加容易地實現智慧城市的建設，有利于城市商業、工業等產業的發展，也利于旅游和交通的管理。因此，智慧城市的實現將會極大地提高城市的綜合發展實力。

篇10

物聯網在現代農業領域的應用包括，如監視農作物灌溉情況，監測土壤空氣變更、畜禽的環境狀況以及大面積的地表檢測，收集溫度、濕度、風力、大氣、降雨量等數據信息，測量有關土地的濕度、氮濃縮量和土壤pH值等，從而進行科學預測，幫助農民抗災、減災，科學種植，提高農業綜合效益。特別是最近幾年在設施農業中的運用卓有成效，目前位于加州Oxnard的草莓培育商Norcal Harvesting目前安裝一套物聯網系統，實時追蹤植物的狀況。系統還可以根據空氣和土壤的狀況，自動觸發相關行為，如澆水或調節溫度。這套系統由ClimateMinder開發，目的是幫助培育商更好地管理植物的生長情況，這套系統自公司2007年以來已被土耳其200多家溫室和苗圃所采用。此外，系統還在土耳其雞場、煙草存儲廠和冷藏倉庫使用。

盡管設施農業在我國已經取得成績，但是相比發達國家仍存在很大差距，平均單位產量低于國外的30％，但單位產量成本大干國外的50％，由于不合理的使用農藥，產品質量遠低于國外發達國家水平。其落后的主要原因是資金缺乏、設施農業技術裝備落后；沒有獲取專家指導的途徑，大多沿襲傳統的種植方法，生產管理粗放；設施的智能化水平低。

由物聯網結合設施農業發展的需要，可以在兩個層次上進行深入研究。