滴灌自动化应用中 存在的问题 建议 文／陈瑾 目前，甘肃河西地区已经投入运行的田间滴灌 自动化系统管理面积约５万亩，滴灌设备来自以色 列、美国、中国，控制方式有电缆、水命令管、总 线、无线、ＧＳＭ等，虽然这些系统的产地、设备结 构、技术实现手段有所不同，但实现的功能大同小 异，都起到了灌溉自动控制的作用，直接效果是降 低劳动强度、严格执行灌溉计划、提高灌水均匀度。 但在经过一段时间的运行后很多系统出现了问题， 必须研究与探索解决这些问题的办法。 自动化运行中存在的问题 １．自动化灌溉与原有的管理模式不匹配。原有 的灌溉运行模式更多的是为原有的管理模式服务， 而没有按照设计的轮灌制度及作物的需求运行。因 为原有的轮灌制度仅停留在图纸上是柔性的，而实 行自动化灌溉意味着将原设计的轮灌制度钢性化了。 例如，按照承包地块进行灌溉和施肥，在原有的灌 溉模式下，灌水量和施肥都具有随意性和主观性， 而进行自动化滴灌就要按设计的轮灌制度及作物具 体的应用量进行，农户和基层管理者都不愿意接受 这种监督和控制，这种矛盾突出暴露出来，使自动 化灌溉失去了最终用户的认可。这就需要加强用户 培训，提高认识，协调滴灌设计系统和生产管理的 关系，在管理模式与自动化系统协调一致后它就成 为了管理者的有力助手。 ２．原有滴灌系统没有考虑自动化系统需要。原 有滴灌系统在过滤器使用、滴灌带的选择、灌溉阀 门的数量和位置以及水质、排污、排气等方面没有 考虑自动化的需求，造成安装自动化成本高、故障 多等问题。例如田间的自动化设备主要集中在田问 的出地桩处，需要每年进行安装，这是一项技术要 求高、工作量大的重复劳动。这就要求水利设计时 化设备的配套做好基础。在新的水利设计中，从水 源到田间，从整体规划设计到材料的选型，要充分 考虑配套自动化的条件。 ３．滴灌系统地面设备质量问题。大多数原有的 滴灌系统或多或少的运行在低压状态，这种现状主 要是由两种原因造成的：一是用户希望同时开更多 的阀门从而减少开关阀门的次数；二是低压运行可 以减少地面设备的损坏。这就很可能出现设备质量 越差越需要低压运行，越是低压运行供货商提供的 产品质量越差的恶性循环。然而一旦实行自动化灌 溉，整个系统处于正常的压力下，地面设备的质量 问题就会暴露出来，损坏和漏水情况加重。很多用 户可能误认为是自动化系统带来的问题，这样会给 滴灌自动化的推广造成负面影响。在这种情况下， 就要求严守技术规范，在材料采购中严把产品质量 关，加强产品规范管理，设置检测和监督机制，规 范技术服务，杜绝不合格滴灌产品进人市场。 ４．灌溉自动化企业缺少统一的信息标准。灌溉 自动化系统直接从国外引进的产品在功能上不能完 全满足国内农户的个性化需求，国内自主研发的产 品由于公司规模、研发能力等限制其产品性能良莠 不齐，缺乏标准化，在全国范围内已有多种不同厂 家的灌溉自动化系统，这些系统之问不能实现信息 共享，导致产品在更新和安装方面不能统一，给用 户造成了很大的麻烦。这种现状对于进行集约化管 理的大型企业来说是很不利的，一个个的信息孤岛 正在形成，随着时问的推移，数据共享的难度越大、 成本也越高。相关部门应组织编写统一的信息标准， ２０１ ３ １ ２ １中 农垦ｌ ４７ 在满足水利和农艺需求的同时考虑自动化的需要，使系统综合成本更低、运行更加可靠，为后续自动 规范各自动化系统供货商。５．自动化设备的管理、使用和维护问题。目前 很多自动化系统的管理者、使用者和维护者没有得 到很好的培训，对设备的性能、特点和日常维护不 甚了解，操作、维护不熟练。每年重复的拆卸和安 装工作，加上保管不善造成设备损坏、零部件丢失 现象严重。这些问题如果由供货商承担责任会使得 供货商不堪重负，如果供货服务不及时就会造成设 终的结果是设计的轮灌制度得不到很好的执行。以 最终用户为中心的设计理念就是要考虑农业生产管 理的需要，自动化系统作为滴灌管理的一个重要手 段应在设计中就加以考虑，使系统对于农业生产管 理具有较强的灵活性和适应性。滴灌的自动化系统 是建立在滴灌水利方案基础之上的，水利设计方案 又是为农业种植服务的，因此要从这三方面需求和 备利用率下降。加强用户培训，使用户具有一定的 自我服务能力，１３常维护由用户自己完成，产品故 障由供货商排除，从而使系统利用率提高，运行成 本降低。 成本综合考虑自动化滴灌方案，进一步降低新建自 动化滴灌系统总体造价。 ４．自主研发关键设备，降低成本、方便使用。 随着国内滴灌自动化控制技术的不断成熟，要着力 实现相应的自动化设备的本地低成本生产，一方面 可以更好地满足市场的需要，另一方面服务会更加 ６．系统配置实用性问题。供货商抱着多卖设备 的心理向用户推荐“最先进”、“最全面”的自动化 系统，使用户购进了一些不太实用的设备。前期给 用户描绘出理想的状态，实施后用户又觉得与期望 快捷方便。特别是随着滴灌自动化系统的推广，使 用者越来越趋向于普通农工，因此灌溉自动化的操 作方式要向直观、简洁、实用的方向发展，推广便 于农工看得懂、会使用的操作界面。 ５．自动化控制与智能化开发相辅相成。现阶段 值相差较大，从而失去信心。目前在大田轮灌的前 提下除了田间阀门控制以外，只有利用土壤湿度信 息进行辅助决策具有一定的实用价值，其它仅限于 科研使用，不宜大量在大田内使用。 滴灌自动化控制技术以实现灌溉自动化控制为主， 并留有接收和执行智能化决策信息的接口和能力。 应由相关高层组织农学、水利、信息化的专家加大 二、灌溉自动化控制发展趋势及建议 １．自压灌溉系统设备。目前许多大型灌区采用 自压灌溉方式，这种高效节能方式是今后发展的方 智能决策系统的研发力度，取得成果后为所有自动 控制系统提供决策数据，避免智能化开发造成低水 平重复和人力、财力的浪费，从而形成自动化控制 向。这种管道灌溉系统具有系统庞大而复杂、多种 设备使用量大、各部分相互影响、管道长期带压等 与智能化决策相互促进的良性循环。园 （作者单位：甘肃亚盛实业（集团）有限公司） 责任编辑：昝莹莹 特点，因此采用自动化的手段进行管理是必不可少 的。对于新建的自压系统，建议自动化系统 管理到末级阀门，没有条件的则至少管理到 末级首部，这是整个管网安全运行的重要保 证。 ２．节能滴灌设备。目前的滴灌系统大 多采用水泵加压，由于水泵扬程高、管道压 损大，电能消耗相当高，通过节能设计和改 造可以使灌溉能耗大大降低。节能型滴灌需 要一系列的关键设备作为支撑，其中自动化 控制就是保证节能型滴灌有效运行的一个重 要环节。 ３．以最终用户为中心优化自动化滴灌 系统设计。过去的滴灌设计往往偏重于考虑 水利可用性和投资经济性，这种设计理念往 往造成滴灌系统适应性差、管理不方便，最 ４８ 中翻农垦 ２０１ ３ １ ２