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2025年(4)

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分类: 虚拟化

2025-01-08 10:16:23

摘要:农业水资源高效利用是现代农业发展的关键诉求,远程智能灌溉系统应运而生。本论文聚焦于该系统在农业生产中的精准应用实践,通过田间试验、农户调研与技术经济分析相结合的方法,详细阐述系统架构、精准感知与控制技术,揭示其在节水、增产、省工等方面的显著效益,同时剖析推广面临的成本、技术普及等障碍,提出针对性的改进与推广建议,为推动农业智能化灌溉、实现可持续发展提供支撑。

关键词:远程智能灌溉;农业;精准应用;效益评估

一、引言
(一)研究背景
简述全球水资源紧张、农业用水占比高,传统灌溉浪费严重,引出远程智能灌溉革新需求。
(二)研究目的
明确探究系统精准运行机制、量化效益,攻克推广难题,助力农业绿色转型。

二、远程智能灌溉系统架构与技术原理
(一)系统总体架构
描绘感知层(土壤湿度、气象等传感器)、传输层(无线 LoRa、4G/5G 等)、控制层(智能阀门、控制器)、管理层(云端平台、手机 APP)协同布局,以葡萄园灌溉系统为例展示架构功能。
(二)精准感知技术
讲解高精度土壤水分传感器测量原理、校准方法,气象站多参数(温度、湿度、风速等)采集对灌溉决策辅助,确保数据精准度指标。
(三)智能控制策略
阐述基于作物需水模型、实时数据的自动灌溉决策算法,如模糊逻辑、神经网络控制实现按需供水,模拟算法运行流程。

三、远程智能灌溉系统在农业中的精准应用案例
(一)不同作物适配性

  1. 粮食作物(小麦、玉米等)
    分析生育期不同阶段需水规律,展示系统依此精准灌溉下产量提升、水分利用效率提高数据,对比传统漫灌差异。
  2. 经济作物(蔬菜、水果等)
    讲述温室蔬菜精准控湿防病、果树精准滴灌提质,引用农户收益增长案例,体现对高附加值作物关键作用。
    (二)不同地形条件应对
  3. 平原规模化农场
    说明大田矩阵式布局下系统统一管理、分区灌溉优势,以千亩农场为例,展示远程操控便捷性与节水规模效益。
  4. 山地丘陵果园
    探讨地形复杂、水源分散场景,系统如何利用高差自压、多级泵站配合实现精准灌溉,解决山地灌溉难题。

四、远程智能灌溉系统的效益评估
(一)节水效益

  1. 直接节水量化
    通过田间水量平衡监测,对比传统灌溉,计算亩均节水量、区域总节水量,以灌区改造前后用水数据为证。
  2. 水资源优化配置
    阐述系统助力水权交易、跨季节调水规划,提升流域水资源时空利用效率,展望宏观水经济价值。
    (二)增产效益
  3. 作物产量提升
    分析精准灌溉保障生长关键期水分,减少旱涝减产,统计不同作物产量增幅,归因分析水分与产量关联。
  4. 品质改善
    讲述水果糖分积累、蔬菜外观品质优化,市场价格优势,结合农产品品质检测数据与市场售价提升。
    (三)省工效益
  5. 劳动力解放
    对比传统人工巡渠、开关闸,远程智能系统自动化运行节省工时,核算亩均人工成本降低值,农户减负实例。
  6. 管理精细化
    强调农民远程监控、手机操作,有更多精力投入农艺改良、市场拓展,分享农户多元增收故事。

五、远程智能灌溉系统推广面临的问题与对策
(一)面临问题

  1. 初期投资成本高
    剖析传感器、设备、软件研发采购,网络建设费用,使中小农户望而却步,成本构成明细拆解。
  2. 技术维护难度大
    讲述农民文化水平有限,设备故障难排查,远程技术支持响应慢,调研维修周期与农业生产矛盾。
    (二)解决对策
  3. 政策补贴扶持
    建议政府农机购置补贴向智能灌溉倾斜,设立专项示范项目,降低农户准入门槛,梳理政策实施要点。
  4. 技术培训与服务优化
    提出与农业院校、企业合作开展培训,建立乡村维修点,开发傻瓜式操作软件,保障系统长效运行。

六、结论与展望
(一)研究总结
概括远程智能灌溉系统精准应用、效益亮点与推广破局策略核心内容。
(二)未来研究拓展
提出融合卫星遥感、区块链溯源等技术拓展系统功能,探索国际合作推广模式。
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