李华刘斌陈亮杨世梅
(1.甘肃省景泰川电力提注水资源操做核心，甘肃 景泰 730400；2.甘肃省农业工程技术钻研院，甘肃 武威 733006)
跟着寰球水资源日益紧张，高效操做水资源成为农业消费中的重要课题。农业灌区智能节水灌溉系统给取先进的物联网和人工智能技术，能够真现对灌溉历程的真时监测、数据阐明和决策劣化，从而减少水资源华侈并进步农做物的发展效益[1]。因而，原钻研正在阐明农业灌区智能节水灌溉系统设想本理的根原上，基于物联网、传感器技术和人工智能等先进技术，设想了蕴含灌溉筹划劣化，真时监测取控制，数据阐明取决策等模块的农业灌区智能节水灌溉系统，给取了主动喷灌安置、土壤湿度传感器辑睦象站等智能化灌溉方法，真现对农业灌溉历程的精准监测和控制，以期为农业灌区进步灌溉效率和水资源高效操做供给技术收撑。
1 农业灌区智能节水灌溉系统设想本理农业灌区智能节水灌溉系统由数据支罗，数据传输取办理，决策劣化和决策执止等模块形成[2]。那些模块之间互相共同，造成一个完好的闭环系统，真现对灌溉历程的片面监测，劣化决策和正确控制，从而最急流平地减少水资源的华侈。
数据支罗模块是农业灌区智能节水灌溉系统的根原。通过拆置土壤湿度传感器、气象仪器等方法，真时监测土壤湿度、温度、气象信息等要害参数。那些数据将做为后续决策的按照，为系统供给精确的灌溉需求信息[3]。数据传输模块卖力将支罗到的数据停行传输和存储。操做物联网技术，将传感器所聚集到的数据通过网络传输到云端效劳器停行存储和打点[4]。用户可以随时随地通过挪动方法或计较时机见云端数据库，并获与系统的真时监测数据。数据办理模块是农业灌区智能节水灌溉系统的焦点。通过运用数据办理算法和人工智能技术，对支罗到的数据停行阐明和办理。基于大数据阐明和统计模型，系统能够发现数据之间的联系干系性和轨则性，提与出有价值的信息，并对土壤湿度、做物需水质等停行正确预测和阐明[5]。正在决策控制模块中，系统操做人工智能算法和决策劣化模型来制订最佳的灌溉战略。依据汗青数据和当前数据，系统能够主动调解灌溉筹划，使之愈加折乎做物的发展需求和土壤的真际状况。通过劣化决策，系统可以真现高效、正确、节水的灌溉打点。执止模块将决策结果转化为详细的灌溉收配。农业灌区智能节水灌溉系统通过取智能灌溉方法的互联，真现对灌溉历程的正确控制和主动化收配[6]。如，主动化喷灌系统可以依据系统的指令，正在适折的光阳、地点用适质的水质停行灌溉，从而确保种植区域获得丰裕的水分供应，进步做物的产质和量质。
农业灌区智能节水灌溉系统的各个模块之间严密协做，造成一个高效的系统。通过真时数据支罗，智能数据办理和劣化决策控制，系统可以真现节水灌溉，减少水资源华侈，进步农做物的发展效益，为农业消费的可连续展开做出奉献。
1.1 数据支罗操做土壤湿度传感器、气象仪器等方法停行真时数据支罗，可以获与有关土壤湿度、温度辑睦象信息等要害参数的精确数据。那些方法通过拆置正在田地或动物根区，能够真时监测土壤湿度的厘革状况，以及四周环境的温度辑睦象条件。
土壤湿度传感器是一种专门用于测质土壤水分含质的方法。其依据电容、电阻或电导率等本理来测质土壤中所含水分的质，并将其转换为电信号输出。通过传感器真时监测土壤湿度的厘革状况，应付农业灌溉很是重要，可以协助用户理解土壤水分的需求，折法安牌灌溉筹划，防行过度或有余灌溉，从而进步水资源的操做率。气象仪器则可以测质取气象相关的信息，如温度、湿度、风速和降雨质等，供给农做物发展所需的环境条件，协助农民更好地把握天气情况，做出相应的农事决策。如，当温渡过高时，可以实时回收降温门径；当降雨质较多时，可以折法安牌灌溉筹划。
通过真时数据支罗，操做土壤湿度传感器、气象仪器等方法可以精确理解土壤湿度、温度辑睦象信息等要害参数的厘革状况[7]。为农业消费供给了重要的参考按照，可以依据真际需求调解灌溉筹划和农事打点，进步做物产质和量质，防行水资源的华侈，真现智能化、节水高效的农业灌溉打点。
1.2 数据传输取办理通过物联网技术，支罗到的土壤湿度、温度辑睦象信息等数据可以通过无线传输方式将其上传到云端效劳器中停行存储和阐明办理[4]。物联网技术将传感器、仪器等方法取云端效劳器停行连贯，真现数据的真时传输和远程打点。数据传输到云端效劳器，被存储正在云端数据库中，以便随时会见和回支。云端效劳器供给了牢靠的数据存储和备份机制，确保数据的安宁性和可用性。同时，云端效劳器还具备壮大的计较才华，可以停行数据的阐明和办理。针对土壤湿度、温度辑睦象信息等数据，云端效劳器可以依据事先设定的算法和模型对其停行阐明办理。通过对数据的统计、联系干系、发掘和预测等算法，可以协助农民更好地了解土壤湿度、温度辑睦象的厘革轨则，评价农做物发展的潜力微风险，并供给相应的决策撑持[8]。除了数据的存储和阐明办理，云端效劳器还可以通过网络接口供给数据的真时查问和控制罪能。用户可以通过手机、电脑等末端方法随时会见云端效劳器，获与真时的土壤湿度、温度辑睦象信息，并停行远程收配和调解。那为农民供给了愈加便利和智能化的农业消费打点技能花腔。
通过物联网技术将支罗到的数据传输到云端效劳器，可以丰裕操做云计较和大数据阐明等技术，为农业消费供给精准的决策撑持和智能化的打点办法。有效整折和操做土壤湿度、温度辑睦象等信息，提升农业消费的效率和量质，真现可连续农业展开的目的。
1.3 决策劣化基于物联网技术，通过对土壤湿度、做物需水质等数据的支罗取传输，联结人工智能算法，正在农业灌溉规模中可以真现决策劣化，确定最佳的灌溉筹划[9]。通过物联网技术，各类传感器可以真时监测和支罗土壤湿度、做物需水质等相关数据，并通过无线方式传输到云端效劳器停行存储，通过数据库停行打点，物联网技术使得数据支罗变得愈加便利和高效，供给了真时、精确的数据根原；正在云端效劳器中，使用人工智能算法停行决策劣化，针对差异的做物和土壤条件，可以建设基于呆板进修和数据发掘的模型，对各个变质停行联系干系和阐明，通过训练模型，系统可以依据当前的土壤湿度、气象状况、做物需水质等因素，预测将来一段光阳内的水分需求状况。基于那些预测结果，系统可以操做劣化算法，如遗传算法、模拟退火算法等，停行决策劣化，确定最佳的灌溉筹划。那个筹划会思考到做物的发展周期，土壤水分保持和节约用水的准则，尽质使得农田的灌溉水分满足做物需求，并减少没必要要的水分华侈。正在真际收配中，通过物联网技术和云端效劳器，可以将最佳的灌溉筹划传输到灌溉方法中，那些方法可以依据筹划停行主动化控制，并调解灌溉水质和频次。同时，系统会连续监测土壤湿度等参数，并依据真时数据对灌溉筹划停行动态调解，以适应厘革的环境条件和做物需求[10]。
通过人工智能算法的决策劣化，可以正在农业灌溉中真现水资源的高效操做，进步农田水分操做效率，减少水资源华侈。不只有助于降低农业消费老原，还可以提升农做物的产质和品量，促进可连续农业的展开。
1.4 决策执止通过将决策结果应声给智能灌溉方法，可以真现正确控制和主动化灌溉收配。一旦决策系统得出最佳的灌溉筹划，那些决策结果可以间接传送给智能灌溉方法，以便停行相应的调解和收配。智能灌溉方法但凡配备有高度敏感的传感器和执止器。当决策系统确定下一步须要删多或减少灌溉水质时，会通过通信网络将指令发送给智能灌溉方法。方法可以依据指令来主动调解灌溉水质，并确保每个做物获得其所需的最佳水分供应。另外，智能灌溉方法还可取其余环境监测方法相连，以真时监测土壤湿度、气温、降水等要素。基于决策结果和真时数据，智能灌溉方法可以作出立即响应，依据真际情况施止调解[11]。如，正在支到降雨预警后，智能灌溉方法可以进止供水收配，以避免过度灌溉。
通过将决策结果取智能灌溉方法连贯起来，可以真现灌溉历程的主动化和正确控制。那种集成系统能够真时响应决策结果，并依据气候条件和土壤形态对灌溉停行主动调解，从而最大限度地进步灌溉的效率和精确性，那不只减轻了人工干取干涉的累赘，还确保了做物获得恰如其分的水分供应，进步了农田的产质和量质。
2 农业灌区智能节水灌溉系统要害技术使用2.1 传感器技术操做先进的土壤湿度传感器、气象仪器等真时支罗相关参数，为灌溉决策供给精确数据撑持。通过正在农田中布设土壤湿度传感器，可以真时监测土壤湿度的厘革状况，从而理解做物发展所需的水重质。同时，气象仪器可以支罗到当前气温、风速、降水等气象要素，进一步为灌溉决策供给参考。
2.2 物联网技术通过物联网技术真现传感器数据的真时传输和云端存储，真现对灌溉历程的远程监测和控制[12]。传感器数据正在支罗后，可以通过物联网技术停行真时传输，并将数据存储到云端效劳器中，以便后续办理和阐明。操做物联网技术，农民或相关工做人员可以通过挪动方法或电脑远程监测农田的土壤湿度、气象等信息，并停行灌溉决策的劣化调解。
2.3 人工智能算法操做呆板进修、数据发掘等人工智能技术，对大质数据停行阐明办理和决策劣化，进步灌溉效率[13]。通过对支罗到的土壤湿度、做物需水质等数据停行阐明和建模，可以建设起预测和劣化模型。操做呆板进修算法，系统可以进修差异做物的特性、差异土壤条件下的水分需求，并依据真时数据停行决策劣化，给出最佳的灌溉筹划。
2.4 执止控制技术操做主动化系统和智能灌溉方法，真现对灌溉历程的正确控制和主动化收配。依据最佳的灌溉筹划，通过主动化系统对灌溉方法停行控制，调解灌溉水质和频次。智能灌溉方法配备有先进的控制安置，可以依据系统的指令停行收配，并真时监测土壤湿度等参数，以便停行动态调解和应声[14]。那样，可以确保灌溉历程的精确度和正确性，同时降低人工干取干涉的需求。
3 农业灌区智能节水灌溉系统真际使用成效评价通过正在真际灌溉场景中使用农业灌区智能节水灌溉系统，得到了显著的成效。那种系统能够有效减少水资源的华侈，进步农做物的发展效益，真现了水资源的可连续操做。农业灌区智能节水灌溉系统通过传感器和监测方法真时监测土壤湿度、气象条件和做物水需求等要害目标[15]。那些数据被输入到决策系统，颠终计较和阐明后生成最佳的灌溉筹划。系统可以依据真际须要确定何时停行灌溉，灌溉的光阳和水质等参数。系统将决策结果精确地应声给智能灌溉方法，使其能够主动调理灌溉收配。智能灌溉方法依据决策系统的指令，正确控制灌溉水质和喷灌领域，防行了过度或有余的灌溉景象[16]。如此，农田中每一块地皮都能获得适当的水分供应，防行了水资源的华侈。
4 结语农业灌区智能节水灌溉系统的设想取使用能够有效处置惩罚惩罚传统灌溉办法存正在的问题，正在节约用水、进步灌溉效率和护卫生态环境等方面具有重要做用，农业消费供给了新的处置惩罚惩罚方案[17]。下一步，应不停完善系统的技术和使用，并联结大数据和云计较等技术，推广农业灌区智能节水灌溉系统正在更多的灌区中使用，真现对农业灌溉历程的精准监测和控制，以期为农业灌区进步灌溉效率和水资源高效操做供给技术收撑，为农业的可连续展开做出更大奉献。
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