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格物至誠(chéng)

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智能測(cè)控一體化閘門原理和項(xiàng)目應(yīng)用
來(lái)源: | 作者:格物至誠(chéng) | 發(fā)布時(shí)間: 2025-06-24 | 16 次瀏覽 | 分享到:
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，水資源的合理調(diào)配與精準(zhǔn)控制始終是保障農(nóng)作物健康生長(zhǎng)、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的核心要素。傳統(tǒng)的水利設(shè)施與管理模式在面對(duì)日益增長(zhǎng)的農(nóng)業(yè)用水需求和精細(xì)化生產(chǎn)要求時(shí)，逐漸顯露出諸多弊端，如人工操作繁瑣、水資源浪費(fèi)嚴(yán)重、調(diào)控精度不足等。而智能一體化閘門的出現(xiàn)，宛如一場(chǎng)及時(shí)雨，為農(nóng)業(yè)水利領(lǐng)域帶來(lái)了革命性的變革，尤其在渠道水控制和高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。
智能一化閘門的技術(shù)構(gòu)成與工作原理
智能一體化閘門并非簡(jiǎn)單的機(jī)械裝置，而是融合了多種先進(jìn)技術(shù)的復(fù)雜系統(tǒng)。從硬件層面來(lái)看，它通常由高強(qiáng)度且耐腐蝕的閘體材料構(gòu)成，如航空鋁合金等，確保在長(zhǎng)期的水利環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)則采用高精度的電機(jī)與螺桿組合，能夠精確控制閘門的開度，實(shí)現(xiàn)對(duì)水流的精細(xì)調(diào)節(jié)。同時(shí)，配備了先進(jìn)的傳感器，包括水位傳感器、流量傳感器等，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)渠道內(nèi)的水位和流量數(shù)據(jù)。

在軟件與控制系統(tǒng)方面，智能一體化閘門依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將傳感器采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至控制終端。控制終端可以是本地的控制柜，也能通過(guò) 4G/5G 網(wǎng)絡(luò)連接至遠(yuǎn)程的監(jiān)控中心。管理人員在監(jiān)控中心或通過(guò)手機(jī)、電腦等移動(dòng)終端，借助專門開發(fā)的智能控制軟件，便能對(duì)閘門進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。軟件中內(nèi)置的智能算法，能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的灌溉計(jì)劃、農(nóng)作物需水模型以及實(shí)時(shí)的水位、流量數(shù)據(jù)，自動(dòng)計(jì)算并調(diào)整閘門的開度，實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化的渠道水控制。

智能一體化閘門在渠道水控制中的卓越表現(xiàn)
精準(zhǔn)流量調(diào)節(jié)，杜絕水資源浪費(fèi)
在渠道水控制中，智能一體化閘門能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)的流量調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)閘門依靠人工經(jīng)驗(yàn)操作，很難精確控制流量，常常出現(xiàn)水量過(guò)大導(dǎo)致水資源浪費(fèi)，或水量過(guò)小無(wú)法滿足灌溉需求的情況。而智能一體化閘門通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)流量，并根據(jù)預(yù)設(shè)的流量值，自動(dòng)調(diào)整閘門開度。例如，在某大型灌區(qū)，應(yīng)用智能一體化閘門后，能夠?qū)⑶懒髁靠刂凭忍岣叩?±5% 以內(nèi)，相比傳統(tǒng)方式，水資源浪費(fèi)現(xiàn)象大幅減少，有效提升了水資源的利用效率。
遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，提升管理效率
傳統(tǒng)渠道水控制需要大量工作人員定期前往各個(gè)閘門站點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)巡查和操作，耗費(fèi)大量人力和時(shí)間。智能一體化閘門借助物聯(lián)網(wǎng)和遠(yuǎn)程通信技術(shù)，使管理人員坐在監(jiān)控中心就能實(shí)時(shí)掌握各個(gè)閘門的運(yùn)行狀態(tài)，包括閘門開度、水位、流量等關(guān)鍵信息。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，如渠道水位過(guò)高或過(guò)低、閘門故障等，系統(tǒng)會(huì)立即發(fā)出警報(bào)，管理人員可迅速通過(guò)遠(yuǎn)程操作對(duì)閘門進(jìn)行調(diào)整或安排維修人員前往處理。這大大縮短了響應(yīng)時(shí)間，提升了渠道水控制的管理效率，同時(shí)也降低了人工管理成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用智能一體化閘門后，灌區(qū)的管理效率提升了數(shù)倍，人力成本降低了約 30% - 50%。
多閘協(xié)同聯(lián)動(dòng)，優(yōu)化水資源調(diào)配
在大型灌區(qū)，往往有多條渠道和眾多閘門協(xié)同工作。智能一體化閘門系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多閘之間的協(xié)同聯(lián)動(dòng)控制。通過(guò)對(duì)整個(gè)灌區(qū)水資源的統(tǒng)一規(guī)劃和調(diào)度，根據(jù)不同區(qū)域的農(nóng)作物種植情況、需水時(shí)間和需水量，合理安排各個(gè)閘門的開啟與關(guān)閉順序、開度大小等。例如，在灌溉高峰期，系統(tǒng)可以優(yōu)先保障重點(diǎn)農(nóng)作物區(qū)域的用水需求，通過(guò)對(duì)多個(gè)閘門的協(xié)同調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)水資源在整個(gè)灌區(qū)的優(yōu)化調(diào)配，確保每一處農(nóng)田都能得到適量的灌溉用水，提高了灌區(qū)整體的供水保障能力。
智能一體化閘門為高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)賦能
助力實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉，促進(jìn)農(nóng)作物增產(chǎn)增收
高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)要求實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉，以滿足農(nóng)作物在不同生長(zhǎng)階段對(duì)水分的精確需求。智能一體化閘門作為精準(zhǔn)灌溉系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，能夠根據(jù)土壤墑情傳感器反饋的土壤濕度信息、氣象站提供的氣象數(shù)據(jù)以及農(nóng)作物的生長(zhǎng)模型，準(zhǔn)確判斷農(nóng)田的需水量，并通過(guò)精確控制渠道水流，將適量的水輸送到田間。以水稻種植為例，在水稻的分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期等不同生長(zhǎng)階段，對(duì)水分的需求差異較大。智能一體化閘門能夠精準(zhǔn)控制灌溉水量和時(shí)間，為水稻生長(zhǎng)創(chuàng)造最適宜的水分條件，促進(jìn)水稻根系發(fā)達(dá)、植株健壯，從而提高水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)。實(shí)踐證明，在使用智能一體化閘門進(jìn)行精準(zhǔn)灌溉的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田中，農(nóng)作物產(chǎn)量普遍提高了 10% - 20%。
增強(qiáng)農(nóng)田防災(zāi)抗災(zāi)能力，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受自然災(zāi)害影響較大，尤其是洪澇和干旱災(zāi)害。智能一體化閘門在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)中能夠有效增強(qiáng)農(nóng)田的防災(zāi)抗災(zāi)能力。在雨季，當(dāng)渠道水位快速上升，可能引發(fā)洪澇災(zāi)害時(shí)，智能一體化閘門系統(tǒng)能夠根據(jù)水位傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，自動(dòng)快速關(guān)閉閘門，阻止洪水倒灌進(jìn)入農(nóng)田。同時(shí)，通過(guò)與排水泵站等設(shè)施的聯(lián)動(dòng)，及時(shí)將農(nóng)田內(nèi)多余的積水排出，保護(hù)農(nóng)作物免受洪澇侵害。而在干旱季節(jié)，系統(tǒng)則可根據(jù)農(nóng)田需水情況，合理調(diào)配渠道水源，確保農(nóng)田得到及時(shí)灌溉，緩解干旱對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)的不利影響。例如，在某地區(qū)遭遇連續(xù)干旱時(shí)，配備智能一體化閘門的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田通過(guò)精準(zhǔn)的灌溉調(diào)度，成功保障了農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)，而周邊未采用該技術(shù)的農(nóng)田則遭受了不同程度的減產(chǎn)。
推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化轉(zhuǎn)型，提升農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力
智能一體化閘門的應(yīng)用是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向智能化轉(zhuǎn)型的重要體現(xiàn)。它與其他智能農(nóng)業(yè)設(shè)備，如土壤墑情監(jiān)測(cè)站、氣象站、無(wú)人機(jī)植保等共同構(gòu)建起智慧農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)農(nóng)田各項(xiàng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、傳輸和分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的全方位智能化管理。這種智能化轉(zhuǎn)型不僅提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本，還使農(nóng)產(chǎn)品在市場(chǎng)上更具競(jìng)爭(zhēng)力。隨著消費(fèi)者對(duì)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和安全性要求的不斷提高，采用智能一體化閘門等先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品，憑借其更穩(wěn)定的品質(zhì)和可追溯性，能夠更好地滿足市場(chǎng)需求，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入新動(dòng)力。

智能一體化閘門的實(shí)際應(yīng)用案例與成效

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黑龍江省的某高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目中，引入了一套先進(jìn)的智能一體化閘門系統(tǒng)。該項(xiàng)目涵蓋了數(shù)千畝農(nóng)田，通過(guò)在各級(jí)渠道上安裝智能一體化閘門，并構(gòu)建統(tǒng)一的智能灌溉管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)灌區(qū)水資源的精細(xì)化管理。

在項(xiàng)目實(shí)施后，取得了顯著成效。首先，水資源利用效率大幅提升。通過(guò)精準(zhǔn)的流量控制和多閘協(xié)同調(diào)配，與傳統(tǒng)灌溉方式相比，節(jié)水率達(dá)到了 30% 以上。其次，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理效率得到極大提高。以往需要大量人工進(jìn)行的閘門操作和渠道巡查工作，現(xiàn)在只需少數(shù)管理人員通過(guò)監(jiān)控中心的智能平臺(tái)即可完成。管理人員能夠?qū)崟r(shí)掌握農(nóng)田的灌溉情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題，整個(gè)灌區(qū)的管理成本降低了約 40%。再者，農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)顯著提升。精準(zhǔn)灌溉為農(nóng)作物提供了最佳的生長(zhǎng)環(huán)境，該項(xiàng)目區(qū)的主要農(nóng)作物產(chǎn)量平均提高了 15% 左右，且農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)更加穩(wěn)定，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力增強(qiáng)。
此外，在河南某高標(biāo)項(xiàng)目，4G 智能灌溉系統(tǒng)中的智能一體化閘門也發(fā)揮了重要作用。種糧大戶吳祖進(jìn)通過(guò)一鍵操作智能閘門控制器，就能輕松控制 1600 畝麥田的灌溉。在智慧農(nóng)業(yè)控制中心的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田信息化管理平臺(tái)支持下，系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤濕度、溫度、光照度等田間數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)精準(zhǔn)調(diào)控智能一體化閘門的開啟與關(guān)閉，為小麥的生長(zhǎng)提供了科學(xué)的灌溉保障，為夏糧豐收奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
智能一體化閘門憑借其先進(jìn)的技術(shù)特性和顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在渠道水控制和高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)中已展現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力。它不僅有效解決了傳統(tǒng)水利管理模式中的諸多難題，實(shí)現(xiàn)了水資源的高效利用和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準(zhǔn)化、智能化，還為保障國(guó)家糧食安全、推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程做出了積極貢獻(xiàn)。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和完善，智能一體化閘門有望在更廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用，為農(nóng)業(yè)水利事業(yè)的發(fā)展帶來(lái)更多驚喜與變革，助力農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)邁向更高質(zhì)量的發(fā)展階段。