文献综述
1.国内外发展现状
国内在开发灌溉自动控制系统方面还处于研制、试用阶段，真正能投入实际应用，且应用较广的灌溉控制器还是很少。在开发的产品中有着代表性的如中国农业机械化研究院联合多家单位研制的2000型温室自动灌溉施肥系统。该系统是国家“九五”科技攻关项目中自主研发的科技产品，它结合我国温室的环境和实际使用特点，以积木分布式系统结构原理，解决了计算机适时闭环控制、动态监测、控制显示中文、施肥泵混合比可调、电磁阀开度可调等关键技术问题。该系统具有手动控制、程序控制和自动控制等多种灌溉系统模式，可按需要灵活应用，在大连、北京等地已经投入了应用，从系统运行情况来看，该系统有很好控制效果，取的了一定的经济效益和社会效益。
国外一些先进国家，如美国、以色列和加拿大等，运用先进的电子技术、计算机和控制技术，在智能灌溉技术方面起步较早，并已经日趋成熟。这些国家从最早的水力控制、机械控制，到后来的机械电子混合协调式控制，到现今应用广泛的计算机控制、模糊控制和神经网络控制等，控制精度和智能化程度越来越高，可靠性越来越好，操作也越来越简便。
近年来随着农业对自动化程度要求的提高，以色列出现灌溉用的可编程逻辑控制器(PLC)，这种控制器通过把不同的网络连接到主机上进行数据采集和处理。随着控制技术、传感器技术的发展，以色列开发出了现代诊断式控制器，这种控制器把以前不可能采集到的信息通过不同的传感器来获得，通过因特网、远程控制、GSM等来实现数据传输，然后通过计算机中的一些模型来处理信息，作出灌溉计划。加拿大、澳大利亚和韩国等国家和地区也都有开发成功并形成系列的灌溉控制器产品，其中，比较有代表性的如澳大利亚的HARDIE IRRGATION公司的灌溉控制器，已形成了MICRO-MASTER、RAINJET等多个系列，几十种型号的产品。其中HR6100系列成本较低，是一种小型自动灌溉控制器，主要是面对家庭庭院和小面积的商业绿化场地的灌溉，而MICRO-MASTER，系列产品是HARDIE公司为进行大面积灌溉而开发的控制器。该系统采用分布式布置，可与上位机双向通信，用微机对其进行编程操作和对其子控制器进行控制，并能用微机随时监控灌溉系统的工作状况。
2.研究意义和价值
现代高效农业成为农业生产领域中的一个大趋势，而智能浇灌又是高效农业的重点，它的核心是以传感器技术和控制技术为基础的智能控制系统以及操作装置的研发，西方发达国家在这方面的优势比较明显。目前，设施农业比较先进的国家主要是美国、荷兰、以色列、日本以及澳大利亚等发达国家。农业生产由机械灌溉转变为自动灌溉，水肥利用效率和作物产量得到大幅度提高，田间管理也越来越人性化，并且还能够对灌溉区域实施动态的监测管理，其控制性能也越来越高。
伴随着技术的不断发展以及对现实农业生产的需要，与因特网、ZigBee以及远程控制等数据传输技术相结合的先进的控制器不断被开发出来，由以色列的EldarShany公司开发的带有可编程控制器和EC/PH检测单元的计算机专家控制系统，能够实时检测灌溉水的EC和PH值并且能高效准确地对作物的营养和水分实施供给，实现了水肥一体化。
从20世纪70年代起，我国开始引进国外先进的滴灌技术，并且对先进灌溉技术和施肥装置不断地进行研究，初步研究开发出以8031单片机为核心的滴灌施肥控制器的一系列产品。进入到90年代，我国滴灌施肥技术的总体水平有所提高，比如李锐，袁军等人研制的灌溉及施肥智能控制系统，将模糊控制原理应用到控制系统中；鲁亚云等人设计的恒量施肥控制装置实现了肥液高度与注肥管出口高度差保持不变，达到恒量施肥的目的等等。但从整体上来说，与国外同类产品仍有较大差距，主要表现在：灌溉水和肥料混合理论与应用研究成果较少，控制的精度不高；信息管理和决策系统不够成熟；先进灌溉设备的性能、产品质量以及使用的可靠性、稳定性不高等。近年来出现了一些滴灌与施肥相结合的滴灌施肥技术方面的研究报道，例如冯绍元等在棉花上进行了滴灌的水肥藕合效应试验，实验结果表明水的利用率较传统方式提高了20%，并且在相同灌水量条件下还可促进肥料的利用效率。
伴随着我国农业现代化的发展以及农业结构调整等现实因素，对农业滴灌施肥控制技术提出了更高的要求。根据我国的国情以及各地农业发展的需要，大力推广实用可行、操作简便、成本低廉的节水灌溉施肥控制措施和农业机械设备，这将是农业生产领域的一个重要措施，必然产生巨大的经济和社会效益。
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