韩斌
桐乡市大麻镇农业经济服务中心 浙江桐乡 3145000
摘要：智慧联网技术是基于现代信息技术而产生的一种全新化的技术应用形式，将其用于农田灌溉渠道系统，能有效实现农田水利灌溉的智慧化发展。本文在阐述智慧联网技术在农田灌溉渠道系统应用价值的基础上，就农田智慧化灌溉渠道系统功能和关键技术展开发分析，并指出农田智慧化灌溉渠道系统建设及应用要点，期望能实现智慧联网技术与农田灌溉渠道系统的有效融合，促进智慧水利工程建设的有序发展。
关键词：智慧联网技术；农田灌溉渠道系统；技术应用
作为水利工程建设发展的重要目标和趋势，智慧水利建设对于江南平原农田灌溉和农业产业发展具有深刻影响。在农田智慧化灌溉渠道系统建设中，智慧联网技术的渗透应用极为关键，该技术在计算机技术的基础上，融合使用互联网、物联网和智慧控制等多种技术，有效地改变了农田水利灌溉渠道应用模式，提升了农田灌溉的效率与质量。
一、智慧联网技术在农田灌溉渠道系统中的应用价值
智慧联网技术是农田灌溉渠道系统智慧化发展的重要手段，在现代农业发展中，深化智慧联网技术的应用对于提升农田灌溉渠道系统应用质量具有深刻影响。一方面，在精细化生产模式下，农业种植对于用水灌溉的整体效果提出了较高要求，在农田灌溉中，引渠灌溉、滴灌、喷灌等应取代了传统的大水漫灌，基于智慧联网技术开展农田灌溉渠道系统的监控管理，能实现灌溉用水、灌溉效果的精细把控，有利于农作物的生长。另一方面，我国明确提出发展智慧水利建设工程，农田智慧化灌溉渠道系统是智慧水利建设的重要内容，在智慧联网技术支撑下，开展农田防汛抗旱、水土保持、灌区供水、灌排泵站的系统管理，能有效地实现农田灌溉与水利工程的统一，提升智慧水利工程建设及应用质量[1]。
二、农田智慧化灌溉渠道系统功能和关键技术
1、系统功能
基于智慧联网技术的应用，农田智慧化灌溉渠道系统的作业模式发生了较大变化，其系统功能逐渐得以丰富。结合江南平原农田智慧化灌溉渠道系统应用过程来看，现阶段农田智慧化灌溉渠道系统的功能主要表现在水资源配置调度和农田水利工程管理两个层面。
就水资源配置与调度而言，在农田智慧化灌溉渠道系统下，人们不仅能编制农作物需水计划、配水计划，而且能实施水量平衡计算。譬如，当农田智慧化灌溉渠道取水口实际引入水量减少，但其差额为超过计划配水量5%时，按照原配水计划调配水量，而当取水量实际饮水量减少规模处于5%~25%时，需在考虑水量平衡前配水量（W）、协调系数（y）的同时，对正常供水条件下（）、供水量减少情况（）的水利渠道利用系数进行分析，然后系统计算水利平衡后的渠道配水量（W’）。具体计算方式如下：。值得注意的是，在水资源配置与调度管理中，还需要在智慧联网技术的支撑下编制供水计划，同时对渠道上下游水位、流量进行控制，确保农田智慧化灌溉渠道系统供水、供水管理的系统性、灵活性[2]。
在水利工程运行层面，借助于农田智慧化灌溉渠道系统能对干渠、支取、斗渠、农渠、和直灌渠进行系统管理，同时相比于传统的农田水利灌溉渠道，农田智慧化灌溉渠道系统还涉及一定的农田水利建筑物，如水闸等。依托智慧化灌溉渠道系统，可实现这些水利工程设施运行管理的全面把控。
2、农田智慧化灌溉渠道精准化地控制应用
精准化的控制农田智慧化灌溉渠道系统关键技术，能为灌溉渠道系统职能的实现创造良好条件。在农田灌溉渠道应用中，智慧化灌溉渠道系统的职能主要表现在两个层面，故而在关键技术应用中，也应从水资源配置调度和农田水利工程管理两个层面展开。
2.1水资源配置调度技术
农田智慧化灌溉渠道系统技术应用的关键在于实现水资源的配置与调度管理，为农作物的灌溉创造良好条件。新时期，在农田智慧化灌溉渠道系统建设应用中，对于水资源配置调度技术的应用应考虑以下技术要点：
其一，应基于智慧联网技术深化智慧信息获取技术的应用。相比于传统的信息获取手段，智慧联网技术多采用模式识别的方式获取信息，这种信息获取方式较为有效，且智能化程度较高；将其用于农田灌溉渠道，能准确掌握灌溉渠道需水、配水和供水的实际情况。其二，流量技术是水资源配置调度技术应用的关键，在全新化的智慧灌溉渠道系统应用中，农田灌区渠道不仅配置了水位计、流速计、RTU，而且基于不同的边界条件控制可了渠道的流量控可可可以模型，通过该模型可正确的反应表面流速和过水断面平均流速的关系，实现渠道流速的有效监控。其三，智能图像识别技术在智慧化灌溉渠道系统中的应用较多，其通常会按照锁定示踪无、开始捕捉视频并获取图像帧、进行图像帧预处理、运动目标检测、运动目标定位、流速流量计算的流程检测渠道灌溉用水的水流。在实际监测、计算中，针对运动目标的检测，多采用光流法、帧差法、背景差分析法进行控制，而在流速、流量控制中，加权平均值、目标二值化等方法的应用较多。其四，水质对于农田水利灌溉的效果具有较大影响。故而在农田智慧化灌溉渠道系统建设应用中，还需基于灌溉联网技术，开展管该区域的水质监测工作，通过水质监测模型，分析水体污染情况、具体污染物情况和污染物浓度、覆盖面积情况等。其五，在水资源配置调度技术应用中，还应注重水资源配置调度模型技术的应用。一方面，在模型结构建设层面，应建设农田水资源年优化配置模块、水量调节模拟模块和需水预测模块，为后期用水计划的编制奠定良好条件。另一方面，应做好水资源配置调度模型下调度流程的系统管理，并且在具体的流程管理阶段，应注意做得好控制目标、约束条件、模型单元有机统一[3]。
2.2水利工程运行管理技术
农田智慧化灌溉渠道系统涉及较多的灌溉工程设施应用，在这些设施应用中，应注重两个层面的系统把控：一方面，智慧化灌溉渠道系统包含较多的无人值守智能工程及设施，应加强这些工程设施的运行监控。譬如，监控无人值守智能工程及设施水质情况，同时监控这些工程设施的保护情况，避免人畜侵入造成生命财产损失等。若有必要，还应为这些智慧化灌溉渠道的工程设施设置隔离装置，通过音响警报、喇叭喊话的方式，实现无人值守智能工程及设施的有效保护。另一方面，做好非常态水工建筑物的控制，在江南平原农田种植中，异常前后对于农田灌溉渠道系统、农业发展具有深刻影响，新时期，应在智慧联网技术的支撑下，对非常态水工建筑物进行控制，预防旱情、瞬间强降雨对灌溉渠道、农作物的破坏和影响等。
三、基于智慧联网技术的农田智慧化灌溉渠道系统应用
新时期，我国江南平原农田广泛开展农田智慧化灌溉渠道系统建设和应用。在智慧联网技术的支撑下，农户能通过智慧化灌溉渠道，实现地表水与地下水联合调度，同时合理控制灌区灌溉水流量、水流速，并进行水质监测和异常天气灾害预防，这有效地提升了智慧化灌溉渠道的节水、省工、增产效益。值得注意的是，在实际应用中，农户借助智慧联网技术构建农田智慧化灌溉渠道系统模型，并在优化技术下，建立系统的目标函数和约束条件，进行模拟分析，有效地提升了农田智慧化灌溉渠道系统水资源利用系数，保证了农田用水管理的综合效益。
结语
智慧联网技术的应用对于农田智慧水利建设具有深刻影响。新时期，人们只有充分认识到智慧联网技术对农田灌溉渠道系统的影响，结合设计情况，构建农田智慧化灌溉渠道系统，并深化农田智慧化灌溉渠道系统关键技术管理，促进农田智慧化灌溉渠道系统职能实现，这样才能有效地农田灌溉渠道系统应用效果，促进智慧水利工程的持续、稳定发展
参考文献
[1]吴立珺,邹凝,谢明珠.大数据技术在人工智能的应用研究——以智慧工地管理系统为例[J].计算机产品与流通,2019(3):83.
[2]王晓玲.农田灌溉渠道防渗施工技术的应用创新[J].南方农机,2020,362(22):84-85.
[3]叶知晖,吴建东.浅析我国农田灌溉渠道防渗技术研究进展[J].水利规划与设计,2020,200(6):116-118+170.