通讯网络基础设施薄弱、智能化管控受阻
基站覆盖不足：距离覆盖4公里，信号传输不稳定，远程控制受阻
数据链断裂：信号不稳定灌溉阀门无法实现远程启停，依赖人工现场操作
解决方案
根据国家节能环保要求，为响应国家信息化管理转型及倡导油田数字化管理进一步提振公司四化管理建设，加强系统运营管理，达到公司系统化、平台化、统筹化、智能化，
新疆塔里木沙漠公路，轮台-民丰全长522公里，其中466公里穿越流动沙漠，是世界上最长的穿越流动沙漠公路，是南北疆交通运输的关键命脉之一，保障了石油运输及南北疆的交通往来，对中国能源战略至关重要，保障区域经济发展和国家能源安全中发挥着重要作用。沙漠公路获得了1995年最长穿越流动沙漠公路世界吉尼斯纪录，拥有世界首条穿越流动沙漠的生态防护林。生态防护林绿化带全长436公里，面积约4.8万亩，能够有效防风固沙，降低风速、稳定沙丘，还能减少公路沙蚀和被沙埋风险，改善生态环境，调节沙漠小气候，降低气温，促进生物多样性等，对沙漠公路的景观美化，生态科研等具有重要价值。为解决沙漠公路生态防护林在沙漠恶劣环境中的水资源短缺和灌溉效率低下、植株用水不均衡、植株干死沙化等问题，提升防护林的成活率和经济价值，团队基于塔里木沙漠公路沿线生态防护林的建设与维护需要，创新研发了智能灌溉系统，为沙漠治理、防沙护沙和生态恢复提供了重要技术路径
为了解决沙漠及恶劣环境中的水资源管理问题，本项目利用物联网、大数据和AI管道算法等新兴技术，结合自适应智能灌溉系统，实现灌溉水量实时监测和精准策略优化，提升水资源利用效率，从而降低成本和人力投入。智能灌溉系统集成管理中心、供电、灌溉监测、无人机巡查和视频监控等多模块与控制单元，具备远程自动控制和设备维护，特别适用于中草药种植防沙治生态经济林建设，优化水资源管理。
该项目已经获得2024年第九届巴州创新创业大赛三等奖，2024年第十三届中国创新创业大赛第十一届新疆创新创业大赛优秀奖，2025年巴州创新创业大赛未来专项赛一等奖，2025年自治区优秀创业项目征集暨创业服务周活动AI智慧新生态赛道银奖，目前共获得自治州奖项2个，自治区奖项2个，在短短两年内取得了优异成绩。
沙漠地区高温、干旱、强风沙等恶劣环境对设备的可靠性和稳定性提出了极高要求。在设备选型上，优先选用具备防护等级高、耐高温、耐风沙侵蚀的传感器与设备。例如，采用全密封设计且外壳材质为高强度抗风沙材料的传感器，可有效防止沙尘进入设备内部损坏电路。同时，对设备进行特殊的散热与隔热处理，如增加散热鳍片、采用隔热材料包裹等，确保设备在高温环境下正常运行。对于供电系统，除了采用太阳能与风能互补的供电方式提高能源获取的稳定性外，还配备大容量的储能电池，以应对恶劣天气下能源供应不足的情况。
生态环境的改善为生态产业的发展创造了条件。如前所述，可能会带动生态旅游、特色农产品种植等产业的兴起。生态旅游的发展能够吸引游客，增加当地居民的旅游服务收入；特色农产品种植可以利用改善后的生态环境，生产出高品质的农产品，提高农产品附加值，拓宽农民增收渠道，推动当地农村经济的发展。
智能灌溉系统保障了生态防护林的稳定用水，提高了防护林的成活率与生长质量，使其在防风固沙方面发挥更显著的作用。稳定的防护林带能够降低风速、固定沙丘，减少风沙对周边地区的侵蚀，有效遏制土地沙漠化的扩展趋势，促进沙漠地区的生态恢复。例如，通过减少沙尘对农田、牧场的覆盖，保护了当地的农业与畜牧业生产环境，有利于维持当地生态系统的平衡。
全球灌溉规模成亿级增长
降本增效符合符合市场规律
显性成本高：人工巡检成本及生活保障占比超总运维费用65%
隐性损失累积：因灌溉延迟导致的植被死亡率，生长状态逐年下降
巡检效能低下：需30次/月人工巡检，高频次带来极高的巡护交通风险
安全风险倍增：人员老龄化普遍存在老年性疾病隐患且高温（45℃）/沙暴环境下作业事故率超行业标准3倍
质量控制失效：人员工单记录误差率>40%，缺乏数字化工单管理体系
光伏供电波动：沙尘天气下光伏效率衰减达70%，蓄电池组续航不足12小时
用电冲突加剧：单井系统需同时承载水泵和生活用电
生物威胁加剧：啮齿类动物啃咬致管道年维修频次增加，梭梭白粉病感染、红柳锈病导致死亡率增加
植被修复困境：新植梭梭幼苗存活率<30%，浅根系植被水分竞争导致生态位失衡
人工依赖度高：阀门手动启闭，误操作率高时效性低水资源浪费严重
管网系统老化：因原管网设计的落后，灌溉周期过长，存在灌溉过量
水肥配比失控：缺乏精准灌溉设备，肥料利用率不足40%
基站覆盖不足：距离覆盖4公里，信号传输不稳定，远程控制受阻
数据链断裂：信号不稳定灌溉阀门无法实现远程启停，依赖人工现场操作
利用土壤湿度和压力传感器结合AI节水模型，实时监测土壤水分和管道压力，自动调整灌溉量，确保作物获得适宜水分。
在有信号地带利用LoRa、4G/5G等无线通信技术，在无信号地带，手机终端可切换本地网络实现对灌溉系统的远程操控，包括阀门开关、灌溉时间设定。
通过压力传感器、流量计结合AI管道算法可提前预测管道泄漏点，结合无人机巡查和视频监控系统，实时监控作物生长状态和灌溉设施运行情况，出现异常情况系统向运维队派单进行维修
系统收集的数据包括土壤湿度、管道压力、气候条件、作物生长数据等，通过大数据分析技术进行综合分析。
