園林精準(zhǔn)灌溉的系統(tǒng)設(shè)計(jì)及自動(dòng)化控制探究

林慶潮

摘要：園林精準(zhǔn)灌溉系統(tǒng)的自動(dòng)控制是根據(jù)苗木和植物的生長(zhǎng)特性、灌溉區(qū)面積和灌溉需求點(diǎn)高程等情況，設(shè)定供水管道輸水壓力、氣象傳感器、雨量傳感器、自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器壓力差值等參數(shù)，通過(guò)電磁閥控制器與中央計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)灌溉過(guò)程的自動(dòng)化控制，在滿足苗木和植物健康生長(zhǎng)的情況下，最大限度地降低水資源的浪費(fèi)，達(dá)到節(jié)水節(jié)肥、減少環(huán)境污染的目的。

關(guān)鍵詞：節(jié)水；精準(zhǔn)灌溉；自動(dòng)控制

1 園林精準(zhǔn)灌溉系統(tǒng)圖

2 園林精準(zhǔn)滴灌系統(tǒng)解析

（1）中央計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是把各站點(diǎn)的電磁閥控制器收集的數(shù)據(jù)集成為一個(gè)控制系統(tǒng)，通過(guò)電磁閥控制器接口從計(jì)算機(jī)接受灌溉指令，然后轉(zhuǎn)為電開(kāi)關(guān)信號(hào)，由電磁閥執(zhí)行灌溉系統(tǒng)任務(wù)。中央計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可自動(dòng)控制多個(gè)灌溉子系統(tǒng)，做到灌溉用水量數(shù)據(jù)、運(yùn)行時(shí)間和灌溉運(yùn)行狀態(tài)均可在計(jì)算機(jī)內(nèi)直接查詢，設(shè)置于灌溉系統(tǒng)管理辦公室。

（2）傳感器的作用是根據(jù)土壤表面和深層濕度以及溫度、太陽(yáng)輻射、風(fēng)力、雨量等因素進(jìn)行墑情監(jiān)測(cè)和在線測(cè)量，將數(shù)據(jù)采集器與中央計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，通過(guò)灌溉程序運(yùn)行，自動(dòng)執(zhí)行灌溉任務(wù)。

（3）電磁閥控制器的作用是：根據(jù)各站點(diǎn)傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)診斷，指令電磁閥和水泵的工作狀態(tài)，持續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，并與中央計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。

（4）電磁閥是精準(zhǔn)灌溉系統(tǒng)中最重要的硬件，通過(guò)它來(lái)執(zhí)行整個(gè)灌溉系統(tǒng)的啟用，電磁閥的性能直接關(guān)系到系統(tǒng)的進(jìn)出水效果和維護(hù)成本。電磁閥必須帶自清洗濾網(wǎng)和線圈濾網(wǎng)，具備系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)排出內(nèi)部雜質(zhì)的功能。每個(gè)電磁閥處必須設(shè)置一個(gè)壓力調(diào)節(jié)器，以保證每個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)各支管壓力都處在預(yù)先設(shè)定的工作壓力范圍內(nèi)。

（5）灌溉需求點(diǎn)器材的選用：根據(jù)苗木和植物的生長(zhǎng)特性，灌溉點(diǎn)的周邊環(huán)境可選用壓力補(bǔ)償?shù)晤^、內(nèi)鑲貼片式滴灌帶、內(nèi)鑲圓柱滴灌管?chē)婌F器、旋轉(zhuǎn)噴頭等灌溉器材。使用壓力補(bǔ)償?shù)晤^時(shí)，必須選用帶自動(dòng)反沖洗功能、增強(qiáng)抗堵塞能力、能借助水流壓力使彈性硅膠片改變水口斷面、自動(dòng)調(diào)節(jié)流量，使出水穩(wěn)定的產(chǎn)品。

（6）水泵、水箱輸水管道等器材的選用：根據(jù)灌溉面積、地形地貌、維護(hù)成本流量、工作壓力等情況，選用合適的水泵和輸水管道器材。為保證壓力管道的安全運(yùn)行和維修方便，適當(dāng)配置溢流閥、閘閥等，在水箱與加壓泵之間設(shè)置回止閥。

（7）自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器的作用是：根據(jù)灌溉需求點(diǎn)選用器材的不同和水源清潔度的不同，過(guò)濾器性能有相應(yīng)的要求，過(guò)濾效果的好壞直接影響到灌溉效果的成效，也直接關(guān)系到系統(tǒng)的維護(hù)成本。市政水源，特別是中水或蓄水在進(jìn)入加壓系統(tǒng)前要求將水中的雜質(zhì)截留在濾網(wǎng)內(nèi)部，被截留下來(lái)的顆料不斷增加，濾孔會(huì)越來(lái)越小，在進(jìn)、出之間產(chǎn)生壓力差，當(dāng)壓力差達(dá)到設(shè)定值時(shí)，壓差變送器將信號(hào)傳到中央計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)啟動(dòng)清洗裝置并排出雜物。當(dāng)濾網(wǎng)清洗結(jié)束后，壓差恢復(fù)正常，過(guò)濾器返回原始運(yùn)行狀態(tài)。根據(jù)不同水源和過(guò)濾精度靈活調(diào)整反沖洗壓差值，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行控制。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)水資源緊缺，水污染和水生態(tài)惡化問(wèn)題嚴(yán)重，而目前城市綠化和農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)不足0.53，要實(shí)現(xiàn)把“節(jié)水優(yōu)先”，落實(shí)把“節(jié)水灌溉作為革命性措施來(lái)抓”的國(guó)策，必將推廣精準(zhǔn)灌溉技術(shù)，以實(shí)施高效的節(jié)水灌溉來(lái)緩解我國(guó)水資源供需矛盾，提高水資源利用率。

（責(zé)任編輯 張芝）