城市草坪智能化灌溉系统方案.doc

城市草坪智能化灌溉系统方案 1系统概论 1.1绿地灌溉特点 园林草坪是为改善环境、增加美感、陶冶性情等目的而栽植的，因此要求它们最好常年生长皆绿，每年只需剪而不必种植，另外，草坪使土壤渗吸速度降低，要求采用少量频灌法灌溉，而且为了节约劳力和资金、提高喷灌质量的要求，园林草坪灌溉大多采用自动化控制固定式喷灌系统。同时绿地灌溉具有如下特点: 1.绿地灌溉要求水质和喷洒质量较为严格，特别是对高级观赏植物和高尔夫球场的草皮，要求喷灌均匀度较高，如有漏喷或喷洒过量都会造成严重损失。 2.草坪喷灌多数在夜间进行，其原因之一是草坪白天喷灌，蒸发损失大。一般夜晚喷灌时能比白天少消耗10%以上的水量;原因之二是有些草坪白天不允许喷洒，如高尔夫球场进行比赛、公园娱乐区进行文娱活动等。 3.喷灌系统不能影响草坪的维护作业。草坪需要经常性的修剪、植保、施肥等，这些作业往往由机械完成。因此，需要选择特殊的设备。 4.喷灌系统在满足草坪需水要求的同时，需充分注意景观和环境效果。精心设计的喷灌系统，通过正确选择喷头和进行喷点的布置，不仅能满足草坪需水，而且在灌水时可以形成水动景观效果。 5.全自动化灌溉系统不需要人直接参与，通过预先编制好的控制程序和根据反映作物需水的某些参量可以长时间地自动启闭水泵和自动按一定的轮灌顺序进行灌溉。人的作用只是调整控制程序和检修控制设备。这种系统中，除灌水器(喷头、滴头等)、管道、管件及水泵、电机外，还有中央控制器、自动阀、传感器(土壤水分传感器、温度传感器、压力传感器、水位传感器和雨量传感器等)及电线等。 托普物联网针对智能化灌溉系统也做出了一些的研究与开发，并与浙江大学合作，已经研发出了针对不同灌溉类型的方案，同时也进行了实施，在实践中研究系统的适用性，针对不足做出新的补充，力求为中国农业的发展作出贡献。 1.2我国绿地灌溉现状及展望 1.2.1我国绿地灌溉现状 由于经济技术等原因，过去我国草坪灌溉基本上是以人工灌溉为主，这种灌溉方法只能改变土壤湿度，对绿地植物生长的小气候影响小，灌水定额较大，不便实施适时适量灌溉，水的利用率低，这种方法大概有80%的水由于深层渗漏及无效蒸发损失掉。 草坪灌溉宜选择喷灌，喷灌以其节水、保土、省工、适应性强、养护质量高、景观效果好等优点，在城市绿地草坪中应用广泛。喷灌灌水器覆盖面积相对较大，并且喷点少，不影响绿地面积的整体美观，相对于传统漫灌节水30%左右。大面积草坪(高尔夫球场、足球场、大型广场)采用喷灌，既可满足草坪生长需水的要求，又可形成一道水景加绿地的风景线。 我国过去城市绿地灌溉多采用大水漫灌或人工喷洒模式。此类灌溉不能及时灌水、过量灌水或灌水不足，难以控制灌水均匀度，对绿地作物的正常生长产生不良影响。现在我国主要推广的是半自动灌溉系统。此类系统如利用定时器控制灌溉比人控园林草坪是为改善环境、增加美感、陶冶性情等目的而栽植的，因此要求它们控制系统节水很多。可以根据经验针对不同气候时段设置不同灌溉程序，减少了灌溉的随意性。这种情况下，灌水器采用喷头，水的实际利用率可以达到65%一70%水器采用高均匀度的喷头，实际水利用效率能达到75%一80%。如果再配上雨风速传感器灌溉水的利用率还可以增加。但灌溉程序设定仍是依赖管理人步参考有关参考数据。如管理人员经验不足或获得的参考数据准确性差，编伟导致灌水过量或不足，距离精确化灌溉仍有很大距离。但由于其投资少，灌溉水的有效利用率比手动控制提高很多，作为成熟的灌溉系统现阶段城推广的是此类模式。 1.2.2我国绿地灌溉展望 智能化灌概系统是未来灌溉的发展方向。精确化，智能化灌溉技术是随机应用技术、传感器制造技术、塑料工业技术的提高而逐步实现的。所谓智能就是根据植物需水量对其进行灌溉。通过自动气象站采集每天的气象资料作物的作物系数确定出每天绿地的耗水量。通过探测器将灌区的土壤水分湿丈螃湿度，日照时数，风速，温度等数据收集起来发送到数据处理中，自，根据预需水量计算模型进行需水量的计算。得到需水量后通过流量控制系统进行灌溉。 1.3智能化灌溉研究动态 智能化灌溉主要由两个方面构成。首先是作物需水量的确定，包括何时及灌多少水。其次是流量控制系统，决定如何安排灌水以使总的灌水费用最少需水量确定的关键是参考作物腾发量即E几。 1.3.1国外智能化灌溉研究动态 1990年，第十一届国际灌溉展览年会上提出计算机技术和传感器将广泛灌溉控制管理系统中Is1。Marti。smith等I’]发表的灌溉规划及管理工具cROP件包，采用Penman一Montieth方程计算作物需水量还具有拟定灌溉制度和水计划、育旨。利用全生育期的作物水分生产函数估算