园林精准灌溉的系统设计及自动化控制探究

林庆潮

摘要：园林精准灌溉系统的自动控制是根据苗木和植物的生长特性、灌溉区面积和灌溉需求点高程等情况，设定供水管道输水压力、气象传感器、雨量传感器、自动反冲洗过滤器压力差值等参数，通过电磁阀控制器与中央计算机控制系统联动，实现灌溉过程的自动化控制，在满足苗木和植物健康生长的情况下，最大限度地降低水资源的浪费，达到节水节肥、减少环境污染的目的。

关键词：节水；精准灌溉；自动控制

1 园林精准灌溉系统图

2 园林精准滴灌系统解析

（1）中央计算机控制系统是把各站点的电磁阀控制器收集的数据集成为一个控制系统，通过电磁阀控制器接口从计算机接受灌溉指令，然后转为电开关信号，由电磁阀执行灌溉系统任务。中央计算机控制系统可自动控制多个灌溉子系统，做到灌溉用水量数据、运行时间和灌溉运行状态均可在计算机内直接查询，设置于灌溉系统管理办公室。

（2）传感器的作用是根据土壤表面和深层湿度以及温度、太阳辐射、风力、雨量等因素进行墒情监测和在线测量，将数据采集器与中央计算机控制系统联动，通过灌溉程序运行，自动执行灌溉任务。

（3）电磁阀控制器的作用是：根据各站点传感器采集的数据进行系统诊断，指令电磁阀和水泵的工作状态，持续监测系统的运行状况，并与中央计算机控制系统联动。

（4）电磁阀是精准灌溉系统中最重要的硬件，通过它来执行整个灌溉系统的启用，电磁阀的性能直接关系到系统的进出水效果和维护成本。电磁阀必须带自清洗滤网和线圈滤网，具备系统启动时排出内部杂质的功能。每个电磁阀处必须设置一个压力调节器，以保证每个子系统内各支管压力都处在预先设定的工作压力范围内。

（5）灌溉需求点器材的选用：根据苗木和植物的生长特性，灌溉点的周边环境可选用压力补偿滴头、内镶贴片式滴灌带、内镶圆柱滴灌管喷雾器、旋转喷头等灌溉器材。使用压力补偿滴头时，必须选用带自动反冲洗功能、增强抗堵塞能力、能借助水流压力使弹性硅胶片改变水口断面、自动调节流量，使出水稳定的产品。

（6）水泵、水箱输水管道等器材的选用：根据灌溉面积、地形地貌、维护成本流量、工作压力等情况，选用合适的水泵和输水管道器材。为保证压力管道的安全运行和维修方便，适当配置溢流阀、闸阀等，在水箱与加压泵之间设置回止阀。

（7）自动反冲洗过滤器的作用是：根据灌溉需求点选用器材的不同和水源清洁度的不同，过滤器性能有相应的要求，过滤效果的好坏直接影响到灌溉效果的成效，也直接关系到系统的维护成本。市政水源，特别是中水或蓄水在进入加压系统前要求将水中的杂质截留在滤网内部，被截留下来的颗料不断增加，滤孔会越来越小，在进、出之间产生压力差，当压力差达到设定值时，压差变送器将信号传到中央计算机控制系统启动清洗装置并排出雜物。当滤网清洗结束后，压差恢复正常，过滤器返回原始运行状态。根据不同水源和过滤精度灵活调整反冲洗压差值，实现系统自动化运行控制。

3 结语

我国水资源紧缺，水污染和水生态恶化问题严重，而目前城市绿化和农田灌溉水有效利用系数不足0.53，要实现把“节水优先”，落实把“节水灌溉作为革命性措施来抓”的国策，必将推广精准灌溉技术，以实施高效的节水灌溉来缓解我国水资源供需矛盾，提高水资源利用率。

（责任编辑 张芝）