上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 200092
摘要:在当前科技发展极为迅速的时代背景下,自动控制技术开始在多个行业和领域中得到广泛应用,而在园林节水灌溉中自动控制技术的应用则主要体现在智能喷灌系统和天气监测系统两方面。本文立足于这两方面内容,从某地区的实际情况出发,简略阐述了自动控制技术应用于园林节水灌溉中的优势,并从自动控制器、中央自动控制器、控制器功能设计以及应用趋势分析几方面内容着手,对自动控制技术在园林节水灌溉中的应用要点进行了探究,旨在为相关工作人员自动化控制技术应用效果的提升提供参考。
关键词:自动控制技术;园林;节水灌溉;可持续发展
引言:近些年来在我国可持续发展不断落实的过程中,园林灌溉工作也开始通过技术更新,想要达到更加智能化、自动化以及可持续的节水灌溉效果,而自动控制技术是实现这一目标不可或缺的组成部分。但结合其实际应用情况进行分析能够发现,该技术的应用仍面临着诸多不利因素,基于此,有必要对其展开更加深层次的探索。
1自动控制技术应用于园林节水灌溉的优势
从目前来看,国内有着较大的灌溉用水量,但结合实际情况进行分析,水的利用率存在相对较低的问题,以往在绿化用水方面基本上所使用的便是人工皮管漫灌的手段,绝大多数的水将会无效蒸发,这种灌溉方式的普遍应用导致我国整体在水资源利用率方面普遍较低,甚至达不到40%,造成了严重的绿化用水损失。在这一时代背景下,我国近些年来在原本灌溉方式的基础上积极探索新型的园林灌溉技术。
以某地区为例,其通过对于自动控制技术的应用,达到适时适量灌溉的效果,具体包括智能喷灌系统以及天气监测系统两方面内容。这种自动化控制灌溉技术的推广与应用不仅能够有效提升水资源的利用效率,在极大程度上起到对于水资源缺乏问题的缓解作用,还能够达到减少使用成本的效果。自动控制技术基础上的智能喷灌系统的应用可以在原有的基础上提高灌溉的智能化水平,相关工作人员能够事先进行时间以及范围的设置,这样一来,智能喷灌系统便能够在自动控制技术的基础上,进行定时定量的喷水,这种自动化的喷灌工作在保障园林节水灌溉质量的效率的同时,还能够减少人工的压力,达到减少成本投入的效果。
与此同时,自动控制技术能够起到对于天气监测系统的支持作用,当出现降雨的时候,天气监测系统便能够自动停止对园林的喷灌,同时还能够结合地区的具体降雨量,科学判断降雨结束之后是否要继续进行不喷工作。天气监测系统中自动控制技术的应用可以促使其对降雨状况进行实时动态的检测工作,一旦发掘降雨量能够同当前植被的需求相适应,便会自动停止补喷作业。在正式开展喷灌工作之前,相关工作人员应当在现有的喷灌系统当中输入所要进行喷灌的植被区域,此举能够有效保障多项喷灌任务的科学完成,除此以外,自动化技术的应用还能够使得智能灌溉系统充分同植物土壤的实际情况相结合,根据该地区天气的变化情况展开更加精细化的灌溉工作。
2自动控制技术在园林节水灌溉中的应用要点
2.1自动控制器
灌溉自动控制器本身便属于独立控制单元,每一个控制器的控制站点数分别为3、6、12以及24站,相关工作人员在确定控制站点数量的时候,应当综合考虑灌溉系统本身的设计需求,同时还要结合水源数的多少,控制站点的数量对于控制器的站数有着直接的决定作用。从目前来看,市面上存在诸多品牌的灌溉控制器都有着一定的扩展功能,可以充分结合实际需求,对控制点的数量进行增加或者是减少。通过对于自动找平装置纵横向控制系统的合理应用,能够确保摊铺的路面始终稳定在事先所设定的横坡的基准线上,进而使其能够与路面平整度的相关要求相适应,通常情况下,电磁阀会处在常闭的状态当中,当处在24V电压供电条件下则为开启状态。在实际进行自动控制器选择的过程中应当加强对于以下几方面内容的重视,分别为安装方式、控制程序的功能、售后服务、站点数量以及成本和质量等等[2]。
2.2中央自动控制器
在摊铺机开展摊铺作业的时候,若是存在路基不平的问题,便会使其稳定性受到一定的负面影响,继而导致调平系统出现波动,在传感器偏差信号消失的情况下,调平油缸将会自动停止调解工作,在这种情况下,尽管此时机体左侧降,但在上述调节工作的开展过程中,仍要保障好熨平板的调节精度。
2.3控制器功能设计
在轮灌组的设置方面,灌溉控制器轮灌组基本上采用每个站点运用一个轮灌组的形式,工作人员应当结合当地实际情况,展开针对性的轮灌组参数设置工作,与此同时还可以对轮灌组参数进行实时动态的修改工作,当完成轮灌组的设置工作之后,便可以按照轮灌组的设置方式,进行其他相关参数的设置。在灌溉周期设置方面,灌溉控制器一般涉及到两种灌溉方式设置,一种便是任一周期的设置方式,其具体指的是,可以将两次灌水工作开展的间隔周期设置为任意天,一般周期间隔在0-99天范围之内,另一种则是星期周期的方式,将一个星期看作是灌水周期,每周的任意天能够进行灌溉或者不灌溉的设置。
在灌溉器的设置方面一般会采用以下几种灌溉方式。
其一便是连续灌溉的方式,当正式开启轮灌组之后,控制器便会从预先所设定的时长会维持在240分钟以内。
其二便是循环入渗的灌溉方式,通常情况下连续灌溉方式的应用便能够基本同其灌溉要求和标准相符合,但在实际应用的过程中有极大的可能性会出现地表径流,所以,为了能够降低该问题出现的可能性,可以将灌溉控制器设置成浸润灌溉的形式。针对同一个轮灌组,控制器应当将其启动10min,并使其维持在该状态下几分钟,这种循环灌溉方式的灵活应用能够有效缓解地表径流的问题。
其三便是手动灌溉,节水灌溉控制器能够采用手动的形式在园林中展开灌溉工作。
其四为自动灌溉,控制器可以根据其事先所进行的灌溉周期设定情况进行自动灌溉,该方式的应用不需要人工干预便能够达到良好的节水灌溉效果。
其五便是通过传感器进行控制的灌溉,控制器通过对于土壤湿度传感器以及雨量传感器的应用,能够自动获取土壤当下湿度以及雨量的相关信息,并且达到自动启动或者是停止灌溉的效果,每一个轮灌组每天能够进行20个启动时间的设置,这便代表着每个轮灌组在一天之内能够完成10次启动。
2.4应用趋势分析
近些年来我国社会发展水平逐渐提升,各种科学技术层出不穷,为了能够同当前实际生产以及技术发展的需求相适应,园林节水灌溉中所应用的自动控制技术也应当在不断实践的过程中实现更新与升级,并呈现出网络化、专家系统、系列化以及智能化的发展趋势。这对塑料大棚、小型温室以及家庭庭院等小面积的节水灌溉工作来说,其自动控制系统应当能够具有突出的小型化特点,并具有操作简单和应用方便的优势。
而针对园林节水灌溉这种大面积的节水灌溉工作来说,工作人员应当将自动控制技术同各类传感器有效结合起来,强化同农艺专家系统之间的科学配合,并对相关的软件进行编制,以便于实现对于施肥以及灌水等工作的精准控制,与此同时,还要配合相应的无线遥控技术,这样一来便能够使得园林节水灌溉工作有效突破以往时间地点的限制,使得工作人员在家中或者是办公室中便能够控制灌溉系统开展灌溉工作,此举能够有效提升节水灌溉工作的时效性,充分发挥出其应有的作用。自动控制技术基础上所构建的智能灌溉系统本身应当具有良好的监测能力,实时动态地开展对于当地土壤或灌溉水PH值、降水量、气温、土壤储水量、蒸发量、土温、相对湿度以及有效储水量等参数的高效监测工作。然后在上述数据的基础上对实际的灌水量以及灌水时间进行计算,用图表、曲线等形式将最终的监测和计算结果显示出来,或者可以打印输出,与此同时还应当利用无线传输,定时定量地开展对水泵以及管道阀门的自动控制工作,此举可以第一时间发现系统中所存在的各种故障,进而做到及时响应,高质量落实相应的报警以及控制工作[3]。例如可以充分利用土壤湿度传感器,这样不仅能够对科学的灌水量以及灌水时间进行确定,同时还能够实现对于土壤中通气孔隙数量的有效测量,进而辅助其后续所进行的决策,判断是否需要对排水机械进行启动,从逐日湿度监测数据的实际情况出发,合理应用数学模型,对哪一天需要采取灌溉措施进行预测,同时还要在系统气象站所采集的相关数据的基础上,对预报进行自动修改和完善。
结论:综上所述,灵活应用自动控制技术能够有效提升园林节水灌溉的智能化和自动化水平,对于灌溉效率的提升以及成本的节约有着积极的促进作用。因此,相关工作人员要加强对于该方面内容的重视,并强化对于技术应用各个环节的控制,切实保障自动化控制技术应用的实效性。
参考文献:
[1]燕友福,辛宽,徐东海,等.浅析智能灌溉在园林方面的应用[J].现代园艺,2019,(20):132-133.
[2]余暕浩.自动控制技术在园林节水灌溉中的应用[J].山东工业技术,2018,(8):230.
[3]林庆潮.园林精准灌溉的系统设计及自动化控制探究[J].现代园艺,2017,(2):134.