自動控制技術(shù)在園林節(jié)水灌溉中的應(yīng)用

1、自動控制技術(shù)在園林節(jié)水灌溉中的應(yīng)用摘 要：本文分析了自動控制技術(shù)園林節(jié)水灌溉中的當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀，全面系統(tǒng)地闡述了節(jié)水灌溉中自動控制技術(shù)的主要類型，并對我國節(jié)水灌溉中自動控制技術(shù)未來的發(fā)展進(jìn)行了展望，以供參考和借鑒。關(guān)鍵詞：自動控制技術(shù)；園林節(jié)水灌溉；應(yīng)用 DOI ：0 引言節(jié)水灌溉，是將植物的需水要求作為根本出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，借助管道系統(tǒng)和灌水器將水以適宜的流量準(zhǔn)確、 均?虻刂苯喲 ?輸?shù)街参锔恐車寥辣砻婧屯翆又械囊环N灌水方法。傳統(tǒng)的節(jié)水灌溉是以人力為主的，利用溫度計(jì)、濕度計(jì)等單一的檢測工具來進(jìn)行一些淺層的觀測，但并沒有全面地掌握植物的真正需水量、施肥狀況以及動態(tài)生長狀態(tài)等，并未實(shí)現(xiàn)科學(xué)灌溉。

2、而今年啦科技水平的日益提高改變了這一狀況，現(xiàn)代化自動控制技術(shù)的出現(xiàn)使得園林中的節(jié)水灌溉迎來了前所未有的發(fā)展。將自動控制技術(shù)應(yīng)用到節(jié)水灌溉之中不僅有利于實(shí)現(xiàn)園林的統(tǒng)一管理和控制，還有利于為植物實(shí)現(xiàn)按需按量按時(shí)的供水，從而節(jié)約大量的水資源，極大地提高灌溉效率和質(zhì)量，更新目前的水觀念，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活同時(shí)帶來經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益。1 節(jié)水灌溉自動控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀世界上的一些先進(jìn)國家，由于其電子和信息技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)趨于成熟，早已將先進(jìn)的電子技術(shù)和控制技術(shù)應(yīng)用到節(jié)水灌溉之中且取得了顯著的成效。這些國家地控制手段從最初的簡單笨拙，經(jīng)歷了很多年的發(fā)展之后，到現(xiàn)階段控制的智能化程度和精度越來越高

3、，操作也越來越簡便和快捷。雖然國外的灌溉控制器已經(jīng)發(fā)展到相對成熟的階段，但最大的劣勢是絕大多數(shù)機(jī)器的價(jià)格比較昂貴。但是，與這些國家相比，我國的自動控制技術(shù)尚處于發(fā)展的研究試用階段。雖然我國也有很多家機(jī)構(gòu)在研究灌溉控制器，但是規(guī)模較小且大多是實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的，而且自動控制技術(shù)對科技水平的要求較高，需要大量的資金投入，絕大多數(shù)集中在科研機(jī)構(gòu)、高校和試點(diǎn)工程，應(yīng)用范圍較小。2 節(jié)水灌溉自動控制技術(shù)的類型2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不同自動控制按結(jié)構(gòu)形式的不同可以分為開環(huán)和閉環(huán)兩種。分別地，自動控制系統(tǒng)中具有反饋信號的一方被稱為“閉環(huán)系統(tǒng)”，反之則稱為“開環(huán)系統(tǒng)”。2.2 系統(tǒng)復(fù)雜程度的高低（ 1）簡易型：該系統(tǒng)進(jìn)行

4、灌溉時(shí)僅需一臺控制器控制一個(gè)水泵和較少的幾個(gè)電磁閥，可以將其應(yīng)用于灌溉面積較小的園林之中。 （2）多路控制型：該系統(tǒng)是在進(jìn)行灌溉時(shí)需要多臺控制器控制兩個(gè)或兩個(gè)以上的水泵和較多的電磁閥，可以將其應(yīng)用于灌溉面積較大的園林之中。 （3）中央計(jì)算機(jī)控制型：它是多路控制型的技術(shù)化發(fā)展與進(jìn)階，利用現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)作為中央控制主機(jī)，在運(yùn)行的過程中與其它專業(yè)軟件就進(jìn)行相互之間的嚴(yán)密配合，多路控制系統(tǒng)作為它的子系統(tǒng)，可以根據(jù)園林的實(shí)際灌溉需求向下進(jìn)行無限制的擴(kuò)展。這種控制系統(tǒng)能夠?qū)@林中獲取到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確及時(shí)地傳輸給中央計(jì)算機(jī)，它按照之前事先制定好的程序自動地進(jìn)行集中統(tǒng)一的分析和決策，最終完成灌溉任務(wù)，使人力得到

5、了很大程度上的釋放。2.3 系統(tǒng)控制物理量的不同（ 1）時(shí)間型：灌水時(shí)間為控制的物理量，管理人員可以提前設(shè)置好灌溉器的開啟和關(guān)閉時(shí)間。 （ 2）壓力型：灌溉系統(tǒng)管道內(nèi)的壓力為控制的物理量。 （ 3）空氣濕度型：空氣濕度為控制的物理量，多被應(yīng)用于大棚、溫室之中。 （4）土壤濕度型：土壤濕度為控制的物理量，主要被用來控制土壤中的含水量。（ 5）雨量型：降雨量為控制的物理量，主要被用來控制灌水量。 （ 6）綜合型：顧名思義即同時(shí)控制將以上提及到兩個(gè)或兩個(gè)以上的物理量。2.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源的不同自動控制系統(tǒng)按照數(shù)據(jù)來源的不同可以分為簡易型系統(tǒng)、多路控制型系統(tǒng)以及中央控制系統(tǒng)。不同的是，簡易型和多路控制

6、型系統(tǒng)主要是提前設(shè)置好灌溉的數(shù)值，然后按照事先規(guī)定的時(shí)間數(shù)來自動完成灌溉任務(wù)。而中央控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源則包括以下三種：（ 1）按時(shí)間來控制灌溉。 （ 2）將氣象站作為數(shù)據(jù)采集中心，然后將收集到的數(shù)據(jù)傳輸給中央控制系統(tǒng)，中央計(jì)算機(jī)會將自動地得到的植物數(shù)據(jù)進(jìn)行集中統(tǒng)一地分析和研究，最終制定出一套科學(xué)的灌溉方案來合理地指導(dǎo)灌溉。 （3）將園林中的各個(gè)溫度、壓力以及流量等傳感器等作為數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，利用傳感器解碼器來收集數(shù)據(jù)，然后將收集到的數(shù)據(jù)及時(shí)地傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)，中央計(jì)算機(jī)會將自動地將得到的植物數(shù)據(jù)進(jìn)行集中統(tǒng)一地分析和研究，最終制定出一套科學(xué)的灌溉方案來合理地指導(dǎo)灌溉。3 節(jié)水灌溉自動控制技術(shù)的發(fā)展

7、趨勢近年來雖然已經(jīng)有很多的科研機(jī)構(gòu)致力于研制由制動控制系統(tǒng)控制的節(jié)水灌溉器，但是所取得的成果仍不顯著，仍沒有研制出規(guī)模大、應(yīng)用廣泛的成套的灌溉控制產(chǎn)品。而且目前已經(jīng)研制出且被投入使用的絕大多數(shù)灌溉器的價(jià)格比較昂貴，園林主即便是知道它能節(jié)省人力、節(jié)約水資源并促進(jìn)植物生長，但是引進(jìn)該技術(shù)一次性需要投入大量的資金，很多的園林是難以承受的，反言之其實(shí)在很大程度上束縛了將自動化灌溉技術(shù)應(yīng)用到更大的范圍中去?，F(xiàn)階段隨著中國國內(nèi)種植業(yè)現(xiàn)代化和尖端化速度的不斷加快，園林中的節(jié)水灌溉對自動化控制技術(shù)的要求自然會逐漸提高，節(jié)水灌溉器在國內(nèi)將迎來巨大的發(fā)展市場。節(jié)水灌溉控制器同時(shí)還應(yīng)該逐漸朝著低價(jià)格、操作便捷以及性能全優(yōu)的方向發(fā)展。但著眼于長遠(yuǎn)利益，現(xiàn)代化智能技術(shù)、傳感技術(shù)等的出現(xiàn)和傳播，將會推動性能更優(yōu)、功能更全以及智能化程度越高的節(jié)水灌溉控制器的出現(xiàn)和普及。4 結(jié)束語總之，隨著自動化控制技術(shù)的不斷提高，其普及范圍會越來越大，尤其是園林的節(jié)水灌溉之中，期望能夠極大地極高節(jié)水灌溉的自動化水平，更加準(zhǔn)確及時(shí)地掌握植物的生長狀態(tài)，更加精確地控制植物的灌溉和施肥，促進(jìn)園林的現(xiàn)代化建設(shè)。參考文獻(xiàn)：1 呂靜 .自動控制技術(shù)在園林節(jié)水灌溉中的應(yīng)用 J. 文摘