数事费本与率用
数控技术
基于桥面绿化滴灌系统的自动控制技术研究
张晨东
(厦门海洋职业技术学院福建厦门361012)
摘要：为节约水资源,农作物灌况采用滴灌达一先进节水灌溉技水。本文是在桥面绿化工程中采用的开环控制滴灌系统的基础上，对控制系统进行软硬件设计改进,实境滴灌白动控制,将控制系统升级为阅环控制,能对农作物生长的土埭谨度、温度等进行自动监控，从而实现按需精准灌溉。本滴灌系统不仅有效解决桥面续化的灌溉间照，还可以非广到大面积农作物种植灌溉中，具有广网前景。
关键词滴灌节水自动控制
中图分类号：TP368
文献标识码：A
随着城市建设进程的不断推进，桥梁已追布大小城区，桥面的绿化也成为城市的一道风景。因此，桥面绿化灌溉问题也随之而来了。传统的做法是洒水车上路进行浇灌，不仅效率低，耗费人力、物力大，浪费水资源，影响交通，且很难根据植物的需求及时补水，从而造成绿化植物枯死率高，进一步提高绿化成本。因而，桥面绿化灌溉问题取待解决。
采用滴灌系统灌溉，可以节约水资源，是当今世界上最先进的节水灌溉技术之一，它是利用滴灌系统设备，通过低压管道系统与安装在末级管道上的滴头，将植物生长所需要的水分以较小的流量均勾，准确地直接输送到植物根部附近的土壤表面或土层中，目前，世界上已有100多个国家使用滴灌技术，滴灌技术一般以人工控制为主，利用一些简单的观测设备装置，设备成本较低，但无法全面准确地根据植物需水状况，生长状况和周围的环境情况进行浇灌。因
此对控制系统还需进一步改进提高。 1滴灌系统组成
滴灌系统包含以下几个组成部分：水源，首部配置、输水管网，尾部灌水器设备以及各种测量显示仪表等。如图1所示。
1.1水源
江河、湖泊、池塘、水库、井水等，水质符合滴灌要求的都可以作为水源。厦门查林大桥滴灌系统的水源由于条件限制，无天然水源，由市政给水管网供水，并建造一个容量为12m3的水箱。查林大桥为跨海大桥，桥面高度高，水箱位置不宜太低，以尽量减少与桥面的高度差。
1.2首部配置
首部配置主要由增压泵，施肥髓，过滤器，压力表，流量计及若干个闵等组成。其作用是从水箱取水、加压后将水经过滤(或与肥料混合)进人浇灌干管，供滴灌使用。
理属
总用
图1
收移日期：2016-03-23
文章编号:1007-9416(2016)05-0003-01
1.3输配水管网
首部配置处理过的水经干管，支管，进人毛管，按照要求分配到每个灌水单元及滴管。
1.4总部设备
尾部设备是滴灌系统的关键部件，包括毛管和与之相连滴头，将滴灌系统上游送来的压力水变成滴状渗人作物根部或指定部位。 2控制系统
目前厦门查林大桥滴灌系统的控制部分是半自动控制模式。人工控制水泵，闵门的开闭，根据经验决定灌源时间。如每两天灌溉次，每次灌溉30分钟等。现场控制器安装有雨量传感器，降雨自动停止灌溉。对土壤的于混程度无法精确掌握，仍会造成灌水不足或过量灌溉，且浪费人力，生产效率低下。故对控制系统微进一步改进。
应用无线传感器技术，采用工业以太网构建信息管理系统，通过传感器采集作物和土壤水分等信息，进行分析，通过预先缩制好的控制程序进行运算处理，然后发出灌溉命令传送到现场，自动控制电磁阀等执行机构进行灌溉，形成计算机自动控制的闭环系统。
整个控制系统包括三层网络系统，现场的无线传感器网络(管理级)、中层的现场总线PROFIBUS-一DP网络(监控级)和最上层的工业以太网(管理级)。如图2所示。
2.1现场级
根据具体作物面积及分布范围，设置若干个无线DP从站(根据查林大桥绿化带长度可设置5个)，通过现场安装的无线传感器采集土壤的湿度，温度、光照强度、水压力等信息，上传至上一级控制系统，同时也接受来自控制中心的启闭电磁阅的指令，执行浇灌任务。
8
RX管理主机
同
图2
本文为课题“桥面绿化滴灌系统设计及自动控制研究”研究成果，
作者篇介：张晨东(1969一),女，内蒙古人,履门海洋职业技术学院,讲师，工学士,研究方向：机械设计与自动化。
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