节能型高尔夫喷灌控制系统方案的设计
喷灌系统设计方案
喷灌系统设计方案喷灌系统设计方案喷灌系统是一种灌溉方式，通过压力将水喷洒到农田中，以满足农作物的灌溉需求。
喷灌系统设计方案需要考虑到不同农作物的需水量、土壤状况、气候条件等因素。
下面是一个针对某一农田的喷灌系统设计方案。
首先，需要对该农田的土壤状况进行调查和分析。
要了解土壤的类型、质地、含水量以及排水能力等因素，这对设计方案起到重要的指导作用。
其次，需要根据不同作物的需水量来确定喷灌设备的配置和工作方式。
一般来说，蔬菜类作物的需水量较大，而果树的需水量较小。
在设计方案时，应该考虑到不同作物的需水量差异。
喷灌系统的设计应该根据农田的实际情况确定灌溉区域的划分和管道的布置。
应该优先满足水源供应地点附近的农田，同时考虑到农田之间的相对位置，合理设计管道布置，减少管道长度，降低压力损失，提高灌水效率。
在喷灌系统的设计中，应该充分考虑到节水原则。
可以通过增加喷头的数量、合理调整喷头的角度和喷头的类型来实现节水。
优选节水型喷头，将水喷洒到农田上时形成较小的水滴，减少水的蒸发和损失。
此外，喷灌系统的设计还应该考虑到土壤的养分供应。
可以在喷灌系统中添加肥料箱，将肥料和水一起喷洒到农田中。
这样可以实现肥水一体化，提高农作物的生长效果。
最后，喷灌系统的设计还应该考虑到系统的自动化程度。
可以通过使用传感器等设备来监测土壤的湿度、气温等指标，并根据实时数据进行灌溉控制。
这样可以实现喷灌系统的智能化，减少人工操作，提高工作效率。
综上所述，一个合理的喷灌系统设计方案需要考虑到土壤状况、作物需水量、水源供应情况等因素。
通过科学合理地配置喷灌设备、优化喷头角度和类型、添加肥料箱、自动化控制等手段，可以实现喷灌系统的高效、节水和智能化。
这将有助于提高农田的水资源利用效率，提高农作物的产量和品质。
高尔夫草坪灌溉
草坪喷灌系统的研究摘要：本文简要介绍了草坪喷灌的特殊性，并重点对草坪喷灌系统的设计、管理与维护以及灌溉自动控制进行了研究，最后对高尔夫球场喷灌近要介绍。
关键词：草坪，喷灌，高尔夫球场喷灌草坪是指在有规律的维护下形成的一种人工植被。
近几十年来，国外草坪建设和研究有了很大的发展，在北美、欧洲等一些发达国家，草坪已成为一项专业产业。
实践证明草坪可美化环境，净化空气，减少噪音，保持水土，并可为人们运动休闲提供安全舒适的场所。
自80年代以来，基本建设、体育事业和城市绿化以前所未有的速度发展着，对草坪的需求越来越强烈，越来越多的人认识到草坪对于城市绿化及其发展的重要性。
草坪的质量与数量在一定程度上反映了一个城市现代化的面貌。
近几年来，我国在体育场、住宅区、公园、娱乐区、工厂、学校、高尔夫球场等地已大量种植了草坪，可以说草坪在我国发展迅猛近几年来，它的重要性和喷灌面积将与农业喷灌并驾齐驱，已成为城市绿化的主要形式。
据不完全统计，到1995年，在全国500个城市中，草坪面积有6000多万hm2，北京市现有草坪3000hm2，而且每年以150多hm2的速度扩展。
大连市每年新增240多hm2，上海市也以每年增加230hm2的速度迅速改变着城市面貌。
国外草坪的灌溉管理绝大部分采用喷灌系统，由于经济、技术等原因，目前我国的草坪灌溉还主要以人工地面灌溉为主，不但造成水的浪费，而且往往由于不能及时灌水、过量灌水或灌水不足，难以控制灌水均匀度，对草坪的正常生长产生不良影响。
随着城镇建设的不断发展，城市人口大量集中，工业和生活用水迅速增加，旅游、休闲、运动场及居民小区等各种绿地面积越来越大，城市供水的紧张状况日益突出。
传统的地面大水漫灌已不能满足现代草坪灌溉的要求，采用高效的灌水方式势在必行。
喷灌，以其节水、节能、省工和灌水质量高等优点，越来越被人们所认识。
近年来草坪喷灌发展很快，有逐步取代人工地面灌溉的趋势。
草坪喷灌将成为整个喷灌领域中极其重要的一部分。
自动喷灌系统策划书范本3篇
自动喷灌系统策划书范本3篇篇一自动喷灌系统策划书一、项目背景随着人们对生活质量的要求不断提高，绿化环境成为了城市建设的重要组成部分。
然而，传统的人工灌溉方式不仅效率低下，而且浪费水资源。
因此，我们计划设计一套自动喷灌系统，以提高灌溉效率，节约水资源，同时降低人工成本。
二、项目目标1. 设计一套高效、节能、环保的自动喷灌系统。
2. 实现对灌溉区域的精准控制，提高灌溉效果。
3. 降低人工成本，提高工作效率。
4. 节约水资源，保护环境。
三、项目内容1. 系统设计（1）根据灌溉区域的面积、地形、土壤类型等因素，设计合理的喷灌系统布局。
（2）选择合适的喷头、管道、水泵等设备，确保系统的稳定性和可靠性。
（3）设计自动控制系统，实现对灌溉时间、灌溉量等参数的精准控制。
2. 设备选型（2）管道：选择耐腐蚀、耐高压的管道，确保系统的稳定性和可靠性。
（3）水泵：选择流量大、扬程高、效率高的水泵，以满足系统的供水需求。
（4）自动控制系统：选择功能强大、易于操作的自动控制系统，实现对灌溉时间、灌溉量等参数的精准控制。
3. 施工安装（1）按照设计方案进行施工安装，确保系统的稳定性和可靠性。
（2）在施工过程中，严格遵守相关的安全规范和操作规程，确保施工人员的安全。
4. 系统调试（1）在系统安装完成后，进行系统调试，确保系统的正常运行。
（2）对系统的各项参数进行测试和调整，以达到最佳的灌溉效果。
5. 系统维护（1）定期对系统进行维护和保养，确保系统的稳定性和可靠性。
（2）及时更换损坏的设备和部件，确保系统的正常运行。
（3）定期对系统进行清洗和消毒，防止细菌滋生。
四、项目预算1. 设备费用：[X]元2. 施工安装费用：[X]元3. 系统调试费用：[X]元4. 系统维护费用：[X]元5. 其他费用：[X]元总预算：[X]元五、项目进度1. 项目启动：[具体日期]2. 系统设计：[具体日期]3. 设备选型：[具体日期]4. 施工安装：[具体日期]5. 系统调试：[具体日期]6. 项目验收：[具体日期]六、项目风险评估1. 技术风险：自动喷灌系统涉及到多个领域的技术，如机械、电子、自动化等，如果技术不过关，可能会导致系统故障。
喷灌系统设计与实施策略
喷灌系统设计与实施策略1. 引言喷灌系统是一种高效的灌溉方式，通过喷头将水均匀地喷洒到农田中。
与传统的沟灌、畦灌等方式相比，喷灌系统具有节水、节地、减少劳动强度等优点。
为了确保喷灌系统的设计合理、实施顺利，本文档提供了一份详细的设计与实施策略。
2. 设计原则在进行喷灌系统设计时，应遵循以下原则：- 满足灌溉需求：根据作物需水量、土壤类型、气候条件等因素，确定喷灌系统的灌溉能力和灌溉周期。
- 节水高效：在保证灌溉效果的前提下，尽量减少水的浪费，提高水利用效率。
- 经济合理：综合考虑设备投资、运行成本和维护费用，选择性价比高的喷灌系统。
- 易于操作：喷灌系统的设计应简单易懂，便于农民操作和管理。
3. 设计步骤喷灌系统的设计分为以下几个步骤：3.1 确定灌溉面积和水源根据农田的实际情况，测量并确定需灌溉的面积。
同时，考察附近的水源，选择合适的水源供应点。
3.2 选择喷灌设备根据灌溉面积、水源供应点、土壤类型等因素，选择合适的喷头、管道、泵等设备。
在选择喷头时，应考虑作物的高度、灌溉周期等因素，以确定合适的喷头间距和喷头型号。
3.3 计算灌溉水量和灌溉时间根据作物需水量、灌溉周期等因素，计算出每次灌溉所需的水量和灌溉时间。
同时，考虑水的损失和渗漏，留有一定的余量。
3.4 设计喷灌系统布局根据灌溉面积、喷头间距、水源供应点等因素，设计喷灌系统的布局。
包括管道的走向、长度、分支、阀门等。
3.5 计算喷灌系统的投资和运行成本根据所选设备、管道布局等因素，计算喷灌系统的投资成本。
同时，考虑运行过程中的电费、水费、维护费等，评估喷灌系统的运行成本。
4. 实施策略喷灌系统的实施分为以下几个阶段：4.1 前期准备- 进行土地整理，清除农田中的障碍物。
- 确定水源供应点，修建水泵房、水池等设施。
- 测量并绘制农田地形图，为管道布局提供依据。
4.2 设备采购和安装- 根据设计方案，采购所需的喷头、管道、泵等设备。
- 按照设计布局，进行管道的铺设和设备的安装。
(完整word版)智能节水灌溉系统的设计原理及使用方法
智能节水灌溉系统的设计原理及使用方法智能节水灌溉系统也叫智能农业物联网精细农业自控系统,是托普云农物联网为保证农业作物需水量的前提下,实现节约用水而提出的一整套解决方案。
智能节水灌溉系统简单的说就是农业灌溉不需要人的控制，系统能自动感测到什么时候需要灌溉，灌溉多长时间;智能节水灌溉系统可以自动开启灌溉,也可以自动关闭灌溉;可以实现土壤太干时增大喷灌量,太湿时减少喷灌量。
一、智能节水灌溉系统的功能设计智能节水灌溉系统要实现上述功能就要充分利用可编程控制器的控制作用。
系统要实现自动感测土壤湿度的功能必须要有土壤湿度传感器。
要实现灌溉水量的多与少的调节,必须要有变频器.在可编程控制器内预先设定50％—60%RH为标准湿度，传感器采集的湿度模拟信号经A/D模块转换成数字信号.针对灌溉水利用系数较低,文中提出一种基于嵌入式智能灌溉控制系统。
依托无线传感器网络采集灌区作物需水信息,汇聚到网关节点发送给主控中心,中心主机根据信息确定灌溉状态并计算灌水量，控制灌溉设备工作实现智能灌溉；依托Internet管理员有权对系统远程管理，满足了规模化灌溉的需求。
根据示范区观测,灌溉水利用系数由原来的0。
6提高到0。
9。
系统结合了无线传感、计算和网络通信技术，解决了精确农业亟待解决的关键技术问题。
智能节水灌溉系统涉及到传感器技术、自动控制技术、计算机技术、无线通信技术等多种高新技术，这些新技术的应用使我国的农业由传统的劳动密集型向技术密集型转变奠定了重要的基础。
智能节水灌溉系统可以根据植物和土壤种类,光照数量来优化用水量,还可以在雨後监控土壤的湿度。
有研究现实,和传统灌溉系统相比，智能节水灌溉系统的成本差不多，却可节水16％到30％.加州出台的新法案要求2012年起新公司必须使用智能节水灌溉系统。
二、智能节水灌溉系统的设计背景灌溉造成水资源大量浪费美国每年浪费掉的水资源高达8,520亿升，而若安装一种智能节水灌溉系统则可有效地控制水流量，达到节水目的。
智能喷灌设计方案
智能喷灌设计方案智能喷灌系统是一种基于人工智能技术的自动化喷灌控制系统，可以实现对喷灌过程的智能监测和控制，提高喷灌效率和节水效果。
下面是一种智能喷灌设计方案：1. 传感器网络：建立一个覆盖整个农田的传感器网络，通过安装土壤湿度、温度、气象等传感器，实时监测农田的环境参数。
同时，还可以安装光照传感器，以便根据不同的光照条件调整喷灌时间和喷灌量。
2. 数据采集与处理：传感器网络将采集到的环境参数数据发送到中央控制器进行处理。
中央控制器使用人工智能算法对数据进行分析和处理，并根据实时数据和预设的灌溉策略进行喷灌控制。
3. 智能决策算法：中央控制器结合传感器数据和农作物的生长模型，通过人工智能算法进行决策，判断是否需要进行喷灌、喷灌量和喷灌时长。
算法可以根据土壤湿度、温度、降雨量等数据进行实时调整，以使灌溉效果最优化。
4. 喷灌设备控制：中央控制器通过与喷灌设备（如喷头、水泵等）的通信，控制其开关和流量，实现对喷灌过程的精确控制。
喷灌设备可以根据中央控制器的指令灵活调整水流和喷灌范围，以适应不同的农作物需求和土壤条件。
5. 用户界面：智能喷灌系统可以提供一个用户界面，农民可以通过手机、平板电脑等设备远程监控和调整喷灌系统的工作。
用户界面可以显示实时数据、喷灌状态和报警信息，并提供手动控制的功能。
6. 报警机制：智能喷灌系统可以设置报警机制，当环境参数超过阈值或系统发生故障时，中央控制器会发送报警信息给用户，以便及时采取措施。
利用智能喷灌系统，农民可以根据实时环境数据和作物需求，智能化地控制喷灌过程，节约水资源，提高喷灌效率和作物产量。
这种设计方案可以适用于各种农业环境和作物类型，为现代农业的可持续发展做出贡献。
喷灌系统的建设方案
喷灌系统的建设方案1. 简介喷灌系统是一种灌溉技术，通过将水通过喷头均匀地喷洒到作物上，以满足作物的灌溉需求。
本文将介绍喷灌系统的建设方案，包括系统的设计原理、系统组成部分、建设步骤以及优点和注意事项等内容。
2. 设计原理喷灌系统的设计原理是将水通过水泵送入喷头，通过喷头喷洒到作物上。
通过合理的设计，可以实现水的均匀喷洒，满足作物的灌溉需求。
3. 系统组成部分喷灌系统主要由以下几个组成部分构成：3.1 水源喷灌系统的水源可以是地下水、水库、河流等。
根据实际情况选择合适的水源，并进行必要的水质测试。
3.2 水泵水泵用于将水从水源中提升到喷头所在的高度。
根据喷头的高度和流量需求选择合适的水泵，并确保水泵的工作效率和可靠性。
3.3 喷头喷头是喷灌系统中最关键的部分，负责将水均匀地喷洒到作物上。
根据作物的特点和灌溉需求选择合适的喷头类型，并进行喷头的布置和调试工作。
3.4 控制系统控制系统用于控制喷灌系统的运行和灌溉时间。
可以使用自动控制系统或手动控制系统，根据实际情况选择合适的控制方式。
3.5 管道系统管道系统用于输送水流到喷头。
根据喷头的数量和布局确定管道的规格和材料，并进行合理的管道布置，以减少压力损失。
4. 建设步骤喷灌系统的建设步骤一般包括以下几个阶段：4.1 规划和设计在建设喷灌系统之前，首先需要进行规划和设计工作。
根据需求和实际情况确定喷头的数量和布局、水源的选址和水泵的规格等。
4.2 材料采购和准备根据设计方案，采购所需的喷头、水泵、管道和控制系统等材料，并进行准备工作。
确保材料的质量和适用性。
4.3 安装和调试按照设计方案，对喷头、水泵、管道和控制系统等进行安装和调试工作。
确保各个部分的正常工作和配合。
4.4 运行和维护系统安装和调试完成后，进行系统的运行和维护工作。
定期检查和清洁喷头、水泵和管道等，确保系统的正常运行。
5. 优点和注意事项喷灌系统相比传统的灌溉方式具有以下几个优点：•均匀喷洒：喷头可以实现水的均匀喷洒，避免了喷头之间的水分差异。
大型喷灌机节水灌溉系统设计方案及对策
农田墒情监测与灌溉自动化系统简要案1、系统建设要求农田墒情监测与灌溉自动化系统的建设应满足以下要求：1、对系统建设域的18个灌溉区土壤墒情信息进行实时的在线监测；2、通过该系统的建设，实现去灌区的18台指针式圆形喷灌机的自动控制；3、该系统设置一个中心控制站，通过中心控制站实现全部的监测控制功能；4、由于灌区覆盖面积较广，选择的通讯式应满足信息远距离传输的要求；5、要保证系统对墒情信息，设备信息的实时采集、传输。
2、系统建设应考虑的因素2.1 通讯式的选择在信息和命令的传输中有线通讯和无线通讯两种式。
1、有线通讯是在通讯距离较近和地形、地势较好的条件下，通过包括：双绞线、同轴电缆、光纤等有线介质来传输测量数据和控制命令的通讯式。
它有以下一些特点：建设投资省、无需自身维护通道，配套设备简单便宜，但容易受到风暴和人为的破坏。
2、无线通讯包括超短波、短波、微波、卫星、GSM数据业务、GPRS通讯等。
其中GPRS是人们经常用到的通讯式。
GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称。
它是利用“分组交换”的概念所发展出的一套无线传输式，是国际上流行的2．5代移动通信产品。
可与互联网或企业网相连，向移动客户提供丰富的数据业务。
所谓的分组交换就是将数据分装成多独立的封包，再将这些封包一个一个传送出去，形式上有点像寄包裹，采用分组交换的好处是只有在有资料需要传送时才会占用频宽，而且可以以传输的资料量计价，这对用户来说是比较合理的计费式。
它在移动用户和数据网络之间提供一种连接。
给移动用户和数据网络之间提供高速无线IP。
GPRS允用户在端对端分组转移模式下发送和接收数据，提供了一种高效、低成本的无线分组业务。
每一个用户可以同时占用多个信道，并且同一个信道又可以供多个用户共享，资源被有效利用，GPRS能提供比现有GSM网9．6 Kbps 更高的数据率。
传输速率最高可达171．2 Kbps，净速率可达l 15 Kbps，该项业务适合墒情数据传输的要求。
自动喷灌系统的设计
园林景观自动喷灌系统一、 自动喷灌流程与运行方式自动喷灌是利用电气控制系统控制水流的时间、流量达到科学浇灌的目的，可实现在无人值守的情况下，根据植物需要合理给水，同时节约人物、物力和宝贵的水资源。
自动喷灌流程：水泵→控制阀→管路→喷头，详见图2。
电气控制系统：、定时器、保护器、继电开关、程序控制系统1234123456789101、电气系统 ２、水源 ３、同步器 ４、增压泵５、止回阀 ６、闸阀 ７、电源线 ８、电磁阀 ９、水管 １０、喷头园林自动喷灌系统工作图从图中可看出，喷灌运行程序是：水泵在电气控制系统的控制下启动，电控阀DF1打开，喷灌到设定时间后自停；系统可根据实际需要控制各个电磁阀的开关，可实现针对不同片区不同植物类型有针对性的浇灌。
喷灌结束，可自动停泵或人工停泵。
水泵的控制能实现全自动化，何时开泵，何时停泵事先设定，不受人工控制；同时还设有手动控制。
系统运行时，设一组喷头喷灌时间，各组喷灌间隔时间周期，需要用几个周期喷灌能达到要求，由用户自定。
二、喷灌系统设计2.1 水量水压的确定绿地喷灌浇水需要水量大，水流射程远，形成水雾均匀密实。
从理论上确定水量水压可用下式q=3.48μd 2H 0.5·10-3式中：q ——喷头出流量，L/s ； d ——喷嘴内径，mm ；H ——喷头入口处压力，mH 2O ； μ——喷头流量系数。
射流半径可用下式进行计算：①升弧水平投影长度③射流半径R=L1+L2式中：L1、L2——分别为升弧、降弧的水平投影长度，m；α——倾斜射流的仰角，度。
但是公式中的d、α、μ值依不同厂家提供的产品而有差异，实际上较难用理论确定流量及水压值。
因此应根据实际需要适当留有余地的采购设备以实现最优的组合，达到我们的工作需要。
原则上要求水量充沛，水幕下落均匀。
以现场测的参数做为选泵依据。
2.2 水泵房布置建议设置水泵房安装水泵，根据需要设2台以上多级清水泵，有条件设备用泵１台。
喷灌工程设计方案
喷灌工程设计方案一、概述喷灌是一种高效的农业灌溉方式，它利用喷水头均匀地给作物浇水，大大提高了水的利用效率，减少了水的浪费。
因此，喷灌系统的设计十分重要，以确保其灌溉效果和可靠性。
本文将详细介绍喷灌工程设计方案，包括喷灌系统的选址、设计与施工。
二、选址1. 地形与土质：喷灌系统的选址应考虑地形和土质情况，要选择平坦且土壤质地良好的地段，以便喷灌系统的管线敷设和喷灌效果的提高。
2. 水源：选择离水源较近的地段可减少输水管道的成本和输水损失，并提高水资源的利用效率。
3. 作物布局：要考虑作物的布局，并合理设置喷灌区，以确保各个作物能得到充分的浇灌。
三、设计要点1. 水泵系统：喷灌系统的水泵系统应根据灌溉面积和需求进行合理设计，确保能满足农田的喷灌需求。
同时，水泵系统应考虑节能、稳定等因素。
2. 输水管道：输水管道应采用质量良好的聚乙烯管，经济且耐用，根据喷灌区域的布局和需要进行合理的布置。
3. 喷头选择：喷头应根据作物类型、作物生长周期、土壤类型等因素选择，以确保喷灌效果最佳。
4. 控制系统：喷灌系统的控制系统应考虑节水、节能等因素，采用先进的自动控制设备，确保灌溉的准确性和高效性。
四、施工流程1. 土地准备：进行土地平整、除草等工作，确保土地的平整度和整洁度。
2. 管道敷设：根据设计方案进行管道敷设，确保管道的质量和密封性。
3. 喷头安装：根据设计方案进行喷头的安装，确保布局合理、稳固。
4. 控制系统安装：根据设计方案进行控制系统的安装，确保控制系统能够稳定运行。
五、设备维护1. 定期检查：对喷灌系统的管道、喷头、控制系统等设备进行定期检查，确保设备的正常运行。
2. 清洁维护：对管道、喷头等进行清洁维护，确保喷灌效果。
3. 故障处理：一旦发现设备故障，应及时处理，确保喷灌系统的稳定运行。
六、安全与环保1. 安全：在喷灌系统的设计与施工中，要严格遵守相关安全规范，确保工人安全。
2. 环保：喷灌系统的设计与施工应充分考虑环境保护，尽量减少土壤和水资源的污染。
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托普物联网开创智慧农业新时代！ 节能型高尔夫喷灌控制系统方案的设计 摘 要 :高尔夫喷灌系统对草坪质量以及球场的整体环境效果的影响很大。文章介绍了自动喷灌控制系统的设计 , 该系统可以很好的解决球场喷灌而浪费水的问题。 关键词 :高尔夫球场 ; 喷灌 ; 自动控制系统 ; 技术参数；高尔夫喷灌系统 1 喷灌系统在现代化高尔夫球场中的应用 高尔夫球场喷灌系统经过了一个逐渐发展完善的过程。从最开始的手动,发展为半自动,再为自动。到如今草坪喷灌系统已经发展为全自动全覆盖喷淋系统。 一个标准的十八洞高尔夫球场面积约在6617～80hm2,一般的园林绿化草坪很少有如此大的面积,每日用水量在3000m3左右的高尔夫球场草坪分为果岭、球道、发球台、长草区等区域,各区域的草种、修剪高度、修剪频率各不相同,这对高尔夫球场草坪喷灌系统的设计提出了很高的要求,主要有高尔夫球场草坪的喷灌系统应均匀覆盖需要浇灌的整个区域,避免漏浇或浇水不足;水量应满足不同区域不同草种不同季节生长的需要,同时喷灌系统还应为球场内的树木花卉等园林景观植物提供充足的水量。 在日常的草坪养护工作中,一个十八洞的高尔夫球场应该在夜晚的8h内完成整场的浇灌任务,也就是说,全场上千个喷头应按照指定的喷灌程序在各自规定的时间内完成各自的任务,而水泵流量有限,不可能做到所有喷头同时启动。如何在有限的时间内合理划分轮灌组、分配流量以满足草坪生长的需要便成为了喷灌系统设计的重点问题之一。 2 节能型高尔夫球场喷灌控制系统的设计 目前常见的高尔夫球场的气象站都是在地表安装(湿度仪,温度仪,风速仪等)感应空气湿度,蒸发量,并将数据传送到中央控制电脑。此种方法的弊端在于所采集的数据模糊不准确,导致中央电脑只能作出单一指令,对短草,长草,树木等不同地区按同一时间,同一水量喷灌,然后再由人工控制某区域的喷灌时间和浇灌的水量。这样会直接造成球场的不同地区出现土壤水分过多或者过少的不同情况。从而造成不必要的经济损失。主要表现在水、电等能源的过量损耗;因设备频繁开启导致的过早老化及故障;因土壤水分不足或者过量而导致的草坪破损;因维修更换设备或者草坪所需要的人工费用;因以上原因影响正常营业所造成损托普物联网开创智慧农业新时代！ 失及负面影响。 本文主要是针对节能型高尔夫球场喷灌控制系统的气象站部分进行设计分析,将育苗灌溉的先进技术与运动草场灌溉的技术相结合,加装地下湿度感应器并结合地表气象站站的指令更加清晰。采集数据,使中央电脑所得到的数据更加精确,发布至卫星达到节能降耗的目的。本系统的流程如图1所示。
一套完整的全自动控制系统包括气象站、中央电脑、卫星站和喷头自带的电磁阀。气象站收集各种气象、草坪资料反馈至中央电脑,中央电脑对气象资料进行分析后针对不同的气象条件向卫星站发布指令,从而实现对草坪灌水的自动化和精确控制,同时有利于节水。灌溉程序的修改只需在中央电脑上进行。自动控制系统网络如图2所示。
在高尔夫球场分布着很多湿度传感器,用于检测土壤的湿度,当土壤的湿度托普物联网开创智慧农业新时代！ 达到一个下限值,传感器检测到数据经过多路转换开关、A/D转换,并传输到处理器中,中央管理计算机发出指令控制电磁阀的开启,进行自动喷灌。同理,当喷灌到一定程度,即土壤的湿度达到一个上限值,传感器检测到数据经过多路转换开关、A/D转换,并传输到处理器中,中央管理计算机发出指令控制电磁阀的关闭,关闭自动喷灌,从而实现自动喷灌。 3 湿度传感器的选用 土壤就像一个储水库,聚集灌溉或下雨所留下的水分。 通过这种方式,植被可以得到及时补水。使用土壤湿度传感器的目的就是可以更好的了解一片土地上不同部分的水需求量。这样,喷灌就可以更好的程序化,下雨等不肯定因素就可以精确地知道。通过喷灌时存储的数据,我们可以获得喷灌的准确过程,制订一个满足需求的供水计划。这样做可以不用估计,减少用水,降低泵消耗和因过量的水分引起的土壤养分减少。数据采集部分是实现自动喷灌的重要环节。土壤湿度传感器一般是采集土壤的水吸力大小信号,也叫土壤水分传感器。通过土壤湿度传感器来测量土壤的湿度,我们可以知道真正的喷灌需求和土壤的保水能力。本系统选用西班牙Progres公司的专业土壤水分传感器,它把土壤水吸力的大小转化为标准的4-20mA电流信号。其主要技术参数如表1所示。 托普物联网开创智慧农业新时代！ 其中单位换算情况为:100kPa=1巴=100厘巴(cbars)=1000毫巴=75101mm汞柱=1020mm水柱。 4 单片机(MCU)的选用 MCU采用美国Aimel公司生产的AT89C51。AT89C51单片机是一种低功耗、高性能CMOSS位单片机,与MCS-51结构兼容并可用MCS-51指令集进行编程。自带4K字节可编程闪存(FLASH),可用于存放应用程序,此外AT89C51具有128XS位RAM,在本系统中,由于所需存贮的数据不多,程序量也不大,RAM和ROM都能满足需要,不必另外扩展存储器。 单片机的选用,可以使测控终端直接根据传感来的数据,自行控制灌溉,也可以接收来自中央监控计算机的数据。 5 传感检测电路 传感器过来的信号送入多路开关CD4O51,分时把采集来的信号送到A/D转换器进行模数转换。本系统A/D转换器采用精度高、速度快的AD574。该A/D转换器的分辨率为12位,转换时间为25us,并在转换前对信号用采样/保持器LF398作了采样保持处理。 6 输出通道及总线设计 输出通道包括继电器和输出接口。单片机的P1口可作为输出口控制固态继电器的开合,并由续流二极管与继电器并接以保护继电器。固态继电器不仅可以实现小信号对大功率负载的开关控制,而且还具有隔离功能。通过固态继电器控制的电磁阀的开关,实现喷水等相关操作。通常使用的自控阀门主要有两种:电动阀和电磁阀。电动阀用电机驱动,相同时间内电动阀的耗电量小,可以与单片机共用同一个电源,但电动阀需要较长的通电时间,且成本较高。电磁阀在同样的时间内耗电量较大,需要与单片机分别供电,但电磁阀只需提供一个很短时间的脉冲电平即可,且成本较低。在自动喷灌系统控制阀门中我们采用了电磁阀结构控制水流的通断。 输出接口还涉及到与上位机的通信。RS-232属单端信号传送,且不能用于长距离的通信。在要求通信距离几十米到上千米时,广泛采用RS-485收发器。 本设计使用RS-485总线来进行信号传输,接口芯片选用MAXIM公司的MAX1487,其最高数据传输率可达215MbPs,输入阻抗48K。(l/4负载),一个总线托普物联网开创智慧农业新时代！ 最多可以驱动128个负载。RS-485口由单片机的UARIT驱动,采用中断驱动方式,进行异步串口通信时带有256字节的发送FIFO,256字节的接收FIFO。用一对双绞线实现多站联网构成分布式系统。现场测控终端把信号通过RS-485接口送至总线上,以传送给远方的中央监控计算机。通信电路如图3所示。
7 结束语 本文设计了高尔夫球场的自动喷灌的控制系统,可有效的解决高尔夫球场喷灌的问题。本系统可以自动检测草坪土壤的湿度,当湿度低于某一设定值时,控制电路开启喷头电磁阀实现喷灌;当湿度高于球场草坪所需要的湿度时,控制电路关闭电磁阀而停止喷灌。这样既节省了水的消耗,也保护、保养的球场草坪。 附录—托普物联网简介 托普物联网是浙江托普仪器有限公司旗下的重要项目。浙江托普仪器是国内领先的农业仪器研发生产商，依据自身在农业领域的研发实力，和自主研发的配套设备，在农业物联网领域崭露头角！
托普物联网以客户需求为源头，结合现代农业科技、通信技术、计算机技术、GIS信息技术，以及物联网技术，竭诚为传统行业提供信息化、智能化的产品与端到端的解决方案。主要有：大田种植智能解决方案、畜牧养殖管理解决方案、食品安全溯源解决方案、食用菌种植智能化管理解决方案、水产养殖管理解决方托普物联网开创智慧农业新时代！ 案、温室大棚智能控制解决方案等。 托普物联网三大系统产品 我们知道物联网主要包括三大层次，即感知层、传输层和应用层。因此托普物联网产品主要以这三个层次延伸，涵盖了感知系统（环境监测传感设备）、传输系统（数据传输处理网络）、应用系统（终端智能控制平台。） 托普物联网模块化智能集成系统 托普物联网依据自身研发优势，开发了多种模块化智能集成系统。 1、传感模块：即环境传感监测系统。它依据各类传感设备可以完成整个园区或完成对异地园区所需数据监测的功能。 2、终端模块：即终端智能控制系统。它可以完成整个园区或远程控制异地园区进行自动灌溉、自动降温、自动开启风机，自动补光及遮阳，自动卷帘，自动开窗关窗，自动液体肥料施肥、自动喷药等各类农业生产所需的自动控制。 3、视频监控模块：即实时视频监控系统。主要是通过监控中心实时得到植物生长信息，在监控中心或异地互联网上既可随时看到作物的实时生长状况。 4、预警模块：即远程植保预警系统。可以通过声光报警、短信报警、语音报警等方式进行预警。 5、溯源模块：即农产品安全溯源系统。该系统对农产品从种植准备阶段、种植和培育阶段、生长阶段、收获阶段等对作物生长环境、喷药施肥情况、病虫害状况等实施实时信息自动记录，有据可查，在储藏、运输、销售阶段采用二维码或者RFID射频技术对各个阶段数据记录，这样就能实现消费者拿到农产品时通过终端设备或网络就能查看到各类信息，才能放心食用。 6、作业模块：即中央控制室。可通过总控室对整个区域情况进行监测，包括各个区域采集点参数、控制作业状态、实时视频图像、施肥喷药状况、报警信息等。 参考文献: [1] 李大友1微机接口技术[M]1北京:机械工业出版社,19961 [2] 胡汉才1单片机原理及其接口技术[M]1北京:清华大学出版社,20031 [3] 何立民1MCS51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术[M]1北京:北京航空航天大学出版社,19961 [4] 黄之初,周洋,柴艳红1基于DSP的碎碾机工况智能监测仪的硬件设计