灌溉系统的自动控制

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1、灌溉系统的自动控制随着经济的发展，对绿化工程水平的要求越来越高。同时，为进一步解决水资源、能源的短缺和人工成本增加等问题，越来越多的绿化工程采用自动控制灌溉系统。目前常用的自动控制系统可分为时序控制灌溉系统、ET智能灌溉系统、中央计算机控制灌溉系统两大类。时序控制灌溉系统　　时序控制灌溉系统将灌水开始时间、灌水延续时间和灌水周期作为控制参量，实现整个系统的自动灌水。其基本组成包括：控制器、电磁阀，还可选配土壤水分传感器、降雨传感器及霜冻传感器等设备。其中控制器是系统的核心。灌溉管理人员可根据需要将灌水开始时间、灌水延续时间、灌水周期等设置到控制器的程序当中，控制

2、器既通过电缆向电磁阀发出信号，开启或关闭灌溉系统。　　控制器的种类很多，可分为机电式和混合电路式，交流电源式和直流电池操作式等。其容量有大有小，最小的控制器只控制单个电磁阀，而最大的控制器可控制上百个电磁阀。　　电磁阀一般为交流24伏隔膜阀，通过电缆与控制器相连。电磁阀启闭时有一定时间的延迟，这一特性可有效防止管网中的水击现象，保护系统安全。　　目前国内的自动控制灌溉系统，基本上均为时序控制灌溉系统。ET智能灌溉系统　　ET智能灌溉系统，将与植物需水量相关的气象参量（温度、相对湿度、降雨量、辐射、风速等）通过单向传输的方式，自动将气象信息转化成数字信息传递给时序

3、控制器。使用时只需将每个站点的信息（坡度、作物种类、土壤类型、喷头种类等）设定完毕，无需对控制器设定开启、运行、关闭时间，整个系统将根据当地的气象条件、土壤特性、作物类别等不同情况，实现自动化精确灌溉。中央计算机控制灌溉系统　　中央计算机控制灌溉系统，将与植物需水相关的气象参量（温度、相对湿度、降雨量、辐射、风速等）通过自动电子气象站反馈到中央计算机，计算机会自动决策当天所需灌水量，并通知相关的执行设备，开启或关闭某个子灌溉系统。在中央计算机控制灌溉系统中，上述时序控制灌溉系统可作为子系统。　　美国亨特公司开发的IMMS中央计算机控制灌溉系统，可通过有线、无线、

4、光缆、电话线、甚至手机网络等方式对无限量的子系统实现计算机远程控制，如对小到一个公园、大到一个城市甚至几个城市的所有园林灌溉系统，均可由一台中央计算机进行自动控制。　　这种中央计算机控制灌溉系统是真正意义上的自动灌溉系统。目前在很多发达国家的园林绿地灌溉系统，以及高尔夫球场的灌溉系统中已被广泛采用。　　例如，在美国拉斯维加斯城，只用了三套中央计算机控制系统，将所有和花卉实现自动灌溉，一套用于控制全城的公园绿地、、街道花卉等灌溉，另两套则用于130多所大学的所有绿地灌溉。上位机是指可以直接发出操控命令的计算机，一般是PC，屏幕上显示各种信号变化（液压，水位，温度等

5、）。下位机是直接控制设备获取设备状况的计算机，一般是PLC/单片机之类的。上位机发出的命令首先给下位机，下位机再根据此命令解释成相应时序信号直接控制相应设备。下位机不时读取设备状态数据（一般为模拟量），转换成数字信号反馈给上位机。简言之如此，实际情况千差万别，但万变不离其宗：上下位机都需要编程，都有专门的开发系统。在概念上上位机控制者和提供服务者是上位机被控制者和被服务者是下位机也可以理解为主机和从机的关系但上位机和下位机是可以转换的工作原理折叠编辑本段两机如何通讯，一般取决于下位机，TCP/IP一般是支持的，但是下位机一般具有更可靠的独有通讯协议，购买下位机时

6、，会带一大堆手册光盘，告诉你如何使用特有协议通讯，里面会举大量例子，一般对编程人员而言一看也就那么回事，使用一些新的API罢了，多语言支持功能模块，一般同时支持数种高级语言为上位机编程。通常上位机和下位机通讯可以采用不同的通讯协议可以有RS232的串口通讯或者采用RS485串行通讯当用计算机和PLC通讯的时候不但可以采用传统的D形式的串行通讯还可以采用更适合工业控制的双线的PROFIBUS-DP通讯采用封装好的程序开发工具就可以实现PLC和上位机的通讯，当然可以自己编写驱动类的接口协议控制上位机和下位机的通讯。上位机通常工控机，工作站，触摸屏作为上位机，通信控制

7、PLC，单片机等作为下位机，从而控制相关设备元件和驱动装置。我国是一个水资源严重短缺的农业大国，大力推广节水型农业是我国农业发展的必然趋势，节水灌溉是节水农业的核心，它是通过采用先进的灌溉方法和技术将水源尽可能均匀、适度的分配到作物根区土壤中，使土壤经常保持适宜于作物生长的水分、通气和营养状况；从而达到提高灌溉水利用效率和水产出效率的目的。  一.喷灌  喷灌是将灌溉水通过喷灌系统（或喷灌机具），形成具有一定压力的水，由喷头喷射到空中，形成水滴状态，洒落在土壤表面，为作物生长提供必要的水分。喷灌比地面灌可提高产量15％一25％；灌水均匀度一般可达到80％一85％

8、，水的有效利用率为80％