毕业设计(论文)题目智能灌溉系统的研究与设计 教学点 专业 年级 姓名 指导教师 定稿日期：2011 年6月1 日
摘要 本系统系统通过选择合适的传感器将对土壤中含水量以及空气湿度等重要物理量进行采集，通过信号及采集部分将其转化为数字信号，交给单片机系统进行处理，通过智能控制部分，在需要时驱动相关外设，进行自动精确定位地灌溉。具体流程图如下： 工作过程流程图
关键字：智能控制精确定位密封湿度传感器差动放大顺序通电 液晶显示 机械设计部分 整体的机构形式如下所述： 水由出水口接入，经过水泵增压后，经过导水软管，最后从管的另一端喷射出来。机械臂主要由导水软管，套筒，舵机，步进电机和与电机配合的传动装置组成。套筒下端固结有加工上锥齿的圆环，电机通过锥齿轮传动，带动套筒转动。舵机固定在套筒上，当套筒旋转时，舵机也随套筒旋转。导水软管穿过套筒与固定在套筒上端的舵机相固结，当舵机臂摆动时导水软管喷头处完成竖直方向的调整，以使喷出的水能够调整远近。而套筒转动则实现了喷水方向的调整。这样，通过水平旋转及竖直摆动，实现了喷灌的精确定位。考虑到水对电机、齿轮传动部分的腐蚀影响，电机及其与套筒的传动部分通过密封箱密封，导线引出，连接到控制电路部分及电源部分，以实现对机械系统的电力输入及控制。机械臂通过套筒下端深埋入土壤进行固定。这种方案是我们经过多次调整最后确定出来的。下图为我们用机械仿真软件pro/engineer制作的图形（具体见附图）
我们的创新体现在我们的设计过程当中。在喷口的设计中，由于市场上所售的喷头多利用水压将水达到某个固定位置，因此不能实现喷灌位置的可调性要求。因此喷管管口需要重新设计。在喷头处，我们曾试验过多个方案。其中一个就是拟定用钢管作导水管，将水直接引到喷头，而喷头处设计成喷口可以转动的形式，通过增加一个电机并通过细杆与喷头处连实现竖直方向的转动，水平方向的转动还是靠另一个电动机带动套筒来实现（具体见附proe仿真图）。但是这种设计有两个问题我们没能解决。第一个问题就是密封的问题，喷口转动时对其密封要求较高，且此处水压较高，更增加密封难度。第二个问题就是底部的电机如何使上部的喷头进行竖直方向的摆动。此处传动距离较长，增加材料势必增加水平转动电机的负载，且此电机好密封，极易漏水烧毁电机。于是我们直接采用了接导水软管的方法。导水软管是用一种软橡皮材料做成的，我们在进行试验时，一端接从水泵流过的水，一端穿过套筒固定在舵机上，有较好的弹性，使灌溉机械臂在转动时，水管不会产生较大的阻力矩，也不会发生塑性变形影响使用。这种形式的优点是结构简单，使用方便，一根管足以解决喷头出的设计问题。缺点是电机带动套筒的转角不能持续朝一个方向转动，否则水管会打结使水流不通，且从水管浇灌到地面的水流呈柱状，对地面冲击较大。软管长期拉伸压缩会造成水管脱胶，碎裂等问题。 在实际设计计算中，需进行软管的拉压的疲劳强度的校核，及齿轮传动的校核计算。通过查机械设计的手册可以计算出所需的材料及其他要求。 在进行设计的过程中，我们查阅了上市的喷头的基本的工作原理，对其有了初步的了解。在进行结构设计得过程中，我们查阅了相关的机械原理、机械设计方面的书籍，增长了我们
自动化智能滴灌控制系统设计方案 陕西颐信网络科技有限责任公司 西安天汇远通水利信息技术有限责任公司
目录 一. 系统概述............................................................................................................ - 3 - 二. 系统组成............................................................................................................ - 4 - 三. 通信网络............................................................................................................ - 5 - 四. 功能设计............................................................................................................ - 6 - 4.1. 监测中心级设计 ...................................................................................... - 6 - 4.2. 首部控制级设计 ...................................................................................... - 6 - 4.3.1. 设计原则 ....................................................................................... - 7 - 4.3.2. 主要功能 ....................................................................................... - 7 - 4.3.3. 硬件设计 ....................................................................................... - 8 - 4.3.4. 软件设计 ..................................................................................... - 10 - 4.3. 田间控制级设计 .................................................................................... - 13 - 4.3.1. 田间控制器主要功能 ................................................................. - 13 - 4.3.2. 田间控制器性能指标 ................................................................. - 14 - 4.3.3. 田间路由器节点主要功能 ......................................................... - 14 - 4.3.4. 田间路由器节点性能参数 ......................................................... - 14 - 4.3. 5. 供电方式 ..................................................................................... - 14 - 五. 系统特性.......................................................................................................... - 15 - 六. 设计研究意义.................................................................................................. - 16 -
茶叶滴灌系统设计 系统简介： 本设计灌区茶叶种植面积为500亩。首先确定滴灌系统的各个设计参数，继而选用某公司一次成型薄壁滴灌带，内径16mm，壁厚0.31mm。通过计算滴灌的灌水定额、灌水周期、一次灌水延续时间来确定滴灌的灌溉制度；通过水量平衡计算，确定当地水源是否够用。根据设计参数把整个灌区划分为4个轮灌组，进行管网系统的布置，推算各级管道的流量，进行管网水力计算，确定各级管道的直径、长度，并选择水泵型号为D185-67×9。最后设计首部枢纽，进行材料统计和概预算。 第一章基本资料 一、项目概况 项目位于某某市某某县，属贫困地区。项目区位于某某县府城镇的某某村南茶北移示范区，规划滴灌茶叶滴灌面积500亩。 本项目将引进先进的农业生物技术，与小型灌溉工程相结合，建设生态型灌溉工程。从生产技术手段和使用方式两方面对当地的农业生产进行改进，主要建设内容是小型农田生态灌溉工程的建设。 二、地形地质概况 某某省某某市地处中国中部的黄土高原，是中国水土流失较严重的地区，生态环境脆弱，植被土壤中有益微生物缺失，沙土化严重。
某某县位于某某市东北方向，面积1965hm2，东部由北向南与晋东南的沁源、屯留、长子和沁水接壤，西邻古县和浮山。境内山岭起伏，沟壑纵横，地形复杂。整个地势北高南低，东部山峰有安太山、盘秀山等，海拔在1400m以上，西部有大东沟梁、牛头山等，海拔在千米以上。省内第二大河、唯一的一条无污染河流沁河纵贯境内95km。南部沁河谷地，地势较低，有小块平川，海拔在800m左右。 三、作物种植 1、作物名称：茶叶。 2、间距：株距0.4m，行距0.4m，畦距1m。 3、灌溉方式：滴灌。 4、滴灌设计补充强度为4mm/d。 5、茶叶滴灌面积500亩，种植株距0.4m，两行为一畦，行距0.4m，畦与畦距离1m，3畦建一个大棚，棚与棚间距1m，大棚选用简易竹木材料，单棚尺寸为长0.25-0.3m，宽5m，占地0.22亩。选取距离高位蓄水池最远的大棚作为典型地块，此地高程900m。 四、气象资料 某某县位于典型的黄土高原残垣沟壑区，区内生态环境脆弱，年度降雨和年内分配极不均匀，十年九旱，当地农业抵御自然灾害的能力较低。 示范区茶园位于沁河东的谷地，地形东高西低。区内气候温
智能化灌溉系统的设计与实现 O 引言 我国农业用水量约占总用水量的80%左右，由于农业灌溉效率普遍低下，水的利用率仅为45%，而水资源利用率高的国家已达70%～80%，因而，解决农业灌溉用水的问题，对于缓解水资源的紧缺是非常重要的。我们的智能灌溉系统在这种背景下应运而生了。智能灌溉系统不仅可以提高源利用率，缓解水资源日趋紧张的矛盾，还可以增加农作物的产量，降低农产品的成本。基于传感器技术的智能灌溉系统是我国发展高效农业和精细农业的必由之路。智能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。 我国北方各省水资源缺乏，然而多年来使用传统方式为植株浇水不仅效率低、成本高而且浪费十分来重。对于大面积种植的棉田实现精准灌溉，不仅可以提高源利用率，缓解水资源日趋紧张的矛盾，还可以增加农作物的产量，降低生产的成本。 由传统的充分灌溉向非充分灌溉发展，对灌区用水进行监测预报，实际动态管理。采用传感器来监测土壤的墒情，实现灌溉管理的自动化。高效农业和精细农业要求我们必须提高水资源的利用率。要真正实现水资源的高效，仅凭单项节水灌溉技术是不可能解决的。必须将水源开发、输配水、灌水技术和降雨、蒸发、土壤墒情以及农作物需水规律等方面做统一考虑。做到降雨、灌溉水、土壤水和地下水联合调用，实现按期、按需、按量自动供水。如何利用有限的水资源，走“节水农业”已经成为农业生产获得最佳的效益和持续稳定发展的增长点。因此使用自来水发电的智能灌溉系统，控制喷灌和微灌系统，能有效地减少田间灌水过程中的渗漏和蒸发损失。现有的灌溉系统都要外接电源，存在一定的安全隐患且较麻烦。本系统可在无供电条件的地区使用，其最大优点为节水、节能、节约劳动力。 1 设计目标与实现方案描述 针对现有的智能化灌溉系统都需要外加电源供电，存在一定安全隐患，而且现有的自动灌溉装置的程序一般固化在系统的程序存储器内，只能简单地设置灌溉时间及循环时间，不能灵活根据季节不同自动调节等缺点，该系统将小型直流发电机接上风叶至于密封特制的盒子中，用水流带动风叶旋转来发电，再将电能储存到蓄电池中以给监控电路和电磁阀供电。该装置是以湿敏电阻和光敏电阻检测信号，自来水发电用作供电的一种无需外接电源的自动灌溉装置。该装置监控电路由信号采集部分，灌溉控制部分，电源部分，执行部分4部分组成。如图1所示。 1．1 信号采集部分 1．1．1 土壤湿度检测 采用硅湿敏电阻作为检测土壤湿度的传感器，它在25℃时响应时间小于5 s，检测土壤含水量范围为O～100％。 当湿敏传感器插入土壤时，由于土壤含水量不同，使得湿敏传感器的阻值也不同。通过湿敏电阻和IC1NE555判断湿度强弱，如果是土壤较干燥，湿敏电阻阻值较大，NE555翻转，输出高电平(约为电源电压)。 调整时，将湿敏电阻插入水内，调Rp1使NE555的3脚输出为12 V，然后将湿敏电阻从水中取出并擦干，调Rp1使输出0 V，这样反复调节多次即可达到要求。 1．1．2 日光强弱检测 通过光敏电阻和NE555判断光线是否强烈，如果是中午光线较强烈，IC2 NE555的3脚输
膜下滴灌相关技术分析 膜下滴灌措施的使用，促进现代化农业的发展、节省用水用肥等各个方面成本提升农民自身利益，并且对提升国内农业在世界上的地位有着十分重要的影响。文章主要对膜下灌溉措施的特点、留存情况、制造的利益与膜下灌溉措施的发展进行了非常具体的讲述。 标签：膜下滴灌技术；应用；效益 引言 膜下滴灌措施是现在最有用的节约水资源灌溉措施之一。我国最开始使用膜下滴灌措施主要是在新疆等非常干旱的区域。经过结合使用覆膜栽植措施搭配膜下滴灌措施，组建了高效能节约水源的农业形式。 1 膜下滴灌技术及特征 膜下滴灌就是将项目节约用水滴灌措施以及农艺节约用水覆膜栽植两相措施集中为一项的农业节约用水措施，就是把滴灌的毛管埋设在地膜下面，并且移植管道送水等措施，组建大田膜下滴灌体系项目。 1.1 脱盐优良丰收 膜下滴灌是把滴灌所用的毛管埋设在地膜下面，降低了每棵植物之间水分的挥发，并且水分进入到土壤内能够溶解的盐分就会溶解在水里，同时伴随着水分朝附近扩散，盐分就能够分散到湿润带的末端，滴灌位置发展为淡化区域，这样农作物的根系主干能够和淡化区域形成最佳状态，为农作物的成长提供最佳的水分、盐分条件。膜下滴灌能够溶解土壤中可以溶解的盐分，也能够在适宜的时间适当的调节土壤中的空气、水分、肥料、热量等为农作物的成长提供最佳的条件，最大程度的使用光合作用。膜下滴灌能够调节掌控水分肥料盐分气体热量达到最佳状态，能够推动农作物进行光合作用，提升农作物优良产量。 1.2 节水抑盐 在干旱区域内降水量很少，蒸发严重，植物间的无效蒸发能够致使土壤再次形成盐渍化。盐分伴随着水的降落而降落，水分挥发流失盐分却留在原地，这是土壤再次形成盐渍化最关键的原因。膜下滴灌改善了普通条件下土地蒸发水分的环境。在大气层的作用下，土壤盐分普遍体现为何表土累积的过程，不过因为覆膜栽植阻碍了土壤水分以及大气层间的连接，改善了物质上层的环境，进而能够成功阻止土地水分蒸发这一现象。在很大程度上增强了土壤水分的使用价值，还有很明显的节水用途，进而阻止了盐分向上移动降低表面反盐的程序。 1.3 减少深层渗漏
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。HydroPoint公司负责可持续领域业务的Chris Spain援引美国用水工程协会的报告称，美国住宅区和商业区的草坪、植物灌溉用水浪费了30%到300%。 水资源被浪费的原因是技术不行，美国有4,500万个仅是安有简易计时器的灌溉系统，们在时间控制上还可以，但精准度不高。Spain称，城市灌溉系统占城市用水的58%，这些被浪费的水资源每年生产54.4万吨温室气体。 在中国农业用水量约占总用水量的80%左右，由于农业灌溉效率普遍低下，水的利用率仅为45%，而水资源利用率高的国家已达70%～80%，因而，解决农业灌溉用水的问题，对于缓解水资源的紧缺是非常重要的。我们的智能节水灌溉系统在这种背景下应运而生了。 不仅美国，英国也开始关注节水问题。英国节能信托基金会和能源部警告，随着越来越多的家庭开始节约能源，使用热水可能会超过取暖成为制造二氧化碳的主要途径。 三、智能节水灌溉系统工作原理 灌溉系统工作时，湿度传感器采集土壤里的干湿度信号，检测到的湿度信号
滴灌系统设计示例 按照兵团水利局、兵团节水办“关于召开兵团节水灌溉规划设计研讨会的通知”的要求，根据农八师几年来在大田作物膜下滴灌技术上的实践和研究，此次滴灌系统典型设计综合农八师的具体情况做如下简要介绍： 一、基本资料 （一）地形 农八师垦区地处天山北麓中段，古尔班通古特沙漠南缘。全垦区土地面积7529平方公里。垦区地势由东南向西北倾斜。垦区地形由南向北依次为天山山区、山前丘陵区、山前倾斜平原、洪水冲积平原、风成沙漠区。 （二）土壤 农八师土壤缺氮面积大，全氮含量低于1%的面积占78%，碱解氮低于60ppm的面积占76%。土壤普遍缺磷，含量低于10ppm的面积占77.5%。土壤含钾丰富，约在100ppm 以上。 土壤多系灰漠土、潮土、草甸土，土质多系砾质土、沙质土、粘质土等。根据农八师土壤普查结果，本设计取占范围较广的砂壤土。 （三）作物 全垦区有效灌溉面积266万亩，其中以棉花为主。棉花种植面积占总播种面积的46.5%。本设计示例选棉花。种植模式采用：一膜两管四行--宽窄行30×60cm,滴灌带间距90cm；一膜一管四行--（25+30+25）×60cm，滴灌带间距140cm。 1、滴灌工程设计参数的确定 根据农八师目前棉花种植模式和多年实践，确定如下设计参数。 典型滴灌系统设计基本资料
（四）水源 垦区水资源来源主要为地表水（库水、河水）和地下水。目前垦区滴灌节水工程水源以井水为主,单井流量为80立方米/小时，动水位埋深在40米左右。 （五）气象 垦区平均海拔300-500米左右，呈典型的温带大陆性气候，冬季长而严寒，夏季短而炎热。年平均气温7.5℃-8.2℃，日照2318-2732小时，无霜期147-191天，年降雨量180-270毫米，年蒸发量1000-1500毫米。蒸发强烈，降水稀少，气候十分干燥，光照充足，热资源丰富。 （六）动力 原有机井泵大多为250QJ80-60/3或250QJ80-40/2，需更换水泵及变压器。但原有高压电线不需更换。 二、设计内容 按照农八师多数条田的规划布置方式，采用东西长800米，南北宽450米的条田进行规划设计。种植作物为棉花，种植模式采用宽窄行60×30cm与60×（25+30+25）cm，一膜两管四行与一膜一管四行，滴灌带间距0.9米与1.4m。作物东西方向种植。耕层土壤为砂壤土。 1.管道系统
我国的智能灌溉控制系统是经由国家农业信息化工程技术研究中心自主研发的集自动控制技术，传感器技术、通讯技术、计算机技术等于一体的灌溉管理系统。随着越来越多的的城区开始应用智能灌溉控制系统，人们对智能灌溉控制系统也开始逐渐重视，下面我们一起来看看智能灌溉控制系统的特点。 其中机井灌溉控制系统是通过IC卡机井灌溉控制箱对农田机井进行取水管理，以IC卡刷卡取水的方式取代了传统的专人管理方式；实现了农业用水计量、水资源信息的自动化采集和测控。针对机井分布情况、灌溉区域的不同，提出不同方式的组网方案。 我国自主研发的智能灌溉系统有着系统可靠性高，操作相对简便；软硬件应用中文作为界面，易于学习和掌握，操作过程对国人来说更加容易；适合各种灌溉方式如滴灌、喷灌、微灌，地面灌等；具有多种的控制连接方式：该系统具有满足不同条件下（地形，布局，规模等）的控制连接模式，各控制设备之间可采用无线或有线方式连接；该系统的扩容性，灵活性较强，可进行分区域、多路的集中或分散智能控制，即适用于小面积，简单的灌溉控制，也适用于大面积，复杂的灌溉网络的控制；系统具有完成数据分析，控制等功能，控制系统还能够处理传感器数据信息，利用传感器或条件输入设备作为灌溉运行的控制条件，实现智能化灌溉；系统可可根据需要实现中控室、手机短信、现场遥控及现场手动控制功能；可控制灌溉系统以外的其它设备，如：道路
或公共场所灯光，大门、喷泉、水泵等；成本低(仅有进口产品的一半价格)，后期维护，保养简便等特点。 以上是对智能灌溉控制系统特点的介绍，下面介绍一家生产智能灌溉控制系统的公司。南京淋达智能技术有限公司（LD future），是中国科技团队联合美国洛杉矶加州大学（UCLA）清洁能源研究中心共同推进技术创新，并与国内风险投资机构共同投资成立的物联网高科技企业。公司专注于通过物联网与移动互联网的技术创新实现全球水资源、能源的高效利用，致力于推动智慧城市中的智慧园区灌溉、智慧小区灌溉物联网智能技术产业化。
自动灌溉系统 长春大学电子信息工程学院卞忠昊蔡翔付航
目录.................................... 错误！未定义书签。 一、作品摘要......................................... - 1 - 二、作品产生的背景和意义 (3) 2.1国内研究现状 (3) 2.2国外研究现状 (3) 三、作品使用说明 (4) 四、作品工作原理 (5) 五、参考文献 (6)
一、作品摘要 我国研究现状： 课题背景及目的我国水资源短缺，利用率低，水浪费严重，供需矛盾突出。传统灌溉设备单一，灌溉难度大，费时费力，严重制约我国社会经济的发展。因此需要合理灌溉，发展自动灌溉系统。发展自动灌溉系统对于缓解水资源紧缺矛盾、节约劳动力，扩大灌溉面积、实现“两个转变”、可持续发展战略、提高农业综合生产能力具有十分重要的意义。合理的灌溉是农作物正常生长发育并获得高产的重要保证，可取得良好的生理效应和生态效应，增产效果显著。国外一些喷灌系统设备结构复杂、成本较高，其安装和维护过程都很复杂，不适合在我国使用。我国制造的喷灌设备成本相对低廉，但是由于绝大多数采用的是普通继电器控制系统，调试与维护困难，灵敏度不够高，不能实现定时定量喷灌，其产品市场占有率很低。 国外研究现状： 目前世界上灌溉技术比较先进的国家主要是西欧的荷兰、法国、英国、意大利、西班牙，美国，中东的以色列，亚洲的日本等。这些国家自动灌溉的研究起步早，发展快，综合环境技术水平高。一些技术先进的国家在自动灌溉控制发展的基础上，更不断研究各种最新的灌溉控制技术及不同作物的不同营养液配方及营养液自动混合技术，并及一步发展成灌溉专家系统。同时不断的把先进的控制技术应用于灌溉系统中。
51 2010年 第3期 Vol.32/136 Landscape Building & Construction 随着城市建设规模的不断发展以及生活水平的不断提高，愈来愈多的建设工程需配套建设一定面积的园林绿地，而由于城市园林绿地面积的迅速增加，其灌溉用水量也必将大幅提高。 常用的绿地灌溉方法多采用喷灌和漫灌。灌溉过量常常发生，既耗水又容易带来地表积盐的不良后果。而园林绿化滴灌技术的应用则是有效解决该问题的途径之一。滴灌特别适用于水费高昂或土壤为膨胀粘土以及建筑物附近不能进行喷灌的地区。且由于滴灌灌溉系统在有利于植物生长和减少初始建设成本的同时，能够节约宝贵的水资源，因而在园林景观绿地建设和管理中得到越来越广泛的应用。 1 滴灌器的布置 典型的园林灌木床包括各种草皮、灌木、树木。灌木床面积小的为10～15 m 2，面积大的则可达700 m 2或以上。其位置不定，常靠近建筑物或围墙，用于美化建筑物或各个主要入口景观。在一个灌木床里，需 水量因植物种类不同也有所不同。而在灌木床与灌木床之间，由于太阳的方位不同，各自的需水量也会不同。由此可见，合理的滴灌器布置是灌溉系统节水及减少初始建设成本的前提和关键。 1.1 滴头种类及选择 滴头是滴灌系统的关键部件，有 园林绿化节水滴灌系统设计 Design of Water-saving Drip Irrigation System in Urban Landscaping 罗嘉欢 （广州园林建筑规划设计院，广东 广州 510055）LUO Jia-huan (Guangzhou Gardens Planning and Building Design Institute, Guangzhou 510055, China) 摘要：随着城市园林绿地面积的增加以及城市水资源的短缺，园林绿化节水灌溉得到了较为广泛地应用。文章通过介绍某工程园林绿化滴灌系统的设计，论述了采用节水滴灌时需考虑的内容，包括滴灌器的选择与布置、滴灌系统设计以及滴灌灌溉管理等三方面。关键词：园林；节水设计；滴灌系统中图分类号：TU986文献标识号：A 文章编号：1671-2641(2010)03-0051-03收稿日期：2010-04-29修回日期：2010-05-12 Abstract: With the increase of urban landscaping green area and the shortage of urban water resource, water-saving irrigation system is becoming widely used in landscaping. By brief introducing the design of water-saving drip irrigation system in a landscaping construction, the selection and arrangement of the emitters, the design of drip irrigation system, the management and maintenance of drip irrigation system are discussed detailedly in this article.Key words : Landscape architecture; Design of water-saving; Drip Irrigation System 图 1 几种典型管线路选择及滴灌器布置方案
6.4滴灌工程设计示例 6.4.1基本情况 某基地种植葡萄面积118亩，过去采用大水漫灌方式进行灌溉，灌水定额大，水肥损失严重，为此拟采用先进的滴灌灌水方法。 该地块地势平坦，地形规整，葡萄南北向种植，株距0.8m 、行距2m 。地面以下1m 土层为壤土，土壤干容重14kN/m 3，田间持水率24%。 地块西边距离地边50m 处有水井一眼（具体见平面布置图），机井涌水量为32m 3/h ，静水位埋深60m ，动水位80m ，井口高程与地面齐平。机井水质据周边村庄引水工程检验结果分析，水质满足《农田灌溉水质标准》，但含砂量稍高，整体看来，可作为滴灌工程水源。 380V 三相电源已经引至水源处。 6.4.2滴灌系统参数的确定 （1）灌溉保证率不低于85% （2）灌溉水利用系数95% （3）设计土壤湿润比 不小于40%。 （4）设计作物耗水强度Ea=5.0mm/d （5）设计灌溉均匀度 不低于80% （6）设计湿润层深0.6m 6.4.3选择灌水器，确定毛管布置方式 1．选择灌水器 根据工程使用材料情况比较，本工程采用以色列某公司生产的压力补偿式滴灌管，产品性能如下：滴灌毛管外径16mm ，滴灌毛管进口压力0.1MPa ，滴头间距0.5m ，滴头流量q=2.75L/h ，水平最大铺设长度90m 。 2．确定毛管布置方式 因葡萄种植方向为南北向，并且成行成列，非常规整，因此，毛管布置采用每行葡萄铺设一条滴灌管，根据地块实际长度和产品的最大水平铺设长度确定毛管的长度为80m ，毛管直接铺设在葡萄根部附近。 3．计算湿润比 根据公式： 式中： ——每棵作物滴头数，个； ——滴头沿毛管上的间距，m ； ωβU C % 100/?=）（R P e P S S W S N ωρP N e S
滴灌系统的组成及分类 滴灌是利用管道将水通过灌水器送到作物根部进行局部灌溉的技术，同时还可以利用灌溉水施用化肥、杀虫剂、土壤改良剂等农业化学制剂。这当中最常见的是施肥灌溉，所以人们又叫它“水肥一体化”。 1 滴灌系统的组成 滴灌系统一般是由四个部分组成，分别是水源工程、首部枢纽、输配水管网和灌水器。 滴灌系统的水源来源广泛，江河、湖泊、坑塘、沟渠等，都可作为滴灌的水源，但水质必须符合滴灌水质的要求。（滴灌系统对水质的要求不是很高，但是也有一定的要求：第一个就是它水中的杂质不能太多，这样容易引起堵塞情况；第二种就是它的铁锰的含量也是很容易引起堵塞。） 专家建议滴灌对水质的要求： （1）水源清洁，用水必须经过严格的过滤、净化处理。 （2）滴灌水质的pH值一般应在5.5-8之间，含铁不应大于0.4mg∕kg，总硫化物含量不应大于0.2mg∕kg。 首部枢纽是整个滴灌系统操作的控制中心，它主要是由施肥罐、过滤器、控制阀、压力表等组成，这当中施肥装置是向灌溉系统注入可溶性肥料的装置。过滤器的作用更为重要，它是将含有杂质的灌溉水进行必要的过滤来保证灌溉水的要求。这样水源在首部枢纽这里经过施肥、过滤、调压等处理，达到灌溉等要求。 输配水管网的作用是将首部枢纽处理过的水，按要求输送、分配到每个灌水源和灌水器。输配水管网包括干管、支管、毛管等三级管道，还包括相应的三通、直通、弯头等部件。 灌水器是滴灌系统的核心部件，水流在这里通过减压变为水滴，直接施入土壤，并在土壤中向四周扩散。灌水器主要有滴灌管和滴灌带两大类，目前使用较为普遍的是滴灌带。 以上这些就是滴灌系统的组成部分。下面我们再来了解滴灌系统的分类。 2 滴灌系统的分类 滴灌系统按工程大小分为大系统滴灌工程和小系统滴灌工程。 首先看大系统滴灌工程，大系统滴灌工程一般应用于200亩以上的大田，如对果园、葡萄园的灌溉。在大系统滴灌工程中，干管和支管一般都埋在地下，毛管和滴头都布置在地面上。 小系统滴灌工程一般应用在大棚中，如对蔬菜、花卉等经济作物的灌溉。小系统滴灌工程一般是二级式，只有干管和支管两级管道，滴灌带直接安装在支管上，它们都直接铺设在地面上，这样方便后期的维修和管理。
(此文档为Word格式，下载后可以任意编辑修改！）（文件备案编号：） 自动化智能滴灌系统 设计方案 工程名称： 编制单位： 编制人： 审核人： 批准人： 编制日期：年月日
目录 一. 系统概述............................................................................................................ - 3 - 二. 系统组成............................................................................................................ - 4 - 三. 通信网络............................................................................................................ - 5 - 四. 功能设计............................................................................................................ - 6 - 4.1. 监测中心级设计 ...................................................................................... - 6 - 4.2. 首部控制级设计 ...................................................................................... - 6 - 4.3.1. 设计原则 ....................................................................................... - 7 - 4.3.2. 主要功能 ....................................................................................... - 7 - 4.3.3. 硬件设计 ....................................................................................... - 8 - 4.3.4. 软件设计 ..................................................................................... - 10 - 4.3. 田间控制级设计 .................................................................................... - 13 - 4.3.1. 田间控制器主要功能 ................................................................. - 13 - 4.3.2. 田间控制器性能指标 ................................................................. - 14 - 4.3.3. 田间路由器节点主要功能 ......................................................... - 14 - 4.3.4. 田间路由器节点性能参数 ......................................................... - 14 - 4.3. 5. 供电方式 ..................................................................................... - 14 - 五. 系统特性.......................................................................................................... - 15 - 六. 设计研究意义.................................................................................................. - 16 -
惠农区膜下滴灌标准化生产技术规 一、前言 （一）水源资料 项目区水源为井水。 （二）作物资料 该项目区种植作物为蔬菜,其株行距分别为:0.25m×0.8m和 0.25m×1m。 二、系统选型 项目区确定采用固定式滴灌系统的支管+毛管系统。固定式滴灌系统由水源工程、首部装置、输配水管网以及灌水器四部分组成。 本滴灌系统以井水为水源，通过离心泵抽取加压进入首部。首部枢纽包括过滤装置，施肥装置和测控装置。过滤装置的作用是将水中的固体大颗粒过滤，防止这些污物进入滴灌系统堵塞滴头或在系统中形成沉淀。项目区的过滤装置采用离心+网式过滤器，过流量为50m3/h。施肥设备的作用是使易溶于水并施于根系的肥料、农药、化控药品等在施肥罐充分溶解，然后再通过滴灌系统输送到作物根部，便于作物吸收，充分发挥肥效，同时减少肥料浪费。项目区选用容积为100升和200升的施肥罐。测控装置的作用是方便系统的操作、运行管理、保证系统安全，它包括阀门、压力表、排气阀、逆止阀。输配水管网包括主干管、分干管、支管、毛管及连接管件。 干管起到为滴灌系统输送水量的作用。项目区采用两级干管：主干管和分干管。主干管由一条管线构成，分干管由若干条管线组成。
支管在滴灌系统中起控制滴灌带适宜长度，划分轮灌区的作用。本方案中干管采用0.4Mpa的PVC管以地埋形式铺设。支管采用薄壁纳米改良性PE管铺设于地表。管件的作用是将各部分管道连通为管网。灌水器作用是把末级管道中的压力水流均匀而稳定地分配到田间，满足作物对水分的要求。本系统毛管采用单翼迷宫式滴灌带。 三、水源分析及水源工程规划 （一）、水源分析 项目区为井水滴灌，水质处理以过滤泥砂为主，通过首部离心+网式过滤器处理后，基本达到滴灌水质要求。水中含盐量基本能满足作物灌溉水质要求。 （二）、水源工程规划 项目区滴灌系统的水源为井水，在水量上，完全能够满足滴灌用水要求。而在水质处理方面使用离心+网式过滤器做处理,详见离心+网式过滤器结构图。 四、参数的确定 （一）本滴灌系统基本参数的取值 1、设计保证率：不低于85% 2、灌溉水的利用率：0.90 3、设计系统的日工作小时数：20-22h。 4、滴灌设计土壤湿润比（P）：50% 5、设计耗水强度（Ea）： 6mm/d （二）灌溉制度
滴灌系统的施工及安装 工程中心 二○○一年十二月 一工程施工 1.施工安装规定 （1）滴灌工程施工必须严格按设计进行。修改设计应先征得设计部门同意，经协商取得一致意见后方可实施，必要时需经主管部门审批。 （2）施工前应检查图纸、文件等是否齐全，并核对设计是否与地形、水源、作物种植及首部枢纽位置等相符，发现问题应与设计部门协商，提出合理修改方案。 （3）施工前应检查现场，制定必要的安全措施，严防发生各种事故。 （4）施工前应严格按照工期要求制定计划，确保工程质量，并按期完成。 （5）施工中应随时检查质量，发现不符合要求的应坚决返工，不留隐患。 （6）施工中应注意防洪排水保护农田和林草植被，做好弃土处理。 （7）在施工过程中应做好施工记录。对隐患工程必须填写《隐患工程记录》才能进入下道工序施工。全部工程施工完成应及时编制竣工报告。 2.施工前的准备 （1）应检查图纸、文件等是否齐全，并校对是否与灌区水源、地形、作物种植及首部位置相符，发现问题应与设计部门协商，提出合理修改方案。
（2）应检查现场，制定必要的安全措施，并严格按工期要求编制施工计划。建立施工组织，拟定放样、定线等各项施工顺序，编制劳力、工种、材料、设备、工程进度计划，制定质量检查方法。 （3）按设计要求检查工程设备器材、准备好施工工具。 3.施工程序 （1）施工放样，现场应设测量控制网，并应保留到施工完毕。放样包括首部枢纽和干、支管的管线测量。 （2）基坑开挖，排水及基础处理。 （3）建筑物砌筑，混凝土、砌石、砖石建筑施工，可参照GBJ141《给排水构筑物施工及验收规范》有关规定执行。 （4）回填，回填土应干湿适宜，分层夯实与砌体接触紧密。 4.施工流程图 施工组织建立 施工技术人员的确定
温室大棚自动化滴灌系统发展中存在的问题 托普物联网指出滴灌（drip irrigation）是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，水的利用率可达95%。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高肥效一倍以上。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。其不足之处是滴头易结垢和堵塞，因此应对水源进行严格的过滤处理。 温室自动化滴灌系统一般由首部枢纽、管路和滴头组成。 1．首部枢纽：包括水泵(及动力机)、施肥罐、过滤器、控制与测量仪表等。其作用是 抽水、施肥、过滤，以一定的压力将一定数量的水送入干管。 2．管路：包括干管、支管、毛管以及必要的调节设备(如压力表、闸阀、流量调节器 等)。其作用是将加压水均匀地输送到滴头。 3．滴头：其作用是使水流经过微小的孔道，形成能量损失，减小其压力，使它以点滴的方式滴入土壤中。滴头通常放在土壤表面，亦可以浅埋保护。 温室、大棚等园艺设施配套滴灌技术是现代农业生产发展的必经之路，滴灌具有明显的优点。目前设施园艺自动化滴灌系统发展中存在一些问题，如规划设计问题、设备质量问题、管理使用问题等。为保证棚室设施园艺滴灌技术的推广和前进，应对这些问题正视并改进。 一、滴灌设备质量问题 自引进滴灌技术以来，从消化、吸收到自主研发创新，目前，温室、大棚的成套滴灌设备基本都是我国独立生产的，部分产品性能的水平已经不低于国外同类产品，但一些关键设备，如首部枢纽设备、自动控制设备等与国外同类先进产品相比仍存在一道的差距。总体上来讲产品品种少，缺乏系列化，配套水平低。 我国生产的滴头、滴灌带或滴灌管等产品在压力补偿、抗堵塞、灌水均匀度和材质的抗老化等方面质量一直不稳定；管材配套性差，容易漏水；过滤器主要以筛网过滤器为主，使用寿命较短，过滤效果也并不是很理想，这是导致灌水器堵塞，甚至工程报废的直接原因之一；普遍使用的压差式施肥器，密封性差，不好控制，施肥浓度很不均匀；目前虽有文丘里施肥器、射流式施肥器生产，但数量少，一直没有形成规模，市场上没有多大选择的余地。另外目前滴灌设备市