草坪智能喷灌系统设计毕业设计
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喷灌系统毕业设计论文喷灌系统毕业设计论文摘要:喷灌系统是一种灌溉技术,通过喷头将水雾化喷洒到农田中,实现对作物的灌溉。
本论文旨在设计一种高效可靠的喷灌系统,提高农田的灌溉效果,减少水资源的浪费。
引言:随着人口的增长和城市化的加剧,农田灌溉的重要性日益凸显。
传统的灌溉方式存在着水资源浪费、工作效率低下等问题。
而喷灌系统作为一种先进的灌溉技术,具有节水、省力、均匀灌溉等优点,被广泛应用于农田灌溉中。
本论文旨在设计一种高效可靠的喷灌系统,以提高农田的灌溉效果,减少水资源的浪费。
一、喷灌系统的原理喷灌系统是通过喷头将水雾化喷洒到农田中,实现对作物的灌溉。
其主要原理包括:水源供给、管道输送、喷头喷洒、作物根系吸收等环节。
喷头是喷灌系统的核心部件,其喷洒效果直接影响到农田的灌溉效果。
因此,在设计喷灌系统时,应重点考虑喷头的选择和布置。
二、喷头的选择与布置喷头的选择与布置是喷灌系统设计的重要环节。
在选择喷头时,应考虑作物的种类、土壤的类型、水源的供给情况等因素。
不同的作物对水分的需求不同,因此喷头的流量和喷洒范围需要根据作物的需求进行调整。
在布置喷头时,应根据农田的实际情况确定喷头的位置和数量,以实现均匀灌溉的效果。
三、喷灌系统的控制与管理喷灌系统的控制与管理是保证其正常运行的关键。
喷灌系统应配备相应的控制装置,如自动控制阀、传感器等,以实现对喷头的精确控制。
同时,喷灌系统还应定期进行检修和维护,保证其设备的正常运行。
此外,喷灌系统的管理也需要加强,建立健全的管理制度,确保喷灌系统的高效运行。
四、喷灌系统的优势与挑战喷灌系统相比传统的灌溉方式具有许多优势,如节水、省力、均匀灌溉等。
喷灌系统可以根据作物的需求进行精确控制,减少水资源的浪费。
然而,喷灌系统的设计和维护也面临着一些挑战。
首先,喷头的选择和布置需要根据农田的实际情况进行调整,这对设计者的经验和技术要求较高。
其次,喷灌系统的管理和维护需要投入大量的人力和物力。
智能浇灌系统的策划书3篇篇一智能浇灌系统的策划书一、项目背景随着城市化进程的加速和人们生活水平的提高,越来越多的家庭开始拥有自己的花园和草坪。
然而,传统的浇灌方式往往需要人工操作,费时费力,且难以保证每个区域都能得到均匀的水分供应。
因此,设计一款智能浇灌系统具有重要的现实意义。
二、项目目标本项目旨在设计一款智能化的浇灌系统,实现对花园或草坪的自动、精准浇灌,提高水资源利用率,同时降低用户的劳动强度。
三、项目内容1. 硬件设计选择合适的传感器,如土壤湿度传感器、雨量传感器等,用于监测土壤湿度和降雨量。
根据花园或草坪的布局,设计灌溉管网,包括主管道、支管道和喷头等。
选用水泵、阀门、电源等设备,确保系统的正常运行。
搭建硬件平台,将传感器、控制器、执行器等设备连接起来。
2. 软件设计开发智能浇灌系统的控制软件,实现对灌溉过程的自动化控制。
编写数据处理算法,根据传感器采集的数据,计算出最佳的浇灌时间和水量。
设计数据存储和管理功能,记录灌溉历史数据,为用户提供数据分析和决策支持。
3. 网络连接考虑将系统与互联网连接,使用户可以通过手机或电脑远程监控和控制灌溉系统。
设计安全机制,确保用户数据的隐私和安全性。
4. 系统测试在实验室环境下对系统进行功能测试和性能测试,确保系统的稳定性和可靠性。
在实际场景下进行实地测试,收集用户反馈,进一步优化系统性能。
四、项目实施计划1. 需求分析与方案设计(第 1-2 月):进行市场调研,了解用户需求和行业发展趋势。
设计系统架构和功能模块,制定硬件和软件设计方案。
2. 硬件开发与测试(第 3-4 月):根据设计方案,采购元器件,进行电路板设计和制作。
完成硬件设备的组装和调试,进行功能测试和性能测试。
3. 软件编程与调试(第 5-6 月):根据硬件接口和功能需求,编写系统软件程序。
进行软件集成和联调,优化算法和界面设计。
4. 系统集成与测试(第 7-8 月):将硬件和软件系统进行集成,搭建测试环境。
草坪喷灌水系统设计草坪喷灌水系统设计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。
随着我国经济的健康发展和环保意识的提高,我国的草坪建设发展也很快,在全国近500个城市中,草坪面积已超过6×104 hm2。
实践证明,草坪能净化空气、减小噪音、保持水土、调节空气温度、减少疾病传播、提高行车安全、减少火灾,是一种相对价廉、耐久的地面覆盖物,在保护生态环境中起着重要的作用,同时美化了环境,提高了生产力。
联合国生物圈生态环境组织分析指出,城市最佳居住环境的人均绿地面积为60 m2,我国20世纪末的目标为城市人均拥有绿地7~11 m2,但我国绝大多数城市离这些目标相差甚远。
草坪喷灌水系统是草坪建设中的一个重要组成部分,有必要从设计的角度去重视,并进行优化。
1 设计参数1.1 喷灌强度喷灌强度为单位时间内喷洒在地面上的水深或喷洒在单位面积上的水量,在多个喷头组合工作时要求水不累积在地面,而能被土壤完全吸收。
不同土壤允许喷灌强度(ρy)如表1所示。
喷头的组合喷灌强度公式如下:ρz=q/A≤ρy式中 q——单喷头的流量A——单喷头的有效湿润面积当喷灌强度大于土壤的允许喷灌强度时,地表就会有积水和径流,看上去仿佛已经浇过了,实际还没浇够。
同时还要注意喷灌水量不能超过土壤持水量,否则易使土中养分深层渗漏流失。
总的来说,土壤质地越粗,每次灌水量就要越少,灌水次数就要越多;反之,越粘质的土,每次灌水量就要越大,而灌水次数就要越少。
如果采用自动控制系统,就应采取相应的控制措施。
1.2 喷灌周期喷灌周期过长和过短都会对草坪产生不良影响。
小规模的草坪(例如庭院草坪)可根据草坪草的萎蔫症状来确定;大规模的草坪(例如广场、高尔夫球场、足球场)喷灌周期的确定方法有两种:①经验法调查同类草坪的喷灌情况,以此作为设计草坪喷灌周期的依据。
草坪直径1.5米喷灌系统设计首先,确定地形和植被类型是园林喷灌设计的第一步。
测量地形范围并在CAD图纸上进行描述,同时标注各种植被类型,并在图纸上预先设定好比例尺,然后划分成不同的灌区。
别墅草坪喷灌系统第二,确定喷灌系统的可用水量和压力。
如果使用城市自来水作为水源,应测试水压(巴)、水量(升/分钟)和系统设计水量。
要检测水压,可以将压力检测器直接连接到离水表最近的水龙头上来检测静态水压(确保这个供水区域没有其他水在使用)。
测试水量,首先要记录水表的规格,一般是15mm,20mm或者25mm,其次要确定供水管的直径。
根据得到的数据,在系统设计水量表中查询确定系统设计水量和工作压力。
这是喷灌系统最大可用水量和工作压力的数据。
如果湖水、井水或水库用于灌溉,洒水分配器或泵站的安装人员将提供适当的设计水量和工作压力。
第三,选择喷嘴类型。
根据草坪面积的大小选择不同类型的喷头(同时考虑设计水压和水量来选择喷头的范围和流量)。
简单分类有两种:旋转喷嘴和散射喷嘴。
旋转喷头(大范围喷头)大面积使用,常用于面积大于8m×8m的区域,节省PVC和相应管道。
散射喷嘴(小射程喷嘴)用于小面积,通常用于面积小于8m×8m的区域。
第四,喷嘴布局遵循一个公式,即先角后中,圆弧绘制成多边形。
喷嘴流动可以遵循角1、边2、中4的原则。
(即拐角处的喷嘴流量是单喷嘴的1/4,侧面的喷嘴流量是单喷嘴的1/2,中间是单喷嘴的流量。
)喷嘴间距通常设计为射程的0.8至1.2倍。
(旋转喷嘴之间的距离为8m至12m,散射喷嘴之间的距离为3m至5m)。
喷头主要有两种:一种是四边形,用于灌溉方形区域或90度角的区域。
第二,三角形常用于边界不规则的区域。
像正方形布局那样的三角形布局,没有水少的区域。
因此,工程设计中常采用三角形布局。
第五,划分轮灌组。
除非灌溉面积很小,一般来说,喷灌所需的水量会远远超过可利用的水量,所以要把灌区分成几个轮灌组。
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。
智能灌溉系统毕业设计毕业设计题目:基于智能控制技术的灌溉系统设计与实现设计背景:传统的农业灌溉系统存在着灌溉时间和水量的盲目性,不仅造成水资源的浪费,还可能对作物的生长产生不利影响。
因此,设计一个基于智能控制技术的灌溉系统,能够根据作物的需水量和土壤湿度实时调整灌溉时间和水量,可以更加高效地利用水资源,达到智能化的灌溉效果。
设计要求:1. 系统需要能够实时监测土壤湿度,以确保作物在适宜的湿度条件下生长。
可以选择合适的传感器进行土壤湿度的检测。
2. 系统需要能够自动控制水源和喷灌设备的开关,根据作物的需水量和土壤湿度进行智能调节。
可以使用单片机或者微控制器进行控制。
3. 系统需要能够进行数据的记录和分析,以便于农民和研究人员对灌溉情况进行评估和改进。
4. 系统需要具备可靠性和稳定性,能够在长期运行中保持正常工作。
设计方案:1. 硬件设计:选择合适的土壤湿度传感器进行土壤湿度的检测,并与控制器进行连接。
选择合适的执行器,如电磁阀和喷灌设备,实现自动的灌溉控制。
2. 软件设计:开发相应的控制算法,根据土壤湿度和需水量进行智能的灌溉控制。
设计数据记录与分析的功能,通过存储和分析历史数据,提供灌溉效果评估和改进建议。
3. 系统集成:将硬件和软件进行集成,确保系统的可靠性和稳定性。
进行测试和调试,确保系统能够满足设计要求。
预期成果:1. 完成一个基于智能控制技术的灌溉系统的设计与实现。
2. 实现土壤湿度的实时监测和灌溉控制功能。
3. 实现数据的记录和分析功能。
4. 验证系统的可靠性和稳定性。
5. 提供灌溉效果评估和改进建议。
通过以上设计方案和实施预期,可以设计出一个基于智能控制技术的灌溉系统,能够高效地利用水资源,提高农业生产效益,减少水资源的浪费。
在实际应用中,可逐步推广和应用于农田灌溉,为农民提供便利,促进农业可持续发展。
毕业论文﹙设计﹚自动浇花系统的设计[摘要]本设计主要的内容是土壤湿度检测电路的设计与制作。
该电路的工作原理是由STC89C52单片机和ADC0832组成系统的核心部分,湿度传感器将采集到的数据直接传送到ADC0832的IN端作为输入的模拟信号。
选用湿度传感器和AD转换,电路内部包含有湿度采集、AD转换、单片机译码显示等功能。
单片机需要采集数据时,发出指令启动A/D转换器工作,ADC0832根据送来的地址信号选通IN1通道,然后对输入的模拟信号进行转换,转换结束时,EOC输出高电平,通知单片机可以读取转换结果,单片机通过调用中断程序,读取转换后的数据。
最后,单片机把采集到的湿度数据经过软件程序处理后送到LCD1602进行显示。
自动浇水系统设计为智能和手动两个部分:智能浇水部分是通过单片机程序设计浇水的上下限值与感应电路送入单片机的土壤湿度值相比较,当低于下限值时,单片机输出一个信号控制浇水,高于上限值时再由单片机输出一个信号控制停止浇水;手动部分是由通过关闭单片机电源,由外围电路供电进行浇灌、[关键词]STC89C52干湿度的采集与显示 LEDDesign of potted flowerss automatic watering system(Grade 08,Class 3,Major electronics and information engineering ,School of physics andAbstract the design of potted plant automatic watering system includes soil temperature and humidity acquisition and display, and the counter setting and display and alarm two parts water. Soil temperature and humidity acquisition and display part, and comprises a soil temperature and humidity acquisition and display, automatic watering system. Soil temperature and humidity acquisition and display in ADC0832is connected with two potentiometers as an induction circuit, the collected soil temperature and humidity value is send to the STC89C52 single chip, then by its transmission to the LCD screen display. Automatic watering system design for intelligent and manual two parts: intelligent watering section through the MCU programming watering the upper limit and the lower limit and the induction circuit into the microcontroller 's soil humidity value are compared, when less than the lower limit value, the MCU output a signal to control the watering, high in the upper limit value by the microcontroller output a signal control stop watering; manual part is composed of single-chip digital tube into the month and day from real time, through the software programmed timing watering time.Key words :STC89C52 temperature and humidity acquisition in the display counter LED引言1选题的目的和意义随着社会的进步,人们的生活质量越来越高。
智能灌溉系统毕业设计智能灌溉系统毕业设计随着科技的不断进步和人们对环境保护意识的增强,智能灌溉系统作为一种新兴的农业技术,逐渐受到人们的关注和重视。
本文将探讨智能灌溉系统的设计原理、技术应用以及未来发展趋势。
1. 设计原理智能灌溉系统的设计原理基于传感器技术和自动控制技术。
通过布置在农田中的传感器,可以实时监测土壤湿度、温度、光照等参数,并将数据传输给控制中心。
控制中心根据这些数据进行分析和处理,决定是否进行灌溉,并控制灌溉设备的运行。
这种设计原理可以有效地提高灌溉的精确度和效率,减少水资源的浪费。
2. 技术应用智能灌溉系统在农业生产中有着广泛的应用。
首先,它可以根据不同作物的需水量进行智能化的灌溉。
通过合理地控制灌溉设备的运行时间和水量,可以满足作物的生长需求,提高农作物的产量和质量。
其次,智能灌溉系统可以根据气象条件进行自动调节。
当天气炎热、湿度低时,系统可以增加灌溉的频率和水量,以保持土壤湿度的稳定。
而在天气潮湿、降雨较多时,系统可以减少灌溉的频率和水量,以避免土壤过湿。
此外,智能灌溉系统还可以与其他农业设备进行联动,实现农田的自动化管理。
3. 发展趋势智能灌溉系统作为一种新兴的农业技术,其未来发展具有广阔的前景。
首先,随着传感器技术和自动控制技术的不断进步,智能灌溉系统的性能将得到进一步提升。
传感器的精度将更高,控制中心的处理能力将更强,从而实现更加精确和智能化的灌溉。
其次,智能灌溉系统的应用范围将进一步扩大。
除了农田灌溉,它还可以应用于城市绿化、园林景观等领域,为城市环境的改善和生态保护做出贡献。
另外,智能灌溉系统与人工智能、大数据等技术的结合也将成为未来的发展方向。
通过利用大数据分析农田的生长环境和作物的需水量,系统可以实现更加精确和个性化的灌溉,提高农田的水资源利用效率。
总结起来,智能灌溉系统作为一种新兴的农业技术,具有重要的意义和潜力。
它能够提高灌溉的精确度和效率,减少水资源的浪费,对于实现农业可持续发展和节约用水具有重要的作用。
体育场草坪自动喷淋系统文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]体育场自动喷灌系统的设计1 设计方案方案选择足球场面积为105m×60m(见图1)。
设计初期,我们提出三个喷灌方案。
方案一是在足球场四周设阀门井,井内设喷灌甩头,进行人工喷灌;方案二是利用市政管网水压,在草坪内隔一定间距设一个喷头,隐藏在草坪下,喷灌时打开市政来水管上的控制阀,喷头开始喷灌,水流喷射半径可达8~12 m;方案三是采用自动喷灌技术,增设自动控制系统实现喷灌自动化。
经方案比较,设计推荐采用方案三。
自动喷灌流程与运行方式若利用市政给水管网(压力为)在足球场周围设喷头进行喷灌,射程达不到要求,也难以实现自动控制,因此需设增压设施,提高水压,加大射流能力。
自动喷灌流程:水泵→控制阀→管路→喷头,详见图2。
从图中可看出,整个体育场设4个喷头,分两组,每组两个喷头。
喷灌运行程序是:水泵启动,电控阀DF1打开,喷灌到设定时间后自停;DF1关闭,DF2开启,运行与DF1相同时间自停,循环往复。
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为20min,两组喷灌共需40min,为一个周期,需要用几个周期喷灌能达到要求,由用户自定。
2 喷灌系统设计水量水压的确定足球场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=μ·10-3式中:q——喷头出流量,L/s;d——喷嘴内径,mm;O;H——喷头入口处压力,mH2μ——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。
毕业设计(说明书)题目:草坪智能喷灌系统设计毕业设计姓名:佳敏学号:工业职业技术学院2019年5月20日工业职业技术学院毕业设计任务书:佳敏专业班级:14级机电一体化五年制2班任务下达日期2019 年 2月 25 日设计开始日期 2019 年 3 月 14 日设计完成日期 2019 年 5 月 10 日设计题目:草坪智能喷灌系统设计毕业设计指导教师堵会晓院(部)主任郭宗跃2019年2月25日工业职业技术学院毕业设计答辩委员会记录电力工程学院机电一体化专业,学生佳敏于2019年 6 月 9 日进行了毕业设计答辩。
设计题目:草坪智能喷灌系统设计毕业设计指导老师:堵会晓答辩委员会根据学生提交的毕业设计材料,根据学生答辩情况,经答辩委员会讨论评定,给予学生佳敏毕业设计成绩为。
答辩委员会人,出席人答辩委员会主任(签字):答辩委员会副主任(签字):答辩委员会委员:,,,,, , 。
工业职业技术学院毕业设计评语第页共页毕业设计及答辩评语:摘要水是一切生命过程中不可替代的基本要素,水资源是国民经济和社会发展重要基础资源。
我国是一个水资源严重缺乏,水旱灾害频繁,水资源的分布很不平衡的国家。
在这样水资源严重短缺的情形下,目前我国大部分地区还仍然停留在人工检测旱情,决定灌溉与否凭个人经验,这样就会造成更严重的水资源浪费。
近年来,随着现代农业的发展,农业经营模式正在向大型化、集约化方向发展。
这样就推广全面、统一、大型、智能化灌溉系统提供了必要条件。
现在已经实现大面积种植的就是农田农业,因此我设计了和实现了一套针对农田的智能化监测和灌溉系统。
采用农业智能浇灌系统,可以根据各种农作物对水量的要求,以及土壤的水情合理配置各个供水设置设备运行情况。
另外,通过自动化控制,可以使相关人员及时了解整个系统的相关资源信息,通过统计分析,进行合理使用,从而达到省水节能,省工省地的效果,以及发展节水农业的目的。
关键词:智能喷灌;喷头目录第一章绪论 (3)1.1 设计背景 (3)1.2园林草坪喷灌的特点 (3)第二章设计方案 (5)2.1灌溉系统的基本组成 (5)2.2智能喷灌 (8)第三章机械设计部分 (9)3.1喷头选型 (10)3.1.1固定式喷头 (11)3.1.2旋转式喷头 (11)3.2布置喷头 (12)3.2.1喷头的水利性能 (12)3.2.2喷头布置方式 (13)第四章单片机智能喷灌系统 (17)4.1主界面控制流程 (17)4.2液晶显示程序 (18)4.2.1 LCD1602地址 (19)4.2.2 LCD1602指令 (20)4.2.3 LCD1602字符集 (21)4.2.4 LCD1602程序 (21)4.3 时钟芯片程序 (22)4.4按键程序 (22)4.4.1 ADC0832芯片接口程序 (24)致 (25)参考文献 (26)第一章绪论1.1 设计背景灌溉是弥补自然降水在数量上的不足与时空上的不均、保证适时适量的满足草坪生长所需水分的重要措施。
以往的草坪绿化工程,很多没有配套完整的灌溉系统,灌水时只能采用大水漫灌或人工洒水。
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,对草坪的正常生活产生不良影响。
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,采用高效的灌溉方式势在必行。
现代园林草坪灌溉的方法主要是有喷灌和微灌技术,如果我们想使整个面积都得到相同的水量,通常用喷灌,如草坪喷灌。
如果我们想让某一特定区域湿润而使周围干燥时,可采用微喷灌或滴灌,如灌木灌溉。
滴灌有时也用于草坪地下灌溉。
园林草坪喷灌技术以及节水、节能、省工和灌水质量高等优点,越来越被人们所认识。
1.2园林草坪喷灌的特点园林草坪为改善环境、增加美感、冶性情等目的而栽植的,因此,要求它们最好长年生长皆绿,每年只需剪而不必种植,另外,草坪使土壤渗吸速度降低,要求采用少量频灌法灌溉,而且为了节约劳力和资金、提高喷灌质量的要求,园林草坪灌溉大多采用自动化控制固定式喷灌系统。
要求水质和喷洒质量较为严格,特别是对高级观赏植物和高尔夫球场的草皮,要求喷灌均匀度较高,如有漏喷或喷洒过量。
都会造成严重损失。
草坪喷灌多数在夜间进行,其原因之一是草坪白天喷灌,蒸发损失大。
一般夜晚喷灌时能比白天少消耗10%以上的水量;原因之二是有些草坪白天不允许喷洒,如高尔夫球场进行比赛、公园娱乐区进行文娱活动等。
喷灌系统不能影响草坪的维护作业。
草坪需要经常性的修剪、植保、施肥等,这些作业往往有机械完成。
因此,需要选择特殊的设备。
喷灌系统在满足草坪需水要求的同时,需充分注意景观环境效果。
精心设计的喷灌系统,通过正确选择喷头和喷点的布置,不仅能满足草坪需水,而且在灌水时可以形成水动景观效果。
园林喷灌能够有效提高劳动效率。
传统灌溉方式费时、费工,甚至无法完成大面积绿地的养护工作。
特别是在炎热的高温季节,浇灌作业成为绿地养护工作中的重中之重。
传统方式的浇灌多采用人拿皮管浇灌为主,无法在大面积围同时灌溉,而且费时。
喷灌在很短的时间,就可以完成几百或几千平方米绿地的灌溉。
以1个标准足球场为例,没有喷灌系统,至少需3人才能完成所有的养护工作,而具有自动喷灌系统的足球场,通常1人就可完成所有养护作业。
配备有施肥泵的喷灌系统,还可在喷灌洒水的同时完成施肥、打药等养护作业。
另外喷灌时间由专业人士设定,可雇用非熟练的工人进行操作,在一定程度上降低管理的人工费用。
园林喷灌是一种模拟天然降水的灌溉方式,可以使喷灌围的植物得到均匀-致的降水。
采用自动控制的喷灌系统,均由专业的灌溉和绿地管理人员根据不同的种植区及植物需水来编程设定灌水制度,这就保证了不同植物都能得到最佳的水分条件,使植物生长状态达到最佳且基本一致,特别是草坪,颜色均匀一致的草坪更能给人以美的享受。
另外水流经喷头喷射出后形成细小的水滴,不会对土表造成冲刷,这样就能够保持土壤结构,为植物根系创造良好生长的土壤环境。
1.3设计目的伴随着人们快节奏的生活、工作、学习,人们已没有很多时间去精心照顾自己种的花卉植物等,因此市场上急需一种可以代替人类劳动的产品。
由于现在市场上很多的喷灌设备主要是是针对温室、露天农作物、森林等大面积植物喷灌,而对于家庭小面积喷灌系统设备几乎没有,也没有达到自动化的水平。
现代生活中,随着人们生活水平的提高,人们对花卉、树木等绿色植物的喜爱和种植越来越多,然而以前对花木的浇灌、施肥等工作都需要靠人工来实现,由于现代生活节奏的加快,人们往往忙于工作而忘记定期、及时地为花卉补充水分及养料,或者由于放假回家而将花放在办公室没有人管理导致花木枯死。
已有的浇水器需要有人控制或者定时的浇灌,不能根据植物正常生长所需要的光照、水分、温度来实时调节植物生长环境的参数,不利于花木的成长,而且现在的名贵花如果因为以上原因而死亡得不偿失,鉴于以上情况,市场上急需提供一种能够根据光照、温度、湿度及光照的变化自动将水分和及光补充给花木,达到定期、及时浇灌花木自动灌溉器,所以本文就指智能灌溉系统来设计研究。
第二章设计方案2.1灌溉系统的基本组成一个完整的喷灌系统一般由水源、首部枢纽、管网和喷头等组成。
1. 水源:一般多用城市供水系统作为喷灌水源,另外,井泉、湖泊、水库、河流也可作为水源。
在草坪的整个生长季节,水源应有可靠的供水保证。
同时,水源水质应满足灌溉水质标准的要求。
2.首部枢纽:其作用是从水源取水,并对水进行加压、水质处理、肥料注入和系统控制。
一般包括动力设备、水泵、过滤器、施肥器、泄压阀、逆止阀、水表、压力表,以及控制设备,如自动灌溉控制器、衡压变频控制装置等。
首部设备的多少,可视系统类型、水源条件及用户要求有所增减。
当城市供水系统的压力满足不了喷灌工作压力的要求时,可建专用水泵站或加压水泵室或专用水塔,有时可在自来水管路上加装一台管道泵即可。
3.管网:其作用是将压力水输送并分配到所需灌溉的草坪种植区域。
由不同管径的管道组成,如干管、支管、毛管等,通过各种相应的管件、阀门等设备将各级管道连接成完整的管网系统。
现代灌溉系统的管网多采用施工方便、水力学性能良好且不会锈蚀的塑料管道,如PVC管、PE管等。
同时,应根据需要在管网中安装必要的安全装置,如进排气阀、限压阀、泄水阀等。
4.喷头:喷头用于将水分散成水滴,如同降雨一般比较均匀地喷洒在草坪种植区域。
下图为灌溉系统基本组成示意图:图2-1 灌溉系统基本组成示例图典型的地灌系统应该包括:(1)水源及控制首部。
(2)主管道-将水输送到各灌溉小区。
(3)田间首部。
(4)支管道-将主管道的水分配给滴灌管。
(5)滴头、毛管、滴灌管及其接头。
2.2智能喷灌智能喷灌系统要求能够实现以下要求:1.自动执行喷灌任务,既能够自动控制喷头在制定的时间段定量的喷水。
2.天气监测,即随时监测降雨情况,自动在降雨开始时停止喷灌,在降雨结束后根据降雨量大小决定是否补喷一定的水量。
3.只能水量控制,即如发现降雨量满足需求则不再补喷,如不能满足需求则补喷一定水量直到满足需求。
4.喷灌计划预制,既可以输入名项喷灌任务,可以在不同时间进行工作。
智能化灌溉系统有如下优势:1、自动根据现场实时的气候、植物和土壤情况进行适时、适量地灌溉。
2、通过智能控制技术的应用,更加节水节能,降低灌溉成本,提高灌溉质量。
3、将使灌溉更加科学,方便、提高管理水平。
4、减少灌溉中人员用量,更加合理的提高水源的利用率推广和使用智能化灌溉技术是实现节能型社会的需要。
例如:根据站点可选择植物类型,如乔木、灌木、一年生植物等,不同的植物需水量不同。
根据站点选择喷头类型,如齿轮旋转喷头、散射喷头、涌泉头等,或者直接设定灌水器的喷灌强度,让参数更加贴合实际。
根据站点选择土壤类型,如壤土、粘土、沙土,和地形的坡度,控制器可根据土壤和地形计算运行/入渗周期,以防出现地表径流。
第三章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,实现了喷灌的精准定位。
考虑到水对电机、齿轮传动部分的腐蚀影响,电机及其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。