自动控制技术在园林节水灌溉中的应用

浅谈园林绿化自动喷灌系统在城市园林绿化中的应用园林绿化自动喷灌系统技术在我国的发展起步较晚，以前多应用于高尔夫球场等高档休闲娱乐场所，近年来随着城市绿化美化的发展，园林绿化自动喷灌系统技术在城市绿化、花卉及草坪生产方面得到广泛应用。

1、城市园林绿化自动喷灌系统的特点与大田作物灌溉相比，城市园林绿化自动喷灌系统具有如下特点：（1）城市园林具有休闲、观赏、娱乐的特点，灌溉系统要与现有景观相互协调、配合，既要满足草坪、花卉、树木生长的需要，又要具有观赏性，要具有较好的景观效果。

（2）园林绿地通常根据园林设计的特点呈现不规则形状，并为了美化伴有各种灌木、奇石等造型。

因此给灌溉系统的规划、设计及施工带来一定的难度，相对于大田灌溉来说，其技术要求较高。

（3）城市园林绿地对灌溉技术方面的要求：城市园林绿地的主要作物是草坪、花卉，根系活动层多在20~ 30cm 左右，因而浅浇勤灌成为其突出特点。

园林绿地尤其是公园、自然景观区地形多起伏不平，传统地面灌水方式很难满足要求，极易造成水土流失和草坪倒伏，从国内外园林绿化灌溉技术的发展来看，微喷灌技术是较为理想的灌水方式，而且其雾化效果好，水滴小，对花卉和草坪的打击强度较小。

2、市府园林自动化微喷灌技术的特点和设计思想（1）维持现有景观，配合地形、地貌特点，注重灌溉喷洒的观赏性，做到美观实用。

基于此城市园林绿化工程多采用自动化微喷灌系统。

其中喷头多为埋藏式伸缩喷头，安装时顶部与草坪地面平齐，当管道 中有压力水时，喷头的喷嘴部分弹出地面约5cm~ 10cm，无水压时，喷嘴保持与地面平齐，不影响割草等日常活动。

与目前一些地方应用竖铁管加摇臂式喷头系统相比，其优点明显：管道多采用PVC 塑料管，全部埋在地下，可很方便地与喷头相连；控制系统多由电子调谐可编程控制器和24V交流信号控制的电磁阀组成。

（2）为了使灌溉绿化达到美观、赏心悦目的效果，在灌溉的整体布局上多采用对称布局及间隔布置相结合，并使之与目前的草坪区域规划相协调。

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。

智慧园林案例引言随着科技的不断发展和城市化进程的加快，园林建设也正在经历着巨大的变革。

传统的园林规划和设计正在融入智能技术，打造智慧园林，以提升人们的生活质量和城市的可持续发展。

本文将探讨一些智慧园林的案例，以展示智慧园林的特点和应用。

案例一：智慧照明系统1.1 背景介绍智慧园林中的照明系统不仅具备照明功能，还应具备节能和智能控制的特点。

传统的园林照明系统常常存在能耗高、光污染严重等问题。

智慧照明系统通过使用LED 灯具和智能控制器，实现根据实际需求调节光照强度和灯光色温，以达到节能和提升城市夜景的目的。

1.2 解决方案智慧照明系统采用了以下技术和措施：1.LED灯具：LED灯具具有高效率、长寿命、可调光性等特点，可替代传统的荧光灯或卤素灯。

2.光感控制器：通过光感控制器感知周围环境的光照强度，实时调节灯光亮度和色温，以适应不同的时间和气候条件。

3.远程控制系统：通过云平台和无线通信技术，实现对照明系统的远程监控和控制，包括开关灯、调节亮度等操作。

1.3 成效和效益智慧照明系统的应用带来了一系列的成效和效益：1.节能减排：智慧照明系统可根据实时需求调节亮度，减少能耗，降低二氧化碳排放量。

2.光污染控制：智能控制系统可准确调整灯光亮度和色温，避免夜间光污染，保护生态环境和野生动植物。

3.城市夜景提升：智慧照明系统可根据需求调整照明效果，提升城市夜景的美观度和品质。

案例二：智能垃圾管理系统2.1 背景介绍传统的园林垃圾管理存在垃圾分类不明确、收运效率低等问题。

智能垃圾管理系统通过使用传感器、智能设备和数据分析技术，实现垃圾分类、收运、清理等环节的智能化和自动化，提高垃圾管理效率和环境卫生水平。

2.2 解决方案智能垃圾管理系统采用了以下技术和措施：1.垃圾分类传感器：安装在垃圾桶上的传感器能够实时感知垃圾的种类和填充情况，为后续的收运和处理提供参考依据。

2.智能收运车辆：垃圾收运车辆配备传感器和导航系统，可实时获取垃圾桶的信息和位置，并优化收运路线，提高运输效率。

自动化灌溉设计方案一、引言自动化灌溉系统是一种利用先进的电子设备和控制技术，实现农田和园林的自动浇水的系统。

相比传统的人工浇水方式，自动化灌溉系统具有效率高、节水、省力等优势。

本文将提出一种基于传感器和控制器的自动化灌溉设计方案。

二、系统组成（1）传感器：系统需要使用各种传感器来感知环境参数，如土壤湿度传感器、温度传感器、光照传感器等。

（2）控制器：控制器是系统的核心部件，用于接收传感器数据、进行判断和控制操作。

可以选择微控制器或PLC作为控制器。

（3）执行器：执行器是将控制信号转化为实际操作的装置，如电磁阀、水泵等。

执行器的选型应根据实际需求和灌溉方式进行选择。

（4）通信模块：为了方便监控和远程控制，可以添加无线通信模块，如Wi-Fi、GPRS、LoRa等。

三、系统工作流程（1）感知环境参数：通过土壤湿度传感器、温度传感器、光照传感器等感知环境参数，并将数据传输给控制器。

（2）判断灌溉需求：控制器根据接收到的环境参数数据，进行判断，确定是否需要进行灌溉。

（3）控制操作：如果判断需要进行灌溉，控制器通过输出控制信号，控制执行器进行相应的操作，如开启水泵、控制电磁阀等。

（4）监测和反馈：控制器可以监测灌溉效果和系统状态，并将实时数据反馈给用户，以方便实时掌握系统运行情况。

四、系统设计需考虑的因素（1）环境要素：不同的农作物对环境要素的要求不同，例如水稻需要较高湿度，番茄则需要较高温度。

因此，在设计系统时要考虑特定农作物的生长要求。

（2）节水性能：自动化灌溉系统应具备节水性能，可以根据土壤湿度、环境温度等因素进行智能调节，避免浪费水资源。

（3）精准性：传感器的准确性和精度要求高，以便准确感知环境参数。

（4）可靠性：系统应具备稳定可靠的性能，避免故障和停机时间，保证长期运行。

（5）安全性：系统应具备安全性，防止因意外事故造成浇水量过多或过少，导致农作物损失。

五、实施步骤（1）系统设计：根据具体的应用场景，设计系统的硬件组成和工作流程。

人工智能应用于园林智慧管理的建设与实践随着人工智能技术的快速发展，越来越多的领域开始探索将其应用于实际问题解决之中。

其中，园林智慧管理也成为人工智能技术应用的一个重要领域。

园林智慧管理，顾名思义，是指利用先进的技术手段，对城市公共绿地等园林资源进行智能化管理和监测，提高园林的美化度、绿化度、生态效益和公共服务水平。

目前，园林智慧管理主要应用于植物识别、病虫害检测、环境监测、智能灌溉等方面。

一、植物识别技术在园林智慧管理中的应用在园林智慧管理中，植物识别是一个非常重要的环节。

利用人工智能技术中的图像识别、深度学习等技术手段，可以识别并记录不同植物的信息，包括植物的种类、名称、生长状况和养护记录等。

这种技术不仅可以大大提高园林管理工作的效率和准确性，还可以为后续的园林规划和建设提供宝贵的数据支持。

二、病虫害检测技术在园林智慧管理中的应用除植物识别之外，病虫害检测也是园林智慧管理的重要环节。

利用图像识别技术和专业的算法模型，可以对园林植物进行准确、快速的病虫害检测和定位。

这种技术可以缩短病虫害排查的时间，减轻管理人员的负担，并及时采取措施，防止病虫害扩散，维护园林环境的生态平衡。

三、环境监测技术在园林智慧管理中的应用环境监测也是园林智慧管理不可或缺的一环。

利用传感器、云计算等技术手段，可以对园林环境进行实时监测和数据采集，包括温度、湿度、光照、二氧化碳等环境数据。

这种技术不仅可以实时掌握园林环境的变化情况，还可以为后续的植物生长和养护提供重要的数据分析依据。

四、智能灌溉技术在园林智慧管理中的应用灌溉是园林管理中最基本、最重要的环节之一。

利用人工智能技术中的气象数据、土壤水分数据和植物需水数据等多种信息，可以实现智能化的灌溉控制和管理。

通过智能灌溉系统，可以准确计算植物需水量，并实时给出灌溉控制指令，避免过度或不足灌溉，提高灌溉效率和节水效益。

总体而言，人工智能技术在园林智慧管理中的应用，可以提高园林管理工作的效率和准确性，同时也可以为园林规划和建设提供更加科学的支持。

智能灌溉农田灌溉控制系统系统简介智能灌溉一种现代高效节水的灌溉方式，智能灌溉自动化控制系统是集自动控制技术和专家系统技术，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。

随着农业及园林业的发展，水资源的不断升值，传统灌溉方式正在被现代智能型微机控制灌溉系统所取代并得以推广，是有效解决灌溉节水问题的必要措施之一。

金斗云自主研发的智能灌溉系统是集传感器技术、自动控制技术、计算机技术、无线通信技术等多种高新技术于一体的智能灌溉控制系统，该系统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。

系统既可以根据植物和土壤种类，光照数量来优化用水量，也可以在雨後监控土壤的湿度。

据研究统计显示，金斗云智能灌溉系统和传统灌溉系统的成本差不多，却可实现节水16%到30%。

智能灌溉系统-软件设计软件是控制系统的灵魂，需要与硬件配合，将实时数据与专家系统的设定值进行比较判断，来控制电磁阀的开启和延续时间的长短，实现智能控制。

中央控制室的计算机系统使用了大型关系数据库，能对各种数据进行分类存储和自动备份，并能根据定制条件进行查询。

本系统能够实现全自动、无人值守的数据处理，并预留WEB接口，远程用户可以通过浏览器查询有关的灌溉信息。

本系统采用了图形用户界面，用户操作简单方便。

实时或定时采集的田间土壤水分、土壤温度、空气温湿度等数据，均可以实时地以图形或者表格方式在中央控制计算机上显示。

用户可以通过图形界面设定每个地块的灌溉策略，实现定时、定量的无人值守的自动灌溉。

智能灌溉系统-系统组成智能灌溉系统-优点与传统灌溉方式相比，金斗云智能灌溉控制系统有如下优点：1．微机控制喷灌和滴灌，大大节省日趋宝贵的水资源，具有巨大的社会效益和经济效益。

2．根据植物对土壤水份的需求特点设定不同的灌溉方式，使植物按最佳生长周期生长， 达到增产增收的目的。

3．自动灌溉，大大节省人力资源，提高劳动生产率。

智能灌溉系统-功能为了最大限度地节约喷灌用水和实现智能控制，灌溉系统具备以下功能：1．数据采集功能：可接收土壤湿度传感器采集的模拟量。

园林新技术应用实施方案随着科技的不断发展，园林行业也在不断探索和应用新的技术，以提升园林建设和管理的效率和质量。

本文将就园林新技术的应用实施方案进行介绍和讨论，以期为园林行业的发展提供一些有益的参考和建议。

一、智能灌溉系统。

在园林管理中，灌溉是一个重要的环节。

传统的人工灌溉方式不仅效率低，还容易造成水资源的浪费。

因此，引入智能灌溉系统成为一种解决方案。

通过传感器和自动控制系统，智能灌溉系统可以根据土壤湿度、气象条件等因素自动调整灌溉量和时间，从而实现精准、节水的灌溉效果。

二、植物监测与养护系统。

园林中的植物养护是一项繁琐的工作，而传统的养护方式往往依靠人工巡查和管理。

现在，随着植物监测与养护系统的应用，园林管理者可以通过远程监控和数据分析，实现对植物生长状态、病虫害情况等信息的实时掌握，从而有针对性地进行养护管理，提高植物的成活率和健康状态。

三、虫害防治智能预警系统。

园林中的植物常常受到各种病虫害的侵害，而传统的防治方式往往依靠化学药剂，不仅对环境造成污染，还可能对人体健康造成危害。

引入虫害防治智能预警系统可以通过图像识别、传感器监测等技术手段，实现对病虫害的早期识别和预警，从而及时采取相应的防治措施，减少化学药剂的使用，保护园林生态环境。

四、园林垃圾分类处理系统。

园林中的垃圾处理一直是一个难题，传统的处理方式往往依靠人工清理和运输，效率低下且易造成二次污染。

而引入园林垃圾分类处理系统可以通过自动分类、压缩、填埋等技术手段，实现园林垃圾的高效处理和资源化利用，减少对环境的影响，提升园林管理的整体品质。

五、智能园林管理平台。

针对以上提到的各项技术应用，可以建立一个智能园林管理平台，通过数据采集、分析和管理，实现对园林资源的全面监控和管理。

管理者可以通过平台实时了解园林各项指标的情况，制定合理的管理策略和方案，提高园林管理的科学性和效率。

综上所述，园林新技术的应用实施方案涉及到智能灌溉、植物监测与养护、虫害防治、垃圾处理等多个方面，这些技术的应用将为园林行业带来革命性的变化，提升园林管理的水平和质量，推动园林行业朝着智能化、生态化的方向发展。

人工智能在智慧园林中的应用研究智慧园林是注重生态、环保、可持续发展和美学的园林氛围，其追求的目标是建立一个人与自然和谐共存的社区环境。

而人工智能（Artificial Intelligence, AI）则是指人工智能领域包括人工神经网络、机器学习、自然语言处理等技术的合集，可以模拟人类智慧的各种思维和行为，使计算机系统能够拥有像人类一样的智能。

那么，如何结合智慧园林与人工智能，以促进城市绿化和保护环境呢？本文将分别从智能监测、智能控制、数据分析与决策支持等三个方面进行探讨。

一、智能监测对于智慧园林而言，监测主要是根据园林内部环境不同要素的信息监控，如空气质量、草坪状况、水质等，以帮助园林管理人员及时发现问题并进行相应的处理。

人工智能凭借其独有的特点，可以比传统方法更加快捷、简便地实现这些监测工作。

例如，利用高分辨率无人机数据采集技术和AI深度学习算法，可以实时监测园林树木在生长周期内的形态、茎干粗细、死亡评估等信息，自动划分区域进行监测和评估园林草坪质量，通过大气分析仪监测气象数据，帮助采取调整灌溉方式等环保措施。

二、智能控制智慧园林大多由大面积的植物生长和需要人工管理的游客区域组成，面对潜在的生态环境和物理环境难以控制的问题，智能控制则是帮助园林管理人员实现合理、高效的园林资源规划的重要工作。

其中，园林节水系统就是一种人工智能控制方式，通过漏水监测、环境气象检测、根据天气预报调整浇水时间的技术，可以有效减少用水量，并使水的使用更加高效，帮助管理人员更好地利用有限的水资源。

三、数据分析与决策支持不论是智能监测还是智能控制，我们都可以得到大量的数据收集，这些数据分析和决策支持技术就是帮助园林管理人员更好地理解这些数据信息，支持管理人员进行更科学、更便捷的园林规划和管理。

例如，利用人工智能技术将园林科学数据转化为数据可视化，参考平台建立与实施分析，可以准确的收集园林内部生态、物理环境等数据，并且根据分析结果指导各项工作的开展。