下沉式花园精准灌溉自动控制系统设计与实现
下沉式花园精准灌溉自动控制系统设计与实现
【摘要】： 园林精准灌溉对植物生长发育、节约灌溉用水和降低园林维护成本有着重要意义,现阶段落后的园林灌溉方式迫切需要改进。通过引进智能化精准灌溉自动控制技术,使用节水灌溉设备,可以提高城市园林景观的灌溉效率,加强对于节水灌溉技术的分析,强化对于园林景观节水灌溉技术的研发和应用。实现按需按量供水,提高水资源利用效率,缓解城市供水矛盾,改善园林植物的生长环境。开发现代化的城市园林景观灌溉自动控制系统具有重要意义。本文针对园林精准灌溉工程设计进行研究,开发出了一套精准灌溉自动控制系统,目前该系统已在我校下沉式花园投入使用并稳定运行。本研究的内容与主要成果如下:1、介绍了本课题的研究背景以及现在国内外在城市园林景观精准灌溉领域的发展现状,明确本课题的研究目的,并根据下沉式花园精准灌溉实际需求对精准灌溉硬件设备进行设计,完成了下沉式花园的灌溉系统图纸设计,实现了灌溉管道铺设和节水设备的安装调试。2、完成了基于PLC的数据采集系统设计,实现了对土壤湿度、植物茎体水分含量、空气温湿度和二氧化碳含量等微环境数据的采集。开发基于组态王的精准灌溉人机交互系统,实现智能化精准灌溉自动控制、远程手动灌溉控制、灌溉状态监测及灌溉相关数据查询等功能。3、对系统进行可靠性测试,包括硬件测试和软件测试。测试结果表明下沉式花园设计施工完全满足精准灌溉项目需求,组态王人机交互系统稳定运行,未出现数据传输故障,采集的数据为探索植物生长状况与水环境之间的关联性提供有力的数据支撑。目前下沉式花园精准灌溉自动控制系统运行稳定,环境数据无间断实时上传,系统可适应各种天气状况。该系统选用GPRS通信方式进行数据传输,长距离数据传输稳定性良好。初步试验表明,系统通过喷灌、滴灌和根部灌水器三种方式灌溉,土壤湿度提高20%所需的时间分别在45～55min、80～100min和35～45min,准确性和快速性指标能满足园林景观灌溉要求,并且该系统成本低、可维护性强,具有良好的推广应用前景。
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
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