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智能环保城市园林灌溉智能监测系统.pdf

花匠小妙招
2024-11-12 17:21

智能环保城市园林灌溉智能监测系统智能环保城市园林灌溉智能监测系统，以 PSTC2000 为核心，配以水份、盐分、养分等传感器构成的绿化土壤监测终端。可实时监测土壤水分同时可以测量大气或土壤温度。可同时测土壤表层和不同深度的土壤土壤容积含水量。精度高，容量大，体积小，可长期监测。可用于农田、水利、森林、草坪、公路养护等的长期监测。一、概述　　我国的城市大规模绿化已高速发展数年。在城市中大规模绿化自然好处多多。如改善生态环境、美化城市、提高城市地位、增加旅游收入、改善投资环境，吸引外资等。北京申奥和上海申博成功，将在我国各大中城市掀起新的绿化高潮。　　树木有三分栽七分管之说。城市绿化植物为草、花、树、灌木等。其中很多种植物水敏感性极强。供水不足，如遇干旱、高温天气，会迅速枯萎，直至死亡。由于管理不善，草坪绿地因灌水不足枯萎，灌水过多淹没、渗漏、跑水等现象屡见不鲜。事实上，园林绿地的灌溉管理非常重要，而目前最缺乏的就是灌溉管理。　　目前比较流行的灌溉系统有以下两种：　　1、节水型的灌溉系统，就是采用各种省水、保水的灌溉技术，包括灌溉管理技术等，以满足绿地的绿期、色泽、枝叶挺拔、鲜嫩、耐践踏等基本使用功能。比较而言，现代园林绿地的灌溉已经比较现代化，基本消除了地面灌溉水量浪费大的问题，节水效果亦很显著。但是，园林绿地节水的潜力仍然很大。需要研究的问题仍然很多。例如，不同气候条件下各种园林植物的需水量及其变化规律，就是一个有待深入研究的问题，一旦掌握了这个数据，就可以应用先进的灌溉技术适时、适量地向植物供水，真正实现精确节水灌溉。　　2、精准型。园林绿地灌溉的精准化是以智能化技术为基础，就是根据不同植物的需水规律，在灌水数量、灌水时间、供水空间上做到精确控制。利用遥感技术 (rs)、地理信息系统(gis)、决策支持系统(dss) 甚至全球定位系统 (gps)，及时采集绿地信息，经过信息处理和决策，以智能化的方式控制灌溉系统，达到按需水变量投入水资源，目前初步的精准灌溉采用定时器控制，我国引进已有十年多，但应用尚不普遍，采用定时器控制灌溉，比人工控制要节水得多，它可以针对不同气候和时段，设置不同程序，减少了随意性。　　精准型灌溉起源于高尔夫球场的养护，对于城市绿化利用精准型灌溉的方式值得商榷。理由如下：　　1、植物种类多。除运动场等由单一草坪植物组成的绿地以外，大多数园林绿地都是一个由乔、灌、花、草等多种植物组成的人工生态群落，不同植物对水分的需求也不同。　　2、面积大，涉及范围广。无法集中安装喷灌设备，无法解决电源问题。　　3、一次性投资大。利用卫星通信，电磁阀，各种传感器，喷灌装置和集群设备。二、系统优点　　1、为精细化灌溉提供详细的数据基础。　　2、为当前高效管理提供可靠的数据基础。　　3、投资少，一次设计，分批实施。　　4、根据不同植物需水性，分别告警、提示灌溉。　　5、一个监测点监测一个区域，区域大小根据管理设定。　　6、便携装置测试监测区域内其他绿化带与监测点蒸腾蒸发值(ET)的关系。做到动态模糊计算，以达到尽量少用监测点的目的。　　7、采用人工智能算法，预估一段时间内需维护的绿化带。　　8、增加灌溉设备，可扩展为自动灌溉系统。　　9、可设定的灌溉自动提醒策略，多策略组合。　　10、年总用水量降低 30%左右，水费+总运行费降低 35%。三、系统组成 1、无线测控终端　　HPT-8100 是以 PSTC2000 为核心，配以水份、分、养分等传感器构成的绿化土壤监测终端。可实时监测土壤水分同时可以测量大气或土壤温度。可同时测土壤表层和不同深度的土壤土壤容积含水量。精度高，容量大，体积小，可长期监测。可用于农田、水利、森林、草坪、公路养护等的长期监测。它作为城市绿化监测系统一部分与其他设备集成组成城市绿化监测综合自动化系统。　　1.1 HPT-8100 具有以下功能：　　1）采用工业级超低功耗高性能的嵌入式处理器; 内设工业时钟，精确计时; 　　2）12V 可充电蓄电池+太阳能电池浮冲供电，根据用户使用条件，可以选配电池容量以及太阳能电池功率大小，电池寿命三到五年左右; 　　3）用户可以编程的量程转换和报警上下限设定; 　　4）自动定时上报和事件触发上报功能; 　　5）模拟量采集：四路 16 位模拟量采集通道，支持双端差分信号或单端模拟量输入; 　　6）数字量采集：两路