灌溉系统范文10篇

摘要：灌溉系统的防冻保护，实际上是在冷冻出现以前，把管道、阀门、喷头里的水排出，以防冻害对灌溉系统造成破坏。目前国内灌溉工程多采用管路埋入当地冻土层以下，这样的结果是：系统比较安全，管理比较简单，但工程量大、投资加大，如北京冻土层深在50cm-80cm，一般工程沟开挖深度在1m左右，新疆地区管路系统埋深一般在1.8m左右。对于灌溉系统来说，防冻的基本步骤是关闭主阀、切断水源，然后排泄管路里的水，从而达到防冻的目的。

关键词：灌溉防冻冰冻泄水压缩空气法

灌溉系统的防冻保护，实际上是在冷冻出现以前，把管道、阀门、喷头里的水排出，以防冻害对灌溉系统造成破坏。在不同的气候条件下，灌溉系统的防冻措施不一样，但一般不外乎以下四种措施：

1、采用手动泄水措施，释放灌溉系统里的水；

2、采用自动泄水措施，释放灌溉系统里的水；

3、采用压缩空气法，吹出灌溉系统里的水；

摘要:通过对智能监控灌溉系统的应用进行研究,设计了一种采用智能监控系统进行数据采集,并将数据通过总线控制传输方式与中央监控计算机之间进行交互,实现智能灌溉监控系统的组网及指令传输。测试结果表明:中央监控计算机中的灌溉专家系统对监控终端采集到的信息参数进行分析,并生成控制指令,传输至灌溉驱动系统,实现智能灌溉。

关键词:智能灌溉系统;智能监控;数据采集;中央监控计算机

自动化智能灌溉可有效提高水资源利用率,增加农作物的生产种植效益[1]。自动化智能灌溉采用传感技术监控作物生长状态、环境信息及土壤温湿度参数,经过自动化数据处理及控制后,实现灌溉自动化[1]。按照灌溉控制过程的自动化程度可将灌溉系统分为自动灌溉智能控制系统和半自动灌溉系统:自动灌溉智能控制系统运行过程中,不需要人工干预,设定好的控制参数后,根据传感监控参数与设定参数的对比结果,生成灌溉控制指令,实现灌溉过程的自动化控制;半自动灌溉系统中没有传感监控系统,无法按照环境信息进行控制过程调节[2-3]。笔者通过利用传感技术、信息交互技术、计算机及电气控制技术,搭建一种智能监控自动化灌溉系统,利用智能监控传感器采集作物生长状态、环境信息及土壤温湿度参数状态,并经总线控制传输至中央监控计算机,与灌溉专家系统参数进行对比,生成灌溉控制指令,驱动灌溉执行机构,实现灌溉自动化。

1智能监控灌溉系统总体设计

所设计的智能监控灌溉系统采用总线控制的灌溉方式,预留无线扩展接口,由多个监控系统终端组成,并采用总线控制的方式连接至中央监控计算机[4],如图1所示。监控系统终端包含温湿度传感器信息、天气预报信息及土壤湿度参数等。中央监控计算机利用内置的灌溉专家系统对监控终端信息进行处理,制定灌溉控制指令,有效进行农田灌溉[5-6]。灌溉系统的信息化水平直接决定了监控信息传输以及控制指令的传输有效性。

2系统硬件设计

摘要：随着“城市森林化”理念的提出，对建筑生态化越来越重视。由于垂直森林建筑涉及植物灌溉问题，本文分析了“垂直森林”建筑的关键组成部分———智能化灌溉系统的技术组成，以期人们能对智能化灌溉在建筑绿化中的应用有更深入的了解和推广新技术的应用。

关键词：垂直森林；建筑；智能灌溉；计算机

当前城市缺乏足够的公共绿地来调节城市环境，随着建筑层次逐渐增高和密度增大，人们对绿色人居环境的迫切性越来越强[1]。为此，“城市森林化”、“城市生态化”、“花园城市”等口号相继提出，使用各种先进技术手段开展建筑垂直绿化，建设了空中森林、垂直村落、垂直城市等，以补充城市绿化不足[2]。垂直森林建筑是现代建筑绿化的创举，通过植物与建筑的垂直界面相结合，开拓了城市绿化的新空间，其集建筑学、植物学、物理学、材料学、环境学、灌溉学等多门学科技术于一身[3]。由于垂直森林建筑一般比较高，垂直绿化手段的日趋复杂，且建筑立面有不易达到的位置或绿化面积较大等因素，为此智能灌溉是垂直森林建筑绿化成败的关键技术环节。

1智能灌溉系统

由于植物因光照条件和生长高度不同，其需水量也差异明显，除了植物灌溉外，还要将液态肥料输送到每个种植单元中，满足植物的生长需求[4]，因此“垂直森林”使用了智能灌溉系统。智能灌溉系统可根据植物种类、生活阶段、建筑位置高度、气候因素等差异供给植物适宜的水分和养分。其可以独立管理不同区域的种植设备，通过远程控制的探测器监控植物土壤的湿度数据和植物的实际需求实现调整灌水量。1.1智能灌溉系统原理。垂直森林建筑的灌溉系统由中央控制计算机、传感器、数据采集系统、数据存储中心、控制中心、电磁阀及灌溉系统组成，制定相应的灌溉制度，通过传感器将土壤墒情实时传送中央控制系统，判定灌溉时间和灌溉量。当土壤含水率指标小于设定下限值时，自动开启电磁阀灌溉，当土壤含水率指标大于设定上限值时，控制系统将自动关闭相应区间电磁阀停止灌溉。1.2智能灌溉系统特点。（1）智能灌溉系统采用计中央算机控制智能决策灌溉，防止人工开启阀门的随意性，既保证了灌溉精度、灌溉时间、灌溉水量，又能方便对植物灌溉施肥的管理，并节约人力成本。（2）智能灌溉系统采用先进的水肥混合技术，可自由设定施肥时间和管道冲洗时间，施肥均匀性高，浓度可调，根据植物种类和生长不同阶段的灌溉施肥制度进行灌溉和施肥。（3）自动灌溉系统除全自动控制外，系统还允许管理人员采用半自动、手动等控制方式，控制方式多样，适应多样化的管理。1.3智能灌溉系统组成。1.3.1中央控制计算机。中央计算机控制灌溉系统，将与植物需水相关的气象参量（温度、相对湿度、降雨量、辐射、风速等）和土壤湿度通过自动电子气象站和传感器反馈到中央计算机数据分析中心。数据传输到分析中心之后，经过对数据的处理和分析，与预设值进行对比，自动决策不同区域、不同植物的所需灌水量，再发出命令是否需要进行灌溉等一系列动作，通知相关的执行设备，开启或关闭某个区域子灌溉系统。1.3.2数据采集系统。智能灌溉系统的数据采集是由土壤水分（湿度）传感器来完成的，土壤水分传感器能够实时的将土壤表面和土壤内部的水分情况通过数据传输中心将数据传输于分析和控制中心，也能实时的显示在传感器显示器，PC端，APP端或者智能DTU上。采集的数据通过有线方式或者无线频段传输到数据存储、分析、显示端，无线抗干扰能力强，传输距离远。有线传感器数量使用较多则布局稍微复杂一点。1.3.3数据存储中心。将采集的数据存储于DTU的内置SD卡或者直接上传于PC机并且存储于PC机的硬盘内，以便用户查阅和导出相关数据，导出的数据可用作历史数据，对于土壤质地和植物生长走势进行分析和后期预处理。系统并且外接打印机，可以将数据打印出来进行纸质存档。1.3.4控制中心。控制中心用于控制灌溉设备，控制中心通过接受上级指令对“垂直森林”的分区域控制灌溉。主要是通过监测的实时数据来选择控制的区域和流量，可以根据用户设定的上下限值自动控制，也可以手动控制。1.3.5灌溉系统。灌溉系统由灌溉设备组成，包括管道、蓄水池、阀门、电磁阀、滴灌等。水管沿结构框架进行布置，部分可直接布置在结构构件中，通过水泵增压将水份和养分输送到不同区域的植物。滴灌管排口不与植物生长基质直接接触，采用微灌技术避免了滴管堵塞的隐患，增强了灌溉系统运行的稳定性。

2结语

［摘要］我国是农业大国，却严重缺水。基于此，农业一直提倡利用农业灌溉系统进行变革。特别是当代信息技术发展飞速，自动化技术已经渗透到了生活的每个角落，农业灌溉也不例外。所以，越来越多的人将目光投入自动化农业灌溉的研究之中，提升农业节水面积。本文将通过对我国农业灌溉系统的探析，阐述自动化控制在农业灌溉系统中的应用优势。

［关键词］自动化控制；农业灌溉系统；应用探索

1我国农田水利灌溉面临的主要问题

1.1水利设施不够完善。我国常用的水利灌溉工程多为小型水利项目，这类小型水利项目多为农民自主筹资修建而成，多数没有对其进行长远的规划，科学性也不强，所以，其工程修建的内容较为简单，故水利设施在质量上较差，使用一段时间后，就会出现故障[1]。而大型的水利工程其质量可以得到保证，但由于缺乏后期的维修与保养，赢利点逐渐下滑，与当前农业发展极为不相符，同时，我国水利灌溉工程在修建时，其水库的分配并不合理，在旱季达不到应有的效果，还有待进一步完善。1.2灌溉渠道淤泥较多，不通畅。在我国一些地方的农田水利灌溉，多是以挖一条沟或修一条渠的办法进行引水灌溉的，这样的工程毫无质量保障。类似设施经过多年使用，就会出现漏水或渠道淤泥过多的现象，其质量会因这些问题而变得使用年限降低。灌溉渠道在使用过程中，容易将泥沙带进水中，使水渠道受淤堵而影响灌溉效果。1.3管理相对薄弱，投入相对不足。由于我国水利工程在管理上存在不足，产权不明确，水利修建完毕，其后期的维护的责任归属不明确，致使农田水利工程在管理上不到位，在工程上出现较为严重的漏水现象，同时，降水量又达不到灌溉标准。在农业经济建设的同时，忽略对水利灌溉的维护与投资，致使水利工程质量下降，影响农业的发展。

2农业灌溉系统自动化控制的必要性

1.1社会发展趋势。区域间水资源分配不均，加剧了生产水平的差异。南方地区气候独特，降水充足，多洪涝之灾。北方降水稀少，甚至干旱数年。虽然我国水资源问题依旧存在，但当代社会是智能化的时代，现代信息技术的发展更为实现自动化农业灌溉系统提供了有利的条件。通过对先进灌溉技术的借鉴与总结，摸索出适合我国农业灌溉的自动化灌溉系统并不困难。2.2传统农业灌溉不足。传统农业灌溉多数是人工灌溉，当然可以借助些简单的灌溉工具，如：水车等。但随着物价上调，农业灌溉的雇佣成本也在上涨。对于广阔的农田而言，其高额的人工成本令农民难以负担。特别是自动化灌溉系统前期投入资金较大，需一次性投入，其后还有养护维修等方面需要，自动化灌溉系统在经济成本上还是很大的。另传统农业灌溉技术只能解决小区域间的水资源分布问题。对于大面积的水资源分配，还是有一定的困难度。基于农业灌溉问题的种种缺陷，我国农业灌溉系统急需更加专业的、自动化技术来解决。自动化控制在农业灌溉中的优势主要表现在以下几个方面：一，操作简单、节水性能高。农业灌溉系统对操作水平没有太高的要求，自动化控制系统设计易于操作。二，农业灌溉过程会掺杂化肥的使用，化肥中含有大量的腐蚀性物质，自动化控制灌溉选择了防腐蚀性强的材质作为管道或渠道输水设施。所以，自动化控制灌溉系统设置简易，输水过程中水源通过的渠道较少，因此输送到灌溉地的水洁净度也高。

摘要：针对国产微灌系统在使用过程中，灌水器易被堵塞的难题和农业生产管理水平不高的现实，打破微灌灌水器流道的截面通常尺寸（一般直径为0．5～1．2毫米）而采用超大流道。以φ4pe塑料小管代替微灌滴头，并辅以田间渗水沟，形成一套以小管出流灌溉为主体的符合实际要求的微灌系统。主要适宜于保护地蔬菜、花卉栽培中应用，在保护地应用该项技术时可配合地膜覆盖，以降低保护地环境湿度。

关键词：小管出流灌溉系统

（一）小管出流灌溉系统的特点与适用条件

小管出流灌溉系统是中国农业大学水利与土木工程学院研究开发成功的一种微灌系统。它主要是针对国产微灌系统在使用过程中，灌水器易被堵塞的难题和农业生产管理水平不高的现实，打破微灌灌水器流道的截面通常尺寸（一般直径为0．5～1．2毫米）而采用超大流道，以φ4pe塑料小管代替微灌滴头，并辅以田间渗水沟，形成一套以小管出流灌溉为主体的符合实际要求的微灌系统。主要适宜于保护地蔬菜、花卉栽培中应用，在保护地应用该项技术时可配合地膜覆盖，以降低保护地环境湿度。小管出流灌溉系统具有下列特点：

（1）节能、堵塞问题小、水质净化处理简单小管灌水器的流道直径比滴灌灌水器的流道或孔口的直径大得多，而且采用大流量出流，解决了滴灌系统灌水器易于堵塞的难题。因此，一般只要在系统首部安装60～80目的筛网式过滤器就足够了（滴灌系统过滤器的过滤介质则需要120～200目）。如果利用水质良好的井水灌溉或水质较好水池灌溉，也可以不安装过滤器。同时，由于过滤器的网眼大、水头损失小，既减少能量消耗，又可延长冲洗周期。

（2）施肥方便果树施肥时，可将化肥液注入管道内随灌溉水进入作物根区土壤中，也可把肥料均匀地撒于渗沟内溶解，随水进入土壤。特别是施有机肥时，可将各种有机肥理入渗水沟下的土壤中，在适宜的水、热、气条件下熟化，充分发挥肥效，解决了滴灌不能施有机肥的问题。

摘要:本文设计了一种温室大棚智能灌溉系统，采用STM32F103C8T6单片机核心板，通过温度传感器模块、土壤湿度传感器模块、气体传感器模块对温室环境参数进行实时监测，采用模糊规则设计智能模糊控制器，根据温室的湿度、温度、光照等条件参数，确定电磁阀开度，实现智能灌溉的目的。该系统具有成本低廉、操作和维护简单的特点，适合我国目前的智能灌溉控制系统，具有较强的实用性和市场价值。

关键词:智能灌溉；STM32F103C8T6；实时监测；系统设计

1引言

随着农业现代化技术的快速发展，农业自动化程度越来越高，逐步向完全自动化、无人化的方向发展[1]。作为一种可以改变植物生长环境、可以提供植物最佳生产条件的场所，温室大棚在我国发挥重要作用。本文所设计的温室大棚智能灌溉系统，可使用户通过短信接收告警信息，或利用远程终端登陆平台及时提取和查看数据，无需亲临大棚实地查看温湿度等数据，即可实现对大棚运行状态的实时监控，大大方便了用户对大棚的管理，同时可以实现智能灌溉的功能。

2系统设计

本系统主要由STM32F103C8T6单片机核心板、土壤湿度检测电路模块、DS18B20温度检测电路模块、燃气/烟雾检测电路模块、报警电路、继电器驱动电路以及按键电路组成。通过使用Multism10、Proteus、KeilC51等软件，对电路原理图进行仿真分析，编写符合要求的程序代码。主要的功能模块有程序初始、温湿度采集及处理、土壤湿度采集及处理、光照检测采集与处理、无线收发、信息显示、超限处理。

摘要：本文以压力传感技术、变频调速技术、可编程控制技术为基础，结合近年来泵站建设和低压管道灌溉的经验，将“液位自动控制节水灌溉系统”改进为“自控变频节能节水灌溉系统”，有效提高了现代灌溉系统中水量流量的自动控制技术，为田间管理提供了强有力的技术支撑。

关键词：自动变频；节能节水；灌溉系统；研究

目前全球淡水资源日趋紧张，在我国有很多地方农田和生活用水紧张的情况相当严重，有的已出现断水现象，因此节水问题已成为全社会共同关注的严重问题。

早在1997年，在桐乡市政府支持下，经市水利勘测设计所设计并在河山含村示范区等地建成低压地下管道灌溉试点工程，由于田间用水量变化大，为了解决水量流量的实时调控，泵站的出水池新建了高大的蓄水池，蓄水池内安装了液位控制器，串接于电机控制柜的控制回路中，初步解决了用水量、出水量的实时调控。“液位自动控制节水灌溉系统”于1998年获浙江省水利厅科技进步三等奖，2004年获浙江省水利厅优秀工程设计奖。2005年秋，桐乡市水利局在石门镇民丰村明渠灌溉的庙桥浜泵站试用手动变频调速控制水泵运行，取得较好地效果，受到当地群众的高度赞誉。

一、“自控变频节能节水灌溉系统”的总体设计

一是引入变频调速技术、压力传感技术、可编程控制技术于农田灌溉。由变频器、压力变送器、压力显示器、可编程控制器、可编程时控器、相序保护器和空气开关、断路器、交流接触器、时间继电器、热继电器、按钮、指示灯、仪表等电器集成(均为国产)的智能型自动控制柜“自控变频节能控制柜”，作为“自控变频节能节水灌溉系统”的指挥中心，能根据田间用水量的变化，自动变频调速调节水泵出水量，自动进行工频变频切换和单泵双泵切换，自动按设定时间开机停机。在泵站建设中，针对平原水网地区泵站规模较小的特点，采用了涵洞式引水道、竖井式水泵室，使引水道和水泵井四周的土压力相互平衡，比传统的开敞式引水道有限地节省了工程量，减少了土方开挖和回填土，方便了施工。

内容提要:提高灌溉系统的技术效率是优化灌溉管理、有效利用农用水资源的重要手段。本项研究的主要目的是分析影响我国地下水灌溉系统的技术效率和产出水量的相关因素，为国家引导和制定合理的灌溉管理政策提供理论和实证依据。本项研究采用了定量研究的方法，建立了地下水灌溉系统技术效率和产出水量的决定因素模型，分析数据来源于作者对河北省3县30个村的87个地下水灌溉系统3个时期的调查。研究结果表明，产权制度、治理机制和系统规模是影响地下水灌溉系统技术效率的主要因素，非集体产权制度的技术效率明显优于集体产权制度的技术效率。根据研究结论，本文也提出了一些政策建议。

关键词:地下水灌溉系统技术效率产权制度

一、研究背景

中国拥有世界上最庞大的灌溉系统，灌溉在农业生产中发挥着至关重要的作用，农业生产的增长与灌溉面积的增加是息息相关的(黄季焜，Rosegrant和Rozelle，1995)。有效灌溉面积占耕地面积的比重已从1952年的18%提高到1998年的55%左右（国家统计局，1999），这主要是源于地表水与地下水的联合开发利用。

五十年代到六十年代，灌溉面积的增加主要来源于地表水的开发利用。从七十年代以来，新增灌溉面积的水源主要是地下水，因而地下水灌溉系统1在我国尤其是在地表水十分匮乏的华北地区农业生产中的作用日益突出。然而，随着地下水灌溉系统的逐渐发展，地下水位下降、地下水超采的现象也日趋严重；这使人均水资源本已十分匮乏（仅为世界人均水平的1/4）（水利部和国家计委，1999）的我国无疑更是雪上加霜。随着人口增长、城市化和工业进程的加速，严重缺水已成为制约我国经济发展和困扰人民日常生活的大问题。

随着水资源短缺形势的日益严峻，自从七十年代末期以来，包括我国在内的许多发展中国家的灌溉系统普遍出现了老化失修和生产力下降、国家财政负担日益加重、水利投资明显不足的现象。许多发展中国家为了减轻国家的财政负担，提高水资源的利用率和水利工程的运行效率，缓解水资源尤其是农业用水的紧张态势，先后出现了将灌溉系统的权责从政府向农民协会和其它私人组织转移的改革浪潮（IWMI，1997）。水资源管理不善也逐渐被认同为是导致水资源短缺问题的重要原因之一（WorldBank，1993；IWMIandFAO，1995）。

我国是一个水资源短缺的国家，尤其西北地区更加严重。就我国目前发展阶段和水平而言，节流是解决水资源危机的根本出路。我国农业用水约占全国用水总量的62%，部分地区高达90%以上，所以大力发展智能化高效节水灌溉，自然就成为我国缓解水资源供需矛盾的必然选择。

1智能化节水灌溉系统优越性

1.1大大提高了作物灌溉用水效率

通过智能化节水灌溉系统，根据实时监测土壤湿度及其他环境信息，通过计算机处理分析，再根据作为生长所需水阈值，实现了作物灌溉用水控制精准化，大大提高了作物灌溉用水的有效利用率，极大的节约了水资源。

1.2实现了适时适量、科学合理的精细灌溉

智能化节水灌溉系统可自动根据作物种植区实时的气候情况、所种植作物需水情况和土壤湿度情况进行适时、适量地灌溉，实现了农业种植的精细灌溉，使得灌溉更加科学合理，提高了灌溉质量。

摘要：随着经济的快速发展，生态环境资源消耗愈来愈大，水资源利用率逐渐成为人们关注的重点，水资源匮乏问题日益凸显，农业作为水资源利用的重点环节，其节水灌溉的规划和设计如果不能够做好则会导致水资源的浪费，本文就此展开探讨。

关键词：水利工程；节水灌溉；规划设计

引水灌溉的工程在运行过程中可以有效提高水资源利用率，进而促进农业更好地生产和发展。但是，水利工程在运行过程中，节水灌溉规划存在不少问题，应引起相关部门的高度重视，并采取有关应对措施。

1水利工程灌溉现状

1.1灌溉系统老化。当前，我国农业灌溉仍有许多实际问题需要解决。在日常农业生产过程中，灌溉系统的老化现象日益突出。由于长期种植作物，在耕作和管理过程中对土壤的物理、化学性质有所影响，例如土壤肥力不够，土壤盐碱化加重，土壤板结严重，这些现象都对整个灌溉系统有较大影响，大大降低灌溉系统的效率。另外，灌溉系统在长期运行过程中缺乏有效的维修管护，导致灌溉系统老化，例如水闸、引水渠道、节水灌溉系统管道及首部设施老化，不能达到设计灌溉要求，从而导致灌溉效益不能达到预期效果，影响用水户的最终收益[1]。1.2水利灌溉系统建设。近年来，我国农业水利工程建设逐步扩大，有效提高了农业灌溉水利用效率。与此同时也存在一些问题，例如水利工程灌溉制度不够完善等。国家高度重视水利和农田水利建设，随着农业机械化的发展，当今水利灌溉系统能力还有待提高，灌溉水平不能满足现代农业灌溉的需要。水利工程在农业生产中广泛分布，但在水利工程规划过程中与当地实际结合不紧密，导致水利工程利用效率低，节水增效不显著。此外，地方财政在水利灌溉工程中存在资金缺乏保障问题，一些财政部门会无序增加国家资金投入力度，导致项目开展较为困难。节水灌溉系统在建设过程中也存在问题，有时缺乏设计的合理性，所以灌溉工程的效果不显著。此外，财政部门在增加灌溉工程资金使用的同时，对当地经济带动作用不显著，未综合考虑导致区域经济发展不平衡，进一步加大了农业生产人员的经济压力[2]。1.3缺乏专业人才。不仅农田灌溉系统不完善，而且农田灌溉专业技术人才匮乏，国内从事灌溉的专业技术人员较少。在大多数农田水利工程中，没有专业技术人员管理和操作农田灌溉工作。因此，当灌溉过程中出现问题时，很难及时得到解决，并将其搁置一旁。这个问题会造成大量的水资源浪费，违背了节约用水的原则。

2提高水利工程灌溉规划效果举措