自动浇花系统设计文献综述

 2023-11-30 09:11

文献综述

1. 课题研究的现状及发展趋势

1.1国外现状:

国外发达国家有着广泛的绿化面积,以日本为例,日本国土的绿化覆盖率已达70%,几乎每家庭院中都有几株大规格的造型苗木,高两三米的绿篱墙也是随处可见。在这样高绿化覆盖的情况下,对浇水系统也就面临着严峻的考验。

国外为减少植物、农作物浇水过程中对水资源的浪费,喷灌技术得到了广泛的应用。喷灌技术是大面积机械化解决大田作物节水灌溉的主要形式,在喷灌机械中,平移(包括中心支轴)式自动喷灌机、软管卷盘式自动喷灌机及人工移管式喷灌机是世界上应用的三种主要机型。在美国,喷灌广泛应用了高度自动化喷灌设备,喷灌类型中69.174%为中心支轴式系统,干旱地区人工移动式系统约占10.105%,东部湿润地区自走式系统达20.133%。[1]

以美国著名品牌雨鸟喷灌喷头为例,它是由ABS工程塑料制成的3504地埋式旋转喷头,工作压力大约是0.17-0.45MPa,喷灌强度大致是5-56mm/h,射程在7.6-15.2m范围左右,一般适用于公园、游乐场、校园等中小面积草坪。

目前,发达国家的喷灌技术均朝着低压、节能型方向发展,并借鉴微灌技术的特点,积极发展喷灌的多目标利用功能。例如美国得克萨斯州,采用的大型自走喷灌机中具有低压精准灌溉功能的占使用面积的25%,应用化学制剂的占50%。北部(内布拉斯加州)采用圆形和平移的大型喷灌机占全州灌溉面积的63.119%,对当地灌溉和种植业的发展起了重要的作用。此外,红外线、激光、电子计算机等新技术在喷灌中应用也日益广泛,如荷兰的盆栽花卉基地采用潮汐式灌溉方式,电脑自动的调整每种花卉所需的肥料,一天一次施肥,一次5到10分钟,在不同生长时期,侧重供给的营养也不同。

同时,自动化滴灌技术也是世界许多发达国家发展高效农业节水的重要举措。在以色列、美国、和印度等一些国家都已经采用先进的自动化灌溉技术,由传统充分灌溉向非充分灌溉方向发展。通过采用遥感、传感器来监测土壤墒情和作物生长,对灌溉区用水进行实时监测预报,实现用水管理的全自动遥控,对灌溉区实行动态管理。在农业灌溉区域合理地推广自动化控制系统,尤其在干旱和半干旱地区,不仅可以提高水资源利用率以及缓解水资源日趋紧张的矛盾,还可以使农作物的产量增加,成本降低。

而植物自动喷灌系统与农作物自动灌溉系统的技术有着异曲同工之妙。随着大面积的浇花和喷灌系统发展,现在也走向了微型花房,室内盆栽和盆景等领域,而室内盆栽的个性化自动化养护系统类似于定制宠物的房间和互动玩具,其要求也越来越高。因此我们可以借鉴已有的农作物自动灌溉系统来进一步完善植物的自动喷灌系统。

1.2国内现状:

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