屋面綠化工程智能控制節(jié)水灌溉系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用

（長(zhǎng)沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410217）

隨著現(xiàn)代社會(huì)屋面綠化的規(guī)模不斷擴(kuò)大，屋面綠化的種植種類也不斷增多，導(dǎo)致傳統(tǒng)的屋面綠化管理模式和屋面綠化的灌溉方式已經(jīng)沒有辦法滿足不斷發(fā)展的屋面工程需求，本文對(duì)于電子信息屋面綠化節(jié)能灌溉系統(tǒng)進(jìn)行探索和研究，為了解決城市屋面花園的管理成本降低需求和灌溉系統(tǒng)能源節(jié)約的問題，同時(shí)也可以為節(jié)能灌溉的相關(guān)行業(yè)提供思路。

一、屋面綠化工程節(jié)能澆灌系統(tǒng)的研究方法

（一）文獻(xiàn)研究法，相關(guān)工作人員和學(xué)者，可以通過收集屋面綠化工程的相關(guān)資料，通過網(wǎng)絡(luò)和書籍更多的收集查閱相關(guān)節(jié)能灌溉系統(tǒng)的理論知識(shí)，也可以借鑒相關(guān)的國(guó)內(nèi)外電子信息屋頂綠化工程節(jié)能灌溉系統(tǒng)的成功研究成果。

（二）調(diào)查研究法，可以結(jié)合自身的實(shí)際生活情況，在周邊比較有特點(diǎn)的屋面綠化工程進(jìn)行實(shí)地考察，詢問屋面綠化工程維護(hù)人員在實(shí)際工作中遇到的問題，進(jìn)而總結(jié)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、尋求突破方法。

（三）理論研究與實(shí)際情況分析相結(jié)合的方法，這種方法要求先從理論上進(jìn)行研究，構(gòu)建出屋面綠化工程智能節(jié)水控制系統(tǒng)的理論框架，再結(jié)合現(xiàn)有的屋面綠化灌溉項(xiàng)目為實(shí)例進(jìn)行實(shí)證的分析，以期總結(jié)出可以借鑒的智能控制節(jié)水灌溉系統(tǒng)的思路和方法。

二、屋面綠化工程智能控制節(jié)水澆灌系統(tǒng)集成及工作原理

水是所有生命的源泉，是萬(wàn)物生長(zhǎng)的根本。科技不斷發(fā)展的今天，人們對(duì)于環(huán)境的破壞也越來(lái)越明顯，地球上可供利用的淡水資源變得越來(lái)越少，節(jié)約用水已經(jīng)成為了整個(gè)人類社會(huì)都無(wú)法回避的問題。現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)生活中，有諸多的因素影響著節(jié)水灌溉的成效，例如灌溉的地域環(huán)境、灌溉設(shè)備、灌溉技術(shù)，以及相應(yīng)的成本投入、工程規(guī)劃和技術(shù)應(yīng)用等。這一系列的環(huán)節(jié)都影響著灌溉系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，本文是以當(dāng)前的城市屋面綠化工程為背景環(huán)境，以電子信息的基礎(chǔ)理念和技術(shù)為手段，將灌溉系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行更好的創(chuàng)新，將節(jié)水灌溉模式的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行協(xié)調(diào)優(yōu)化，最終形成可以進(jìn)行復(fù)制推廣的現(xiàn)代化電子信息屋面綠化工程智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)。

屋面綠化的智能控制節(jié)水灌溉系統(tǒng)主要是運(yùn)用電子信息等現(xiàn)代技術(shù)，通過遠(yuǎn)程智能化控制系統(tǒng)或者計(jì)算機(jī)遙控的中央控制，對(duì)于灌溉系統(tǒng)的水源裝置、電源裝置、驅(qū)動(dòng)裝置等設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的新型的灌溉系統(tǒng)，具體的系統(tǒng)模式如圖1所示。

（一）屋面綠化工程智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)的水源供給

屋面綠化工程需要種植大量的植物，也就意味著需要大量的水資源進(jìn)行澆灌，城市的自來(lái)水資源有限，在用量上要盡量做到節(jié)能降耗，除了對(duì)于城市供水的資源進(jìn)行合理利用以外，也要增加對(duì)于屋面雨水的回收和利用，讓雨水可以通過回收管道收集到沉積相中，做到水資源交替合理使用，節(jié)約城市自來(lái)水的資源消耗。

（二）屋面綠化工程智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)的電源供給

電力供應(yīng)是智能控制節(jié)水灌溉系統(tǒng)可以正常運(yùn)行的基礎(chǔ)保障，現(xiàn)在的灌溉系統(tǒng)基本都是采用雙電源的保障性供電方式，一是，運(yùn)用屋面已經(jīng)鋪設(shè)好的城市供電為系統(tǒng)電力供應(yīng)，二是，利用屋面的特殊地理位置，充分的利用好太陽(yáng)能資源，搭建供電用的太陽(yáng)能電池板，通過逆變裝置接入電力控制，為節(jié)水灌溉系統(tǒng)提供電力供應(yīng)。以上兩種智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)供電方式可以通過自動(dòng)雙拋切換斷路器，這樣可以做到用一備一的雙電源供電方式。另外，太陽(yáng)能電池板所收集到的多余電力能源還可以用于解決樓道公共設(shè)施和照明設(shè)施的用電消耗，做到資源利用率最大化。

（三）屋面綠化工程智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)的加壓驅(qū)動(dòng)與滴灌系統(tǒng)合成

屋面綠化工程中想要實(shí)現(xiàn)智能節(jié)水灌溉，就要對(duì)植物進(jìn)行更為精準(zhǔn)的滴灌、噴灌、微噴灌等結(jié)合的灌溉方式，讓灌溉用水可以直接作用到植物的根系和葉面上，這就突顯出系統(tǒng)的加壓驅(qū)動(dòng)與滴灌管道以及控制終端系統(tǒng)合成設(shè)計(jì)和安裝的重要作用。節(jié)水灌溉系統(tǒng)的加壓驅(qū)動(dòng)是通過加壓水泵將城市自來(lái)水或者是屋面收集的水箱水遵循控制終端的指令輸送到管道中，澆灌管道系統(tǒng)會(huì)依據(jù)植物的生長(zhǎng)需求通過各個(gè)電磁閥門將水源傳送到灌溉系統(tǒng)末端的設(shè)備和噴頭上。目前普遍采用的加壓驅(qū)動(dòng)與滴灌管道終端系統(tǒng)的結(jié)合如圖2所示。

（四）屋面綠化工程智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)電子信息智能控制模塊

城市屋面綠化工程的電子信息智能控制模塊是智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)中最為核心的組成部分，是整個(gè)灌溉系統(tǒng)的智能指揮中樞，通過對(duì)系統(tǒng)中各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能邏輯控制，也可以通過遠(yuǎn)程控制裝置或是計(jì)算機(jī)終端來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程操控，還可以通過可視模塊中的視頻功能來(lái)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀況和植物的生長(zhǎng)情況，更好的實(shí)現(xiàn)科學(xué)的管理和種植。

屋面綠化工程中的智能控制節(jié)水灌溉系統(tǒng)是按照多種控制器來(lái)進(jìn)行邏輯化控制的，包括時(shí)間控制系統(tǒng)、雨霧控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)，將各個(gè)控制系統(tǒng)的參數(shù)提前進(jìn)行設(shè)置并且輸入啟動(dòng)條件，通過系統(tǒng)電力控制中電器控制對(duì)應(yīng)的電磁閥開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)智能控制的灌溉邏輯控制。

各個(gè)控制裝置的具體組成：

1.就地控制系統(tǒng)。就地控制系統(tǒng)中主要是包括電力控制箱、時(shí)間控制裝置、雨霧控制裝置和濕度控制裝置、濕度控制裝置。

2.遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)是由遠(yuǎn)程設(shè)備控制或者是智能終端以及遠(yuǎn)程可視裝置和系統(tǒng)故障報(bào)警裝置等部件組成。

3.中央控制系統(tǒng)。中央控制單元是實(shí)現(xiàn)就地的手動(dòng)控制、就地的智能邏輯控制和遠(yuǎn)程的終端控制的集成控制器，是電子信息的屋面綠化工程節(jié)水灌溉系統(tǒng)的核心組成，是更好的實(shí)現(xiàn)節(jié)水降耗的終端控制器，也是體現(xiàn)電子信息和綠色智慧城市建設(shè)的保障體系。

小結(jié)

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，城市中人們的居住環(huán)境被鋼筋和混凝土所占據(jù)，人們對(duì)于生活空間的舒適度提升有了更為迫切的需求，渴望城市中增加更多的綠色空間，于是屋面綠化工程就越來(lái)越多的在我國(guó)城市中被更加重視，城市的屋面綠化工程可以對(duì)于城市的溫度、濕度微環(huán)境調(diào)節(jié)，以及二氧化碳的吸收起到很大的作用，是一項(xiàng)利國(guó)利民的朝陽(yáng)工程，但是屋面綠化對(duì)于城市水資源的消耗也是極大，這就要求相關(guān)工作者和學(xué)者可以對(duì)于屋面綠化工程的智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)進(jìn)行更為深入的研究和創(chuàng)新，從而可以更好的服務(wù)于城市屋面綠化工程的發(fā)展需求。