淺談現(xiàn)代溫室大棚中移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)的應(yīng)用

1、淺談現(xiàn)代溫室大棚中移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)的應(yīng)用溫室產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)溫室灌溉設(shè)備提出了更高的要求。通常固定式噴灌或微灌系統(tǒng)噴灑的水滴落在地表面時(shí)分布并不足夠均勻，還需要通過(guò)這些滴落水在土壤中的進(jìn)一步擴(kuò)散，才能達(dá)到噴灑水均勻分布灌溉各處作物的效果。但在盆栽和袋栽作物、穴盤育苗等溫室生產(chǎn)中，由于盆、袋、穴盤等栽培容器的限制，無(wú)法依靠普通的固定式噴灌或微噴灌系統(tǒng)獲得理想的灌溉效果。移動(dòng)式噴灌機(jī)是將微噴頭安裝在可移動(dòng)噴灌機(jī)的噴灌管上，并隨噴灌機(jī)的行走進(jìn)行微噴灌的種灌溉設(shè)備。在溫室中采用行走式噴灌機(jī)，不僅可以減少輸水管道和微噴頭的數(shù)量，從而降低設(shè)備成本，更重要的是能夠通過(guò)微噴頭的密集排列，使滴落在地面上的噴灑水

2、達(dá)到理想的分布均勻度，直接噴灑就能獲得良好的灌溉效果。性能優(yōu)良的行走式噴灌機(jī)噴灑水在地面分布的均勻度可達(dá)90以上(普通固定式噴灌或微噴灌系統(tǒng)噴灑水在地面分布的均勻度僅70左右)，因此完全適合采用容器栽培以及需要高噴灑均勻度的溫室生產(chǎn)中使用。因此，行走式噴灌機(jī)正越來(lái)越多地應(yīng)用在現(xiàn)代溫室生產(chǎn)中。噴灌系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成作為一項(xiàng)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的工程措施，噴灌系統(tǒng)主要由水源工程、首部裝置、輸配水管道系統(tǒng)和噴頭等部分構(gòu)成。1水源工程。包括河流、湖泊、水庫(kù)和井泉等都可以作為噴灌的水源，但都必須修建相應(yīng)的水源工程，如泵站及附屬設(shè)施、水量調(diào)節(jié)池等。2水泵及配套動(dòng)力機(jī)。噴灌需要使用有壓力的水才能進(jìn)行噴灑。通常是用水泵將

3、水提吸、增壓、輸送到各級(jí)管道及各個(gè)噴頭中，并通過(guò)噴頭噴灑出來(lái)。噴灌可使用各種農(nóng)用泵，如離心泵、潛水泵、深井泵等。在有電力供應(yīng)的地方常用電動(dòng)機(jī)作為水泵的動(dòng)力機(jī)。在用電困難的地方可用柴油機(jī)、拖拉機(jī)或手扶拖拉機(jī)等作為水泵的動(dòng)力機(jī)，動(dòng)力機(jī)功率大小根據(jù)水泵的配套要求而定。3管道系統(tǒng)及配件。管道系統(tǒng)一般包括干管、支管兩級(jí)，豎管三級(jí)，其作用是將壓力水輸送并分配到田間噴頭中去。干管和支管起輸、配水作用，豎管安裝在支管上，末端接噴頭。管道系統(tǒng)中裝有各種連接和控制的附屬配件，包括閘閥、三通、彎頭和其他接頭等，有時(shí)在干管或支管的上端還裝有施肥裝置。4噴頭。噴頭將管道系統(tǒng)輸送來(lái)的水通過(guò)噴嘴噴射到空中，形成下雨的效果撤

4、落在地面，灌溉作物。噴頭裝在豎管上或直接安裝于支管上，是噴灌系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備。5田間工程。移動(dòng)式噴灌機(jī)在田間作業(yè)，需要在田間修建水渠和調(diào)節(jié)池及相應(yīng)的建筑物，將灌溉水從水源引到田間，以滿足噴灌的要求。移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)的組成部分及特點(diǎn)移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)，專為溫室噴灌設(shè)計(jì)。噴灌機(jī)運(yùn)行在懸掛于溫室頂部的軌道上進(jìn)行灌溉作業(yè)，以減少對(duì)溫室其他作業(yè)的影響；同時(shí)噴灌機(jī)可從一條運(yùn)行軌道輕松轉(zhuǎn)移到另一條運(yùn)行軌道，利用一臺(tái)噴灌機(jī)可實(shí)現(xiàn)多跨溫室不同區(qū)域的灌溉，可大大降低設(shè)備投資。一般，臺(tái)噴灌機(jī)主要由行走小車、主控制箱、供水供電系統(tǒng)、軌道裝置以及其他配件組成。行走小車：是噴灌機(jī)的主體部分。是帶動(dòng)噴水管在運(yùn)行軌道上往復(fù)噴灑作業(yè)

5、的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，行走小車通過(guò)安裝于上面的減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)小車往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 主控制箱：是噴灌機(jī)的核心部分。噴灌機(jī)的工作方式、工作狀態(tài)完全要靠它未控制。一般，與控制箱連接的還有操作手柄或操作盤，使用人員可以通過(guò)它們?cè)O(shè)定好工作程序，通過(guò)手柄或操作盤傳輸?shù)街骺刂葡鋬?nèi)，在一些高檔的噴灌機(jī)上還帶有遙控手柄，操作人員可直接通過(guò)遙控手柄在有效的距離內(nèi)對(duì)噴灌機(jī)進(jìn)行操作。 供水供電系統(tǒng)：主要包括噴水管、供水管及電纜。噴水管是吊裝于行走小車下方的一根輸水管，常用鋁管或鑄鐵管。噴水管上間距均勻地安裝有噴頭，每個(gè)噴頭內(nèi)含有3種不同流量和霧化程度的噴嘴，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)該噴頭即可選擇合適的噴嘴。供水管是為噴灌機(jī)提供水源的橡膠

6、軟管。噴灌機(jī)有兩種供水方式，即端部供水方式和州司供水方式。端部供水方式的供水管通過(guò)軌道上的懸掛滑輪垂吊在溫室上部，這種方式的優(yōu)點(diǎn)是安裝方便、供水管和供電電纜可隨噴灌機(jī)一起轉(zhuǎn)移到下一跨中進(jìn)行灌溉，因此設(shè)備投資較低；但這種方式限制了供水管的使用長(zhǎng)度、即限制了噴灌機(jī)的行程，且垂下的供水管有可能影響植物的生長(zhǎng)。中部供水方式的供水管通過(guò)盤卷小車平鋪在軌道兩側(cè)的滑輪上，這種方式的優(yōu)點(diǎn)是美觀實(shí)用、供水管不影響溫室生產(chǎn)、允許噴灌機(jī)有較大的行程、噴灌機(jī)工作平穩(wěn)安全；但這種方式供水管和供電電纜無(wú)法隨噴灌機(jī)起轉(zhuǎn)移到下跨中進(jìn)行灌溉，因此設(shè)備投資較高。軌道裝置：主要包括運(yùn)行軌道和轉(zhuǎn)移軌道：運(yùn)行軌道是安裝于溫室每跨的軌道

7、，噴灌機(jī)工作時(shí)就運(yùn)行于每跨的運(yùn)行軌道上：轉(zhuǎn)移軌道是用于噴灌機(jī)進(jìn)行跨與跨之間轉(zhuǎn)移的軌道，端部供水的轉(zhuǎn)移軌道安裝在溫室的端，中部供水的則在溫室的中部安裝轉(zhuǎn)移軌道。移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)的功能特點(diǎn)溫室移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)：噴灑均勻系數(shù)80，懸掛行走、行走速度在416m/min之間(無(wú)級(jí)調(diào)速)：具有定時(shí)噴灑功能；設(shè)有按比例施肥(藥)裝置；一次行走最大噴灑行程70m，最大噴灑寬度12m；3種噴灑狀態(tài)(單個(gè)噴頭流量在40130L，h之間選擇，工作壓力約0。3MPa)。噴灌機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)電機(jī)功率：250W；輸入電源：220V/50Hz：最大行程：99m；運(yùn)行速度416m/min；噴水管長(zhǎng)度：最大15m：整機(jī)質(zhì)量：75K

8、g；進(jìn)水壓力：2.5Kg/cm。；噴頭形式：三位防滴快速轉(zhuǎn)換，開(kāi)啟壓力0.7Kg/cm。噴灌機(jī)的主要功能特點(diǎn)自動(dòng)返回功能。前進(jìn)運(yùn)行到端點(diǎn)位置時(shí)，能夠自動(dòng)返回。噴灌機(jī)可以從起點(diǎn)出發(fā)到達(dá)終點(diǎn)后再自動(dòng)返回到起點(diǎn)，然后停止。隨意設(shè)定起點(diǎn)、終點(diǎn)位置。移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)的啟動(dòng)停止全部依靠磁感應(yīng)型號(hào)控制，只要挪動(dòng)起點(diǎn)、終點(diǎn)的磁鐵就能改變噴灌機(jī)的運(yùn)行行程。可無(wú)級(jí)調(diào)速。噴灌機(jī)雙方向運(yùn)行速度均能在416m/min內(nèi)任意設(shè)定。設(shè)定好適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行速度可以大大地提高灌溉的效率，這種功能可為溫室中不同的作物提供其各自所需的精確的水和肥量。定時(shí)噴灑。設(shè)定好噴灑周期時(shí)間，噴灌機(jī)能夠自動(dòng)定時(shí)噴灑。遇障礙自動(dòng)停車。運(yùn)行途中遇到障礙物能

9、自動(dòng)停車，有效地保護(hù)了整個(gè)設(shè)備。通過(guò)中間過(guò)道時(shí)自動(dòng)停止噴水，通過(guò)后自動(dòng)開(kāi)啟?？梢栽O(shè)定連續(xù)噴灑。只要設(shè)定好連續(xù)噴灑的次數(shù)，以及每次噴灑的時(shí)間間隔就可以。所有的控制程序及狀態(tài)都可以通過(guò)控制手柄設(shè)定，操作人員只要掌握控制手柄的設(shè)定方法，就能為不同作物設(shè)定好最佳的噴灑程序進(jìn)行作業(yè)了。安裝有轉(zhuǎn)移軌道的溫室，一臺(tái)小車可滿足多跨的噴灑需求。具有遠(yuǎn)程遙控功能。這一功能大大地節(jié)約了人力成本，通過(guò)遙控器，個(gè)操作人員可以同時(shí)操作幾臺(tái)噴灌機(jī)。噴灌機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)噴灌機(jī)節(jié)約人力成本。噴灌機(jī)供水均勻，從而促進(jìn)植物均勻生長(zhǎng)，減少損失。防止水流失，節(jié)約水，尤其是肥料的開(kāi)支。噴灌機(jī)對(duì)水的利用率90，而人工施水只有50。噴灌機(jī)噴施殺

10、蟲(chóng)劑可避免人的直接接觸。噴灌機(jī)的運(yùn)行軌道可兼作運(yùn)輸車滑軌，一軌多用，節(jié)約開(kāi)支。噴桿端部(位于人行道、苗床邊沿和溫室兩邊處)大流量噴嘴，可調(diào)噴水量避免邊沿通風(fēng)易干處缺水?？梢栽O(shè)置多種不同的程序達(dá)到自動(dòng)智能化控制，以滿足不同種植作物灌溉需求。自動(dòng)噴灌機(jī)使用中的建議隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、設(shè)施化的進(jìn)程不斷加速，移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)將會(huì)被更廣泛地日用于溫室生產(chǎn)中。作為一種機(jī)電一體化的產(chǎn)品，噴灌機(jī)在使用過(guò)程中必須做好維護(hù)只有保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)才能發(fā)揮更大的能力，創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益。 關(guān)于噴灌主機(jī)的建議 由于噴灌機(jī)工作環(huán)境比較特殊(高濕環(huán)境：濕度長(zhǎng)期處于80-90；腐蝕環(huán)境：噴灑農(nóng)藥和殺蟲(chóng)劑)，這些對(duì)于機(jī)械設(shè)備都是不

11、利的，所以使用噴灌棚應(yīng)定期檢查傳動(dòng)部位的潤(rùn)滑及防銹效果，隨時(shí)涂抹潤(rùn)滑油等；噴灌機(jī)長(zhǎng)期不使用時(shí)應(yīng)該將其移至溫室通風(fēng)較好的一端放置，并且確保切斷水源及電源，噴水管、供水管中的存水全部放掉，同時(shí)人工澆水時(shí)避免將水濺到噴灌機(jī)上。 關(guān)于軌道裝置安裝的建議 工作軌道的長(zhǎng)度通常是溫室開(kāi)間方向的長(zhǎng)度，即噴灌機(jī)作業(yè)行程。工作軌道一般要求安裝呈水平，主要是考慮保證同樣是水平的苗床或地面上種植作物噴嘴之間的距離相等。該距離以不小于400mm為宜，以保證全行程噴灌作業(yè)明均勻性。工作軌道的高度一般在2200700mm之間，主要考慮的是下方通過(guò)性和設(shè)置行程方便，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)考慮和預(yù)留出作物生長(zhǎng)的高度空間，轉(zhuǎn)移軌道下方必須設(shè)

12、置道路，而且從便于操作使用噴灌機(jī)和接水接電的角度出發(fā)。 關(guān)于供水和供電的建議 因?yàn)閲姽鄼C(jī)采用的是三位快速轉(zhuǎn)換噴頭，只要輕輕旋轉(zhuǎn)就可以實(shí)現(xiàn)噴水量的改變。根據(jù)流體力學(xué)原理，液體流量和壓力有關(guān)：流量和壓力的平方根成正比。噴頭的流量數(shù)據(jù)值為3Kgf/m2壓力下測(cè)得。壓力低于14.N/m。時(shí)，噴水瑚狀會(huì)嚴(yán)重變形從而造成噴水不均勻。噴嘴的開(kāi)啟壓力為6.6N/cm2。另一方面從I密封的角度考慮要求壓力一般不高于49N/cm。，這樣的高壓力也會(huì)造成噴嘴的過(guò)度磨損。為了防止堵塞，水質(zhì)要求為自來(lái)水水質(zhì)，機(jī)器配置的主過(guò)濾器細(xì)度是150目；由于噴灌機(jī)的中央控制芯片采用的是單片機(jī)，電源的波動(dòng)勢(shì)必會(huì)給單片機(jī)帶來(lái)干擾，如果

13、電源的電壓波動(dòng)超過(guò)了10，噴灌機(jī)控制器就有可能出錯(cuò)，所以在使用噴灌機(jī)的地方盡量保證電源電壓穩(wěn)定。 其他使用建議 噴灌機(jī)不僅可用作溫室清水灌溉，在噴灌機(jī)的水源應(yīng)增加水動(dòng)注肥泵或直接連接到自動(dòng)施肥機(jī)的輸出主管上，則噴灌機(jī)就可以被用作施肥機(jī)；如果一臺(tái)機(jī)器用于多棟溫室，則一般建議不超過(guò)三連棟。因?yàn)閲姽鄼C(jī)轉(zhuǎn)移時(shí)必須要人工完成；結(jié)束語(yǔ)噴灌機(jī)在節(jié)約成本、降低能耗、科學(xué)種植等方面的明顯優(yōu)勢(shì)使得其必定被廣泛應(yīng)用，勢(shì)必有著廣闊的前景。噴灌機(jī)被應(yīng)用于溫室生產(chǎn)中對(duì)推動(dòng)中國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、設(shè)施化進(jìn)程，對(duì)實(shí)現(xiàn)工廠化農(nóng)業(yè)，對(duì)提高農(nóng)業(yè)的高技術(shù)水平都起到積極的作用。附錄-托普物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)介托普物聯(lián)網(wǎng)是浙江托普儀器有限公司旗下的重要項(xiàng)目

14、。浙江托普儀器是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的農(nóng)業(yè)儀器研發(fā)生產(chǎn)商，依據(jù)自身在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研發(fā)實(shí)力，和自主研發(fā)的配套設(shè)備，在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域嶄露頭角！托普物聯(lián)網(wǎng)以客戶需求為源頭，結(jié)合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、GIS信息技術(shù)，以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，竭誠(chéng)為傳統(tǒng)行業(yè)提供信息化、智能化的產(chǎn)品與端到端的解決方案。主要有：大田種植智能解決方案、畜牧養(yǎng)殖管理解決方案、食品安全溯源解決方案、食用菌種植智能化管理解決方案、水產(chǎn)養(yǎng)殖管理解決方案、溫室大棚智能控制解決方案等。托普物聯(lián)網(wǎng)三大系統(tǒng)產(chǎn)品我們知道物聯(lián)網(wǎng)主要包括三大層次，即感知層、傳輸層和應(yīng)用層。因此托普物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品主要以這三個(gè)層次延伸，涵蓋了感知系統(tǒng)（環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感設(shè)備）、傳輸系統(tǒng)

15、（數(shù)據(jù)傳輸處理網(wǎng)絡(luò)）、應(yīng)用系統(tǒng)（終端智能控制平臺(tái)。）托普物聯(lián)網(wǎng)模塊化智能集成系統(tǒng)托普物聯(lián)網(wǎng)依據(jù)自身研發(fā)優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)了多種模塊化智能集成系統(tǒng)。1、傳感模塊：即環(huán)境傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。它依據(jù)各類傳感設(shè)備可以完成整個(gè)園區(qū)或完成對(duì)異地園區(qū)所需數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的功能。2、終端模塊：即終端智能控制系統(tǒng)。它可以完成整個(gè)園區(qū)或遠(yuǎn)程控制異地園區(qū)進(jìn)行自動(dòng)灌溉、自動(dòng)降溫、自動(dòng)開(kāi)啟風(fēng)機(jī)，自動(dòng)補(bǔ)光及遮陽(yáng)，自動(dòng)卷簾，自動(dòng)開(kāi)窗關(guān)窗，自動(dòng)液體肥料施肥、自動(dòng)噴藥等各類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的自動(dòng)控制。3、視頻監(jiān)控模塊：即實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。主要是通過(guò)監(jiān)控中心實(shí)時(shí)得到植物生長(zhǎng)信息，在監(jiān)控中心或異地互聯(lián)網(wǎng)上既可隨時(shí)看到作物的實(shí)時(shí)生長(zhǎng)狀況。4、預(yù)警模塊：即遠(yuǎn)程植保預(yù)警系統(tǒng)?？梢酝ㄟ^(guò)聲光報(bào)警、短信報(bào)警、語(yǔ)音報(bào)警等方式進(jìn)行預(yù)