屋面綠化工程智能控制節(jié)水灌溉系統關鍵技術的研究與應用

（長沙職業(yè)技術學院，湖南 長沙 410217）

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

一、屋面綠化工程節(jié)能澆灌系統的研究方法

（一）文獻研究法，相關工作人員和學者，可以通過收集屋面綠化工程的相關資料，通過網絡和書籍更多的收集查閱相關節(jié)能灌溉系統的理論知識，也可以借鑒相關的國內外電子信息屋頂綠化工程節(jié)能灌溉系統的成功研究成果。

（二）調查研究法，可以結合自身的實際生活情況，在周邊比較有特點的屋面綠化工程進行實地考察，詢問屋面綠化工程維護人員在實際工作中遇到的問題，進而總結實際經驗、尋求突破方法。

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

二、屋面綠化工程智能控制節(jié)水澆灌系統集成及工作原理

水是所有生命的源泉，是萬物生長的根本。科技不斷發(fā)展的今天，人們對于環(huán)境的破壞也越來越明顯，地球上可供利用的淡水資源變得越來越少，節(jié)約用水已經成為了整個人類社會都無法回避的問題?，F實的生產生活中，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、灌溉設備、灌溉技術，以及相應的成本投入、工程規(guī)劃和技術應用等。這一系列的環(huán)節(jié)都影響著灌溉系統的可持續(xù)發(fā)展，本文是以當前的城市屋面綠化工程為背景環(huán)境，以電子信息的基礎理念和技術為手段，將灌溉系統的技術進行更好的創(chuàng)新，將節(jié)水灌溉模式的各個環(huán)節(jié)進行協調優(yōu)化，最終形成可以進行復制推廣的現代化電子信息屋面綠化工程智能節(jié)水灌溉系統。

屋面綠化的智能控制節(jié)水灌溉系統主要是運用電子信息等現代技術，通過遠程智能化控制系統或者計算機遙控的中央控制，對于灌溉系統的水源裝置、電源裝置、驅動裝置等設備進行遠程控制的新型的灌溉系統，具體的系統模式如圖1所示。

（一）屋面綠化工程智能節(jié)水灌溉系統的水源供給

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行澆灌，城市的自來水資源有限，在用量上要盡量做到節(jié)能降耗，除了對于城市供水的資源進行合理利用以外，也要增加對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)約城市自來水的資源消耗。

（二）屋面綠化工程智能節(jié)水灌溉系統的電源供給

電力供應是智能控制節(jié)水灌溉系統可以正常運行的基礎保障，現在的灌溉系統基本都是采用雙電源的保障性供電方式，一是，運用屋面已經鋪設好的城市供電為系統電力供應，二是，利用屋面的特殊地理位置，充分的利用好太陽能資源，搭建供電用的太陽能電池板，通過逆變裝置接入電力控制，為節(jié)水灌溉系統提供電力供應。以上兩種智能節(jié)水灌溉系統供電方式可以通過自動雙拋切換斷路器，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施和照明設施的用電消耗，做到資源利用率最大化。

（三）屋面綠化工程智能節(jié)水灌溉系統的加壓驅動與滴灌系統合成

屋面綠化工程中想要實現智能節(jié)水灌溉，就要對植物進行更為精準的滴灌、噴灌、微噴灌等結合的灌溉方式，讓灌溉用水可以直接作用到植物的根系和葉面上，這就突顯出系統的加壓驅動與滴灌管道以及控制終端系統合成設計和安裝的重要作用。節(jié)水灌溉系統的加壓驅動是通過加壓水泵將城市自來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，澆灌管道系統會依據植物的生長需求通過各個電磁閥門將水源傳送到灌溉系統末端的設備和噴頭上。目前普遍采用的加壓驅動與滴灌管道終端系統的結合如圖2所示。

（四）屋面綠化工程智能節(jié)水灌溉系統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)水灌溉系統中最為核心的組成部分，是整個灌溉系統的智能指揮中樞，通過對系統中各項技術參數的設置來實現系統的智能邏輯控制，也可以通過遠程控制裝置或是計算機終端來實現系統的遠程操控，還可以通過可視模塊中的視頻功能來遠程監(jiān)控系統的運行狀況和植物的生長情況，更好的實現科學的管理和種植。

屋面綠化工程中的智能控制節(jié)水灌溉系統是按照多種控制器來進行邏輯化控制的，包括時間控制系統、雨霧控制系統、濕度控制系統和溫度控制系統，將各個控制系統的參數提前進行設置并且輸入啟動條件，通過系統電力控制中電器控制對應的電磁閥開關來實現智能控制的灌溉邏輯控制。

各個控制裝置的具體組成：

1.就地控制系統。就地控制系統中主要是包括電力控制箱、時間控制裝置、雨霧控制裝置和濕度控制裝置、濕度控制裝置。

2.遠程控制系統。遠程控制系統是由遠程設備控制或者是智能終端以及遠程可視裝置和系統故障報警裝置等部件組成。

3.中央控制系統。中央控制單元是實現就地的手動控制、就地的智能邏輯控制和遠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)水灌溉系統的核心組成，是更好的實現節(jié)水降耗的終端控制器，也是體現電子信息和綠色智慧城市建設的保障體系。

小結

隨著我國城市化進程的不斷加快，城市中人們的居住環(huán)境被鋼筋和混凝土所占據，人們對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越多的在我國城市中被更加重視，城市的屋面綠化工程可以對于城市的溫度、濕度微環(huán)境調節(jié)，以及二氧化碳的吸收起到很大的作用，是一項利國利民的朝陽工程，但是屋面綠化對于城市水資源的消耗也是極大，這就要求相關工作者和學者可以對于屋面綠化工程的智能節(jié)水灌溉系統進行更為深入的研究和創(chuàng)新，從而可以更好的服務于城市屋面綠化工程的發(fā)展需求。