随着经济的发展,对绿化工程水平的要求越来越高。同时,为进一步解决水资源、能源的短缺和人工成本增加等问题,越来越多的绿化工程采用自动控制灌溉系统。常用的自动控制系统可分为时序控制灌溉系统、ET智能灌溉系统、中央计算机控制灌溉系统两大类。 时序控制灌溉系统将灌水开始时间、灌水延续时间和灌水周期作为控制参量,实现整个系统的自动灌水。其基本组成包括:控制器、电磁阀,还可选配土壤水分传感器、降雨传感器及霜冻传感器等设备。其中控制器是系统的核心。灌溉管理人员可根据需要将灌水开始时间、灌水延续时间、灌水周期等设置到控制器的程序当中,控制器既通过电缆向电磁阀发出信号,开启或关闭灌溉系统。
控制器的种类很多,可分为机电式和混合电路式,交流电源式和直流电池操作式等。其容量有大有小,最小的控制器只控制单个电磁阀,而最大的控制器可控制上百个电磁阀。
电磁阀一般为交流24伏隔膜阀,通过电缆与控制器相连。电磁阀启闭时有一定时间的延迟,这一特性可有效防止管网中的水击现象,保护系统安全。
目前国内的自动控制灌溉系统,基本上均为时序控制灌溉系统。 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)通过自动电子气象站反馈到中央计算机,计算机会自动决策当天所需灌水量,并通知相关的执行设备,开启或关闭某个子灌溉系统。在中央计算机控制灌溉系统中,上述时序控制灌溉系统可作为子系统。
美国亨特公司开发的IMMS中央计算机控制灌溉系统,可通过有线、无线、光缆、电话线、甚至手机网络等方式对无限量的子系统实现计算机远程控制,如对小到一个公园、大到一个城市甚至几个城市的所有园林灌溉系统,均可由一台中央计算机进行自动控制。
这种中央计算机控制灌溉系统是真正意义上的自动灌溉系统。目前在很多发达国家的园林绿地灌溉系统,以及高尔夫球场的灌溉系统中已被广泛采用。
例如,在美国拉斯维加斯城,只用了三套中央计算机控制系统,将所有和花卉实现自动灌溉,一套用于控制全城的公园绿地、、街道花卉等灌溉,另两套则用于130多所大学的所有绿地灌溉。
随着水资源供需矛盾的日益加剧,各国都十分重视发展节水型农业。发达国家除普遍采用喷灌、微灌等先进的节水灌溉技术外,还应用先进的自动化控制技术实施精确灌溉,以作物实际需水为依据,以信息技术为手段,提高灌溉精准度,实施合理的灌溉制度,提高水的利用率。智能自动化控制灌溉能够提高灌溉管理水平,改变人为操作的随意性,同时智能控制灌溉能够减少灌溉用工,降低管理成本,显著提高效益。因此,推广实施自动化控制灌溉,改变目前普遍存在的粗放灌水方式,提高灌溉水利用率,是有效解决灌溉节水问题的必要措施之一。