CN111011179A - 一种具有智能喷灌控制的园林景观设计方法 - Google Patents

一种具有智能喷灌控制的园林景观设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于园林景观设计技术领域，公开了一种具有智能喷灌控制的园林景观设计方法，其包括以下步骤：S1、将园林景观设计场地设置为数个主区域；S2、将每个主区域划分成多个分区域；S3、在每个主区域内设置人工湖、景观植物和景观构筑物；S4、在每个分区域设置用于提供喷灌水源的次级储水源、喷灌设备和土壤湿度传感器；S5、在园林景观设计场地设置智能喷灌控制系统，智能控制喷灌系统包括设置在各分区域的分控单元和设置在控制中心的上位机，每个分控单元包括4G控制器、土壤湿度传感器、喷灌设备和补水设备。本发明设置不同区域进行逐级管理的方式，节省人工；利用4G控制器的4G全网通传输功能轻松实现数据的无线传输，可节约电缆布线费用。

Description

一种具有智能喷灌控制的园林景观设计方法
技术领域
本发明属于园林景观设计技术领域，尤其涉及一种具有智能喷灌控制的园林景观设计方法。
背景技术
园林，是指特定培养的自然环境和游憩境域。它是在一定的地域范围内，运用工程技术和艺术手段，通过改造地形(或进一步筑山、叠石、理水)、种植树木花草、营造建筑和布置园路等途径创作而成的美的自然环境和游憩境域。园林是中国传统文化中的一种艺术形式，它通过地形、山水、建筑、植物等作为载体，体现“以人为本，天人合一”的精神文化。园林具有很多的外延概念：园林社区、园林街道、园林城市(生态城市)、国家园林县城等等。随着社会经济和科技的飞速发展，现代的生活方式和生活环境对于园林有着更为迫切的功能性和艺术性的要求。
在园林景观中，需要考虑的因素很多，对植物的日常维护就是其中的一项重要内容。为了保证园林中植物的正常生长，最必不可少的就是植物的浇水工作，水乃万物之源，任何植物的生长都离不开水。现有的园林景观设计中，往往大多采用统一的喷灌设备对植物进行浇水工作，也有采用人工启动设备进行浇水工作的。然而，园林的面积普遍较大，需要日常维护的地方也多，在针对园林植物浇水的过程中，统一浇水，无法针对园林中各个地区不同植物的种植情况进行浇水工作，导致水资源的浪费。采用人工浇水的方式，耗费大量的人力物力，导致园林的消费支出变大。
综上所述，研究开发具有智能喷灌控制的园林景观设计方法对简化园林管理、降低管理费用和节约水资源具有重要意义。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供一种具有智能喷灌控制的园林景观设计方法，以实现简化园林管理、降低管理费用和节约水资源的目的。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种具有智能喷灌控制的园林景观设计方法，包括以下步骤：
S1、将园林景观设计场地设置为数个主区域，每个主区域设置不同的主代号进行划分；
S2、将每个主区域划分成多个分区域，多个分区域以各自主区域主代号加分代号的形式进行划分；
S3、在每个主区域内设置用以储藏水源和观赏作用的人工湖，以及用以美化环境的不同种类的景观植物和景观构筑物；
S4、在每个分区域设置用于提供喷灌水源的次级储水源、用于浇灌所述景观植物的喷灌设备、以及用于采集该分区域土壤湿度的土壤湿度传感器，所述次级储水源与人工湖连接，在所述次级储水源内设置水位传感器；
S5、在园林景观设计场地设置智能喷灌控制系统，所述智能控制喷灌系统包括设置在各分区域的分控单元和设置在控制中心的上位机，每个分控单元包括4G控制器、土壤湿度传感器、喷灌设备和补水设备，设置在同一分区域的多个土壤湿度传感器、水位传感器的输出数据、喷灌设备的运行状态信号、以及设置在人工湖中对应该分区域的补水设备的运行状态信号均接入该分区域的4G控制器，4G控制器将接收的信息经处理后，与设定的土壤湿度下限值或上限值进行比较，以起动或停止喷灌设备，与设定的次级储水源水位下限值或上限值进行比较，以起动或停止设置在人工湖中对应该分区域的补水设备，所述4G控制器的输出与喷灌设备和补水设备连接，同时4G控制器将土壤湿度信息、喷灌设备和补水设备的运行状态信息通过4G全网通数据通信传输至上位机或手机APP。
进一步地，所述步骤S1中，主代号的形式为ZQi，其中，i为第i个主，i为自然数。
再进一步地，所述步骤S2中，多个分区域以各自主区域主代号加分代号的形式进行划分，所述分代号的形式为FQj,其中，j为第j个分区域，j为自然数。
更进一步地，所述步骤S4的喷灌设备包括水泵、出水管网和喷头，所述水泵设置在次级储水源中，所述水泵通过出水管网与喷头连接；所述土壤湿度传感器和水位传感器的输出信号为485信号。
更进一步地，所述步骤S5中，分控单元与分区域一一对应设置，所述分控单元与所属分区域的编号相同；所述步骤S5中，分控单元与分区域一一对应设置，所述分控单元与所属分区域的编号相同；所述每个分区域的多个土壤湿度传感器、水位传感器的输出采用485通讯接线接入4G控制器的485接口，所述喷灌设备的运行状态信号、以及设置在人工湖中对应该分区域的补水设备的运行状态信号直接或通过并行转串行模块接入4G控制器，所述4G控制器的输出分别与喷灌设备的水泵、设置在出水管网上的电磁阀、设置在人工湖的补水设备连接，当所述4G控制器自带输出控制回路数量小于需要控制的输出回路时，则4G控制器还连接输出模块扩充输出控制回路，以使输出控制设备与输入土壤湿度传感器、水位传感器数量相匹配；所述上位机为工控机。当接入的喷灌设备数量大于该4G控制器自带的输入数量时，采用通过并行转串行模块将喷灌设备和补水设备的运行状态信号接入4G控制器，以方便接入更多设备。
更进一步地，所述步骤S5中，每个分区域的多个土壤湿度传感器、水位传感器的输出采用485通讯接线接入4G控制器的485接口，所述土壤湿度传感器、水位传感器及4G控制器之间的通讯采用带屏蔽双绞线连接，当相邻土壤湿度传感器或水位传感器之间的距离大于 1000米时，通过带隔离的485中继器连接相邻的土壤湿度传感器或水位传感器，以保证数据可靠传输。
更进一步地，在所述园林景观设计场地内还设置各级排水沟，所述排水沟与次级储水源连通，所述次级储水源的表现形式为观赏水景，所述次级储水源内设有防护设施。
更进一步地，所述观赏水景为喷泉、溪流、湿地中的任意一种或多种，次级储水源的防护设施上设有装饰品。
本发明的智能喷灌控制方法如下所述：
通过上位机或手机APP在4G控制器中设置该4G控制器所属分区域的土壤湿度下限值和上限值，设置该分区域次级储水源的下限值和上限值，4G控制器实时采集土壤湿度传感器的数据，并将实时湿度数据与设定的土壤湿度下限值和上限值进行比较，当采集的湿度达到设定的下限值时，该4G控制器将输出起动控制信号，起动喷灌设备的水泵和电磁阀，当采集的湿度达到设定的湿度上限值时，该4G控制器将输出停止控制信号，停止喷灌设备的水泵和电磁阀的运行；4G控制器实时采集次级储水源的水位数据，并将实时水位数据与设定的次级储水源的下限值和上限值进行比较，当采集的水位数据小于或等于设定的水位下限值时，该4G 控制器将输出起动控制信号，起动补水设备对次级储水源进行补水，当采集的水位数据大于设定的水位上限值时，该4G控制器将输出停止控制信号，使补水设备停止运行。
在冬季，可通过上位机或手机APP设置停止4G控制器的运行，在植物过冬季节节约水资源。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.通过将园林场地设置为三至五个主区域，三至五个主区域设置不同的主代号进行划分，然后在每个主区域划分成不同的两到四个分区域，两到四个分区域以各自主区域主代号加分代号的形式进行划分，达到便于针对不同区域进行逐级管理的方式，节省人工。
2.采用具有4G控制器的智能控制喷灌系统，利用4G控制器的4G全网通传输功能轻松实现数据的无线传输，可节约电缆布线费用，只要有4G全网通信号即可实现数据传输，维护方便，控制系统可扩充性强。
3.通过在园林景观内设置智能控制喷灌系统，并在每个主区域内设置用以储藏水源和观赏作用的人工湖，在分区域设置与人工湖相连的次级储水源，设置排水沟与次级储水源连接，可实现水资源的循环利用，节约水资源。
附图说明
图1为本发明的智能控制喷灌系统的原理图；
图2为本发明的智能控制喷灌系统的控制流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述具体实施方式仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
如图1所示，本发明提供的一种具有智能喷灌控制的园林景观设计方法，包括以下步骤：
S1、将园林景观设计场地设置为3个主区域，每个主区域设置不同的主代号进行划分，主代号的形式为ZQ1、ZQ2和ZQ3；
S2、将每个主区域划分成2个分区域，多个分区域以各自主区域主代号加分代号的形式进行划分，分代号的形式为FQ1、FQ2；
S3、在每个主区域内设置用以储藏水源和观赏作用的人工湖，以及用以美化环境的不同种类的景观植物和景观构筑物；
S4、在每个分区域设置用于提供喷灌水源的次级储水源、用于浇灌所述景观植物的喷灌设备、以及用于采集该分区域土壤湿度的土壤湿度传感器，所述次级储水源与人工湖连接，在所述次级储水源内设置水位传感器，所述喷灌设备包括水泵、出水管网和喷头，所述水泵设置在次级储水源中，所述水泵通过出水管网与喷头连接，在同一出水管网中可根据喷灌的位置设置多个喷头；所述土壤湿度传感器和水位传感器的输出信号为485信号；
S5、在园林景观设计场地设置智能喷灌控制系统，所述智能控制喷灌系统包括设置在各分区域的分控单元和设置在控制中心的上位机，每个分控单元包括4G控制器、土壤湿度传感器、喷灌设备和补水设备，设置在同一分区域的多个土壤湿度传感器、水位传感器的输出数据、喷灌设备的运行状态信号、以及设置在人工湖中对应该分区域的补水设备的运行状态信号均接入该分区域的4G控制器，4G控制器将接收的信息经处理后，与设定的土壤湿度下限值或上限值进行比较，以起动或停止喷灌设备，与设定的次级储水源水位下限值或上限值进行比较，以起动或停止设置在人工湖中对应该分区域的补水设备，所述4G控制器的输出与喷灌设备和补水设备连接，同时4G控制器将土壤湿度信息、喷灌设备和补水设备的运行状态信息通过4G全网通数据通信传输至上位机或手机APP。
所述步骤S5中，分控单元与分区域一一对应设置，所述分控单元与所属分区域的编号相同，即分控单元编号分别为ZQ1+FQ1、ZQ1+FQ2、ZQ2+FQ1、ZQ2+FQ2、ZQ3+FQ1、ZQ3+FQ2；所述每个分区域的多个土壤湿度传感器、水位传感器的输出采用485通讯接线接入4G控制器的485接口，所述土壤湿度传感器、水位传感器及4G控制器之间的通讯采用带屏蔽双绞线连接，所述喷灌设备的运行状态信号、以及设置在人工湖中对应该分区域的补水设备的运行状态信号直接或通过并行转串行模块接入4G控制器，所述4G控制器的输出分别与喷灌设备的水泵、设置在出水管网上的电磁阀、设置在人工湖的补水设备连接，当所述4G控制器自带输出控制回路数量小于需要控制的输出回路时，则4G控制器还连接输出模块扩充输出控制回路，，以使输出控制设备与输入土壤湿度传感器、水位传感器数量相匹配；所述上位机为工控机。
在ZQ1+FQ1分控单元，根据面积和种植的景观植物设置了6个土壤湿度传感器，1个水位传感器，1个4G控制器，6个土壤湿度传感器和1个水位传感器采用带屏蔽双绞线按照485 通讯连接接入4G控制器，在相邻土壤湿度传感器距离大于1000米的传感器之间增设带隔离的485中继器，以保证数据可靠传输；6个土壤湿度传感器输入对应输出控制的6个水泵和6 个电磁阀，1个水位传感器输入对应输出控制该分控单元的补水设备；因此本4G控制器共有 13路输出，本实施例选用的4G控制器仅具有8路输出控制，因此需要接输出模块将输出控制扩充至13路。
在ZQ1+FQ2分控单元，根据面积和种植的景观植物设置了3个土壤湿度传感器，1个水位传感器，1个4G控制器，3个土壤湿度传感器和1个水位传感器采用带屏蔽双绞线按照485 通讯连接接入4G控制器，在相邻土壤湿度传感器距离大于1000米的传感器之间增设带隔离的485中继器，以保证数据可靠传输；3个土壤湿度传感器输入对应输出控制的3个水泵和3 个电磁阀，1个水位传感器输入对应输出控制该分控单元的补水设备；因此本4G控制器共有 7路输出，不需连接输出模块。
在ZQ2+FQ1分控单元，根据面积和种植的景观植物设置了4个土壤湿度传感器，1个水位传感器，1个4G控制器，4个土壤湿度传感器和1个水位传感器采用带屏蔽双绞线按照485 通讯连接接入4G控制器，在相邻土壤湿度传感器距离大于1000米的传感器之间增设带隔离的485中继器，以保证数据可靠传输；4个土壤湿度传感器输入对应输出控制的4个水泵和4 个电磁阀，1个水位传感器输入对应输出控制该分控单元的补水设备；因此本4G控制器共有 9路输出，本实施例选用的4G控制器仅具有8路输出控制，因此需要接输出模块将输出控制扩充至9路。
在ZQ2+FQ2分控单元，根据面积和种植的景观植物设置了5个土壤湿度传感器，1个水位传感器，1个4G控制器，5个土壤湿度传感器和1个水位传感器采用带屏蔽双绞线按照485 通讯连接接入4G控制器，在相邻土壤湿度传感器距离大于1000米的传感器之间增设带隔离的485中继器，以保证数据可靠传输；5个土壤湿度传感器输入对应输出控制的5个水泵和5 个电磁阀，1个水位传感器输入对应输出控制该分控单元的补水设备；因此本4G控制器共有11路输出，本实施例选用的4G控制器仅具有8路输出控制，因此需要接输出模块将输出控制扩充至9路。
在ZQ3+FQ1和ZQ3+FQ1分控单元，根据面积和种植的景观植物均设置了6个土壤湿度传感器，1个水位传感器，1个4G控制器，其分控单元的智能喷灌控制系统的配置与ZQ1+FQ1分控单元相同。
进一步地，在所述园林景观设计场地内还设置各级排水沟，所述排水沟与次级储水源连通，所述次级储水源的表现形式为观赏水景，所述次级储水源内设有防护设施。所述观赏水景为喷泉、溪流、湿地中的任意一种或多种，次级储水源的防护设施上设有装饰品。
其中，4G控制器选用DL7348控制器，该控制器为4G全网通数据传输模块，可以适应目前国内所有电话卡，具有8路输入、8路输出及485外接功能。土壤湿度传感器选用FT-W485型，该土壤湿度传感器具有低功耗，体积小，携带方便，安装、操作及维护简单等特点。水位传感器选用PY201型水位传感器，采用直接投入安装，安装方便。
本发明中每个分控单元的土壤湿度传感器数量是根据面积和种植的景观植物来设置的，根据4G控制器需要控制的实际输出回路来确定是否需要连接输出模块。
本实施例的智能喷灌控制方法流程图如图2所示。
在实施例中，根据实际情况可也以将步骤S1中的主区域设置为4个或5个，步骤S2中的分区域设置为3个或4个。
以上实施例不局限于该实施例自身的技术方案，实施例之间可以相互结合成新的实施例。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种具有智能喷灌控制的园林景观设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将园林景观设计场地设置为数个主区域，每个主区域设置不同的主代号进行划分；
S2、将每个主区域划分成多个分区域，多个分区域以各自主区域主代号加分代号的形式进行划分；
S3、在每个主区域内设置用以储藏水源和观赏作用的人工湖，以及用以美化环境的不同种类的景观植物和景观构筑物；
S4、在每个分区域设置用于提供喷灌水源的次级储水源、用于浇灌所述景观植物的喷灌设备、以及用于采集该分区域土壤湿度的土壤湿度传感器，所述次级储水源与人工湖连接，在所述次级储水源内设置水位传感器；
S5、在园林景观设计场地设置智能喷灌控制系统，所述智能控制喷灌系统包括设置在各分区域的分控单元和设置在控制中心的上位机，每个分控单元包括4G控制器、土壤湿度传感器、喷灌设备和补水设备，设置在同一分区域的多个土壤湿度传感器、水位传感器的输出数据、喷灌设备的运行状态信号、以及设置在人工湖中对应该分区域的补水设备的运行状态信号均接入该分区域的4G控制器，4G控制器将接收的信息经处理后，与设定的土壤湿度下限值或上限值进行比较，以起动或停止喷灌设备，与设定的次级储水源水位下限值或上限值进行比较，以起动或停止设置在人工湖中对应该分区域的补水设备，所述4G控制器的输出与喷灌设备和补水设备连接，同时4G控制器将土壤湿度信息、喷灌设备和补水设备的运行状态信息通过4G全网通数据通信传输至上位机或手机APP。
2.根据权利要求1所述的一种具有智能喷灌控制的园林景观设计方法，其特征在于，所述步骤S1中，主区域的数量为3-5个，主代号的形式为ZQi，其中，i为第i个主区域，i为自然数。
3.根据权利要求1所述的一种具有智能喷灌控制的园林景观设计方法，其特征在于，所述步骤S2中，每个主区域分为2-4个分区域，多个分区域以各自主区域主代号加分代号的形式进行划分，所述分代号的形式为FQj,其中，j为第j个分区域，j为自然数。
4.根据权利要求1所述的一种具有智能喷灌控制的园林景观设计方法，其特征在于，所述步骤S4的喷灌设备包括水泵、出水管网和喷头，所述水泵设置在次级储水源中，所述水泵通过出水管网与喷头连接；所述土壤湿度传感器和水位传感器的输出信号为485信号。
5.根据权利要求1所述的一种具有智能喷灌控制的园林景观设计方法，其特征在于，所述步骤S5中，分控单元与分区域一一对应设置，所述分控单元与所属分区域的编号相同；所述每个分区域的多个土壤湿度传感器、水位传感器的输出采用485通讯接线接入4G控制器的485接口，所述喷灌设备的运行状态信号、以及设置在人工湖中对应该分区域的补水设备的运行状态信号直接或通过并行转串行模块接入4G控制器，所述4G控制器的输出分别与喷灌设备的水泵、设置在出水管网上的电磁阀、设置在人工湖的补水设备连接，当所述4G控制器自带输出控制回路数量小于需要控制的输出回路时，则4G控制器还连接输出模块扩充输出控制回路，以使输出控制设备与输入土壤湿度传感器、水位传感器数量相匹配；所述上位机为工控机。
6.根据权利要求5所述的一种具有智能喷灌控制的园林景观设计方法，其特征在于，所述步骤S5中，每个分区域的多个土壤湿度传感器、水位传感器的输出采用485通讯接线接入4G控制器的485接口，所述土壤湿度传感器、水位传感器及4G控制器之间的通讯采用带屏蔽双绞线连接，当相邻土壤湿度传感器或水位传感器之间的距离大于1000米时，通过带隔离的485中继器连接相邻的土壤湿度传感器或水位传感器，以保证数据可靠传输。
7.根据权利要求1所述的一种具有智能喷灌控制的园林景观设计方法，其特征在于，在所述园林景观设计场地内还设置各级排水沟，所述排水沟与次级储水源连通，所述次级储水源的表现形式为观赏水景，所述次级储水源内设有防护设施。
8.根据权利要求7所述的一种具有智能喷灌控制的园林景观设计方法，其特征在于，所述观赏水景为喷泉、溪流、湿地中的任意一种或多种，次级储水源的防护设施上设有装饰品。
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