一、引言
隨著城市化進(jìn)程的加速，城市綠化在改善生態(tài)環(huán)境、提升居民生活質(zhì)量等方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。然而，傳統(tǒng)的灌溉方式存在效率低、浪費(fèi)水資源等問(wèn)題，已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代城市綠化的需求。智能灌溉系統(tǒng)的出現(xiàn)，為城市綠化帶來(lái)了新的解決方案，它憑借先進(jìn)的技術(shù)和智能化的管理，為城市綠化提供了有力的智慧支持。
二、傳統(tǒng)灌溉方式的困境
傳統(tǒng)的城市綠化灌溉方式主要有人工澆灌和簡(jiǎn)單的自動(dòng)噴灌等。人工澆灌不僅耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間，而且灌溉效果難以保證，容易出現(xiàn)澆水不均的情況。而簡(jiǎn)單的自動(dòng)噴灌系統(tǒng)缺乏對(duì)環(huán)境因素的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，往往按照固定的時(shí)間和水量進(jìn)行灌溉，無(wú)法根據(jù)植物的實(shí)際需求和環(huán)境變化進(jìn)行調(diào)整，導(dǎo)致水資源的浪費(fèi)。例如，在雨天或土壤濕度較高時(shí)，仍然進(jìn)行灌溉，這不僅造成了水資源的浪費(fèi)，還可能對(duì)植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響。
三、智能灌溉系統(tǒng)的組成與原理
（一）組成部分
智能灌溉系統(tǒng)通常由傳感器、控制器、執(zhí)行器和管理平臺(tái)等部分組成。傳感器包括土壤濕度傳感器、氣象站等，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤含水量、空氣濕度、溫度、光照等環(huán)境因素。控制器根據(jù)傳感器采集的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析和判斷，并發(fā)出相應(yīng)的指令。執(zhí)行器主要是灌溉閥門和水泵，負(fù)責(zé)執(zhí)行灌溉任務(wù)。管理平臺(tái)則是一個(gè)集成的信息系統(tǒng)，用戶可以通過(guò)電腦、智能手機(jī)、平板電腦等信息終端，隨時(shí)隨地查看和管理灌溉系統(tǒng)。
（二）工作原理
智能灌溉系統(tǒng)通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)感知土壤的狀況和氣象條件，根據(jù)園區(qū)內(nèi)不同植物種類、不同季節(jié)、不同生長(zhǎng)階段對(duì)水分的需求差異，設(shè)定個(gè)性化的灌溉策略。例如，當(dāng)土壤濕度低于設(shè)定的閾值時(shí)，控制器會(huì)自動(dòng)打開(kāi)灌溉閥門，啟動(dòng)水泵進(jìn)行灌溉；當(dāng)土壤濕度達(dá)到合適的水平時(shí)，控制器會(huì)關(guān)閉閥門和水泵，停止灌溉。同時(shí)，系統(tǒng)還可以根據(jù)氣象預(yù)報(bào)，提前調(diào)整灌溉計(jì)劃，避免在雨天進(jìn)行不必要的灌溉。
四、智能灌溉系統(tǒng)的功能特點(diǎn)
（一）園林環(huán)境監(jiān)測(cè)
使用單個(gè)噴灌器作為一個(gè)單元，通過(guò)LORA無(wú)線自組網(wǎng)，監(jiān)測(cè)園林土壤水分狀況，為執(zhí)行噴灌決策提供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)有效的噴灌。這種監(jiān)測(cè)方式可以實(shí)時(shí)地了解園林土壤的水分情況，使灌溉更加準(zhǔn)確。
（二）無(wú)線通訊遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制
全天不間斷采集園林的實(shí)時(shí)信息，及時(shí)監(jiān)測(cè)土壤水分等氣象條件。用戶可以通過(guò)安裝應(yīng)用了智能灌溉管理平臺(tái)的信息終端，隨時(shí)隨地查看管理灌溉系統(tǒng)。這使得管理人員即使不在現(xiàn)場(chǎng)，也能對(duì)灌溉系統(tǒng)進(jìn)行操作和監(jiān)控，提高了管理的便捷性。
（三）管理界面智能自控
基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的園林實(shí)況，對(duì)灌溉區(qū)域?qū)崿F(xiàn)分區(qū)管理、定制化灌溉、循環(huán)灌溉等不同灌溉模式。通過(guò)設(shè)定噴灌量和噴灌時(shí)間，管理多個(gè)智能閥門的開(kāi)關(guān)。系統(tǒng)能夠根據(jù)監(jiān)測(cè)的灌溉區(qū)域?qū)崟r(shí)信息，準(zhǔn)確判斷是否需要開(kāi)關(guān)灌溉閥門，自動(dòng)執(zhí)行灌溉作業(yè)，達(dá)到節(jié)水噴灌的目的。
（四）定時(shí)灌溉設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控
支持對(duì)灌溉系統(tǒng)的水泵、管道等組成部分運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，獲取電流、電壓、管道壓力、流量等信息，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。這有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障和異常情況，保證灌溉系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
（五）手機(jī)端界面自動(dòng)示警
平臺(tái)集成報(bào)警機(jī)制，可對(duì)監(jiān)測(cè)參數(shù)閾值、聯(lián)動(dòng)設(shè)備異常等情況進(jìn)行報(bào)警，報(bào)警方式支持設(shè)置短信報(bào)警、聲光報(bào)警、語(yǔ)音、平臺(tái)信息、微信公眾號(hào)消息推送等方式。這種多樣化的報(bào)警方式可以確保管理人員及時(shí)得知系統(tǒng)的異常情況，采取相應(yīng)的措施，保障灌溉系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。
（六）科學(xué)管理
根據(jù)植物對(duì)水的需求和每個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)的水營(yíng)養(yǎng)素，制定合適的噴灌施肥方案，引導(dǎo)管理人員及時(shí)應(yīng)用噴灌，促進(jìn)植物生長(zhǎng)并節(jié)省時(shí)間，達(dá)到節(jié)水省錢的目的。同時(shí)，系統(tǒng)還可以支持聯(lián)動(dòng)水肥機(jī)、水肥回收系統(tǒng)、氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等系統(tǒng)聯(lián)用，進(jìn)一步提高灌溉和施肥的科學(xué)性。
五、智能灌溉系統(tǒng)的應(yīng)用案例
（一）南京鼓樓廣場(chǎng)
鼓樓廣場(chǎng)的自動(dòng)噴灌系統(tǒng)，噴頭通過(guò)360度旋轉(zhuǎn)，將水流準(zhǔn)確灑向廣場(chǎng)綠地。每隔3米左右就有一個(gè)自動(dòng)噴頭，整個(gè)廣場(chǎng)布置了80多個(gè)。與人工澆水相比，自動(dòng)噴灌系統(tǒng)節(jié)水省力效率高，大大提高了勞動(dòng)效率，土壤經(jīng)過(guò)細(xì)密的灌溉，水花細(xì)小重復(fù)且舒緩，吸收利用率高，滲透性更強(qiáng)。
（二）南京揚(yáng)子江大道
揚(yáng)子江大道將綠道養(yǎng)護(hù)打造成智慧型綠道養(yǎng)護(hù)模式，也是南京智慧綠帶的建設(shè)示范點(diǎn)之一。將地埋式自動(dòng)噴灌、微噴帶、高噴與水車側(cè)噴、人工澆灌相結(jié)合，消除灌溉死角，較之前節(jié)水60%以上。配備蘇美侖的智慧平臺(tái)和管網(wǎng)，整條道路上的綠化灌溉及時(shí)且準(zhǔn)確。蘇美侖的智能灌溉系統(tǒng)集傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)等多種高新技術(shù)于一體，不僅可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣象、環(huán)境土壤數(shù)據(jù)，還可以根據(jù)植物種類、土壤溫濕度與噴灌進(jìn)行聯(lián)動(dòng)配置，做到了節(jié)水、省時(shí)省工。
六、智能灌溉系統(tǒng)的意義和價(jià)值
（一）節(jié)約水資源
智能灌溉系統(tǒng)能夠根據(jù)土壤濕度和氣象條件等因素，準(zhǔn)確控制灌溉水量和時(shí)間，避免了水資源的浪費(fèi)，提高了水資源的利用率。在水資源日益緊張的今天，這對(duì)于城市的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
（二）提高綠化養(yǎng)護(hù)效率
智能灌溉系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化和智能化的灌溉管理，減少了人工操作的工作量，提高了勞動(dòng)效率。同時(shí)，系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和環(huán)境參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行處理，保證了綠化養(yǎng)護(hù)工作的質(zhì)量和效果。
（三）促進(jìn)植物生長(zhǎng)
通過(guò)設(shè)定個(gè)性化的灌溉策略，智能灌溉系統(tǒng)能夠滿足不同植物在不同生長(zhǎng)階段對(duì)水分的需求，為植物提供更加適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，促進(jìn)植物的健康生長(zhǎng)，提高城市綠化的景觀效果。
（四）推動(dòng)城市智慧化發(fā)展
智能灌溉系統(tǒng)是智慧城市建設(shè)的重要組成部分，它將物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、自動(dòng)控制等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于城市綠化領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了城市綠化管理的智能化和精細(xì)化。這不僅提升了城市的管理水平和形象，還為城市的可持續(xù)發(fā)展和智慧化建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。
七、結(jié)論
智能灌溉系統(tǒng)以其先進(jìn)的技術(shù)和性能，為城市綠化提供了智慧支持。它解決了傳統(tǒng)灌溉方式存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了水資源的利用、綠化養(yǎng)護(hù)效率的提高和植物生長(zhǎng)環(huán)境的優(yōu)化。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用的推廣，智能灌溉系統(tǒng)將在城市綠化中發(fā)揮更加重要的作用，為打造綠色、智慧、宜居的城市環(huán)境做出更大的貢獻(xiàn)。