智慧农业灌溉控制系统的电路设计研究

文章设计了基于ZigBee技术、STM32F103微控制器的智慧农业灌溉控制系统,该系统主要由主控电路、土壤湿度传感器电路、喷灌电机的驱动电路及供电电路组成,可实现土壤湿度的精准控制及远程监测。通过灌溉系统精准控制试验,验证了本系统对土壤湿度的控制准确度、稳定性和灌溉效率都比较高,可为我国智能化节水灌溉装备的发展提供一定参考。

纯电动洒水车轻量化设计

洒水车是常见的一种专用车辆,在园林绿化、工程建设、消防等方面应用广泛。纯电动洒水车由于需要输出一定的额定功率而必须负载比较大的电池组,从而导致整车的额定载重量(载水量)受到限制。文章在分析纯电动底盘的基础上,通过CAD对洒水车的罐体形状及材料进行优化设计,从而达到减轻整备质量,提高额定载重量(装水量)的目的,同时也为同类专用车罐体的轻量化设计提供了技术参考。

国内消防设计项目FMDS工程应用

文章以华东地区某扩建园区为例,从自动喷水灭火系统的设计参数、管道布置、防冻保温设计和抗震设计方面介绍了国标规范和FM数据册在BIM正向设计上的具体实施和技术要点,为国内FM投保项目提供设计参考依据。

自动喷水灭火系统水力计算方法

为克服目前自动喷水灭火系统水力计算方法存在的缺陷,根据水力学原理分析了自动喷水灭火系统配水支管上各喷头流量之间的比例关系和水压平衡方程,提出了适于管路及喷头"不规则布置"的自动喷水灭火系统的水力计算方法,可精确计算自动喷水灭火系统的设计流量。

有障碍物场所自动喷水灭火系统喷头布置的应用分析

某地下车库,无吊顶,主梁间距8m×8m,次梁间距4m×4m,经计算,取3排支管,支管上布置4只喷头。有障碍物结构下喷头布置时,应确保一只喷头的保护面积不小于梁格围合的面积。梁格间布置1只喷头时可采用较小的喷头或控制喷头工作压力,但应确保不低于0.05MPa,以降低系统用水量。如果喷头的洒水受到障碍物的遮挡,则应在障碍物下方增设喷头,增设的喷头可不叠加到系统的设计流量中。

自压喷灌管网系统优化设计

着重研究了杈形自压喷灌管网系统的优化问题。根据各级管道的特点及相互关系，采用了线性规划与动态规划相结合的方法，用线性规划对各级管道进行优化；用动态规划寻求整个管网系统的优化方案。两种方法交替进行，最终求得管网系统投资最小的设计方案。这一方法便于计算机求解，具有占用内存少、运算速度快的特点。

全射流喷头的研究现状及发展趋势

总结了全射流喷头的几种结构形式及其结构特点 ,重点阐述了PSF型反馈式步进全射流喷头的工作原理。并对几种常用的摇臂式喷头和全射流喷头的性能参数进行了比较。全射流喷头的研究将从喷头内、外特性研究出发 ,最终提出全射流喷头多目标。

自动喷水灭火系统设计流量计算方法

指出了目前自动喷水灭火系统水力计算方法的适用条件,根据水力学原理分析了自动喷水灭火系统作用面积内各喷头流量之间的比例关系,提出了适用于管路及喷头"不规则布置"的自动喷水灭火系统设计流量的计算方法,可精确计算自动喷水灭火系统的设计流量.

基于钢珠驱动的全地埋式喷灌装置研发

影响耕作、寻找出水口困难是喷灌技术推广过程中遇到的主要问题,现有园林绿化中经常使用的埋藏式喷头无法直接安装在耕作层以下,不利于耕作和农作物收割。针对上述问题,该文研发了能够直接安装在耕作层以下的地埋式喷灌装置,有利于田间耕作。该装置依靠水压力实现升降功能,非灌溉时可安装在耕作层以下,不妨碍耕作;灌溉时,依靠水压力湿润和挤压喷头顶部及其附近土壤,克服土壤阻力顶出地面,实施旋转喷头工作,无需寻找出水口;灌溉后,喷头能够降回耕作层以下,地面无任何影响植物修剪或农作物收割的设施,喷灌作业前后也不需要安装或拆卸任何设施,大大降低了灌溉劳动强度。此外,使用球体打击驱动功能的旋转机构能够实现边旋转边喷灌功能,提高了装置的抗堵塞性。

基于遗传算法的喷灌管网优化设计

结合管网优化设计理论和实际工程中管径计算的要求,将遗传算法引入喷灌管网优化设计,提出求解喷灌管网管径优化解的计算思路,增强了管网设计方案的经济性,且求解出来的管径不需按标准管径调整。在此基础上,提出把经济性与可靠性结合起来进行管网优化设计,以及采用遗传算法求解该多目标问题。

全射流喷头结构参数正交试验

为进一步掌握全射流喷头的设计方法,本文初步提出全射流喷头设计方法。采用四因素三水平的正交试验,得出喷头最佳结构参数值。影响步进频率主次顺序为收缩角、取水孔角度、位差和作用区,影响步进角度主次顺序为位差、收缩角、取水孔角度和作用区。系列喷头重要结构参数中,基圆孔大小由喷头型号决定,补气孔和入水孔设计方法相同,收缩角选取14°,取水孔角度选取30°,二次曲线方程回归分析得出位差与喷头基圆孔函数关系式,作用区与喷头基圆孔函数关系式。

双旋转臂直行自走式微喷灌机的研制

主要论述了最新研制的“双旋转臂直行自走式微喷灌机”的主要技术参数、工作原理与技术创新点,并阐述了性能试验结果。该机型与同类喷灌机相比较,在关键部件和整体结构上有较大技术创新与突破。通过性能试验后表明,该机明显具有节水、节能、节省劳力、抗风、适应性强、自动化程度高等特点,对促进节水灌溉技术的实施有着重要作用和意义。

锅炉房自动喷水灭火系统设计参数

回顾了我国消防规范关于柴油发电机房和燃油燃气锅炉房消防系统设置的历史沿革,分析了这些场所的火灾危险性和起火原因,提出了火灾预防措施,根据国内外规范关于柴油发电机房和燃油燃气锅炉房自动喷水灭火系统的设计参数,提出了既经济又适合国情的自动喷水灭火系统设计参数。

低压均匀喷洒摇臂式喷头主副喷嘴设计及试验

为了解决现有喷灌系统能耗较高的问题,选取10型号摇臂式喷头为研究对象,设计7组方案的喷头主副喷嘴结构,使其实现低压均匀喷洒。分别对7组方案进行水力性能试验及分析,结果表明:7组方案对它们射程的影响并不明显。方案7在主喷嘴上增加凹槽,径向水量分布较为平缓,性能优越。分别对7组方案在组合间距为1 R、1.1 R、1.2 R、1.3 R和1.4 R下进行仿真计算,得到方案7组合均匀性最好,均匀性系数值均高于0.8,且在1.4 R时均匀性系数最大,值为0.83。与其他方案相比,方案7可以增大喷头的组合间距。研究结果降低了摇臂式喷头的工作压力,低压下提高了喷洒均匀性,实现降低系统能耗的效果。

自压喷灌干管管网的优化计算

结合自压喷灌的特点，以干管管网投资之和最小为目标函数，以标准（商用）管径、管长为优化变量，建立了自压喷灌干管管网优化计算的线性规划模型。在管网布置方案确定后，利用这一方法，可进行一管管网的优化设计。

广场草坪地喷灌设计和施工过程研究

广场草坪地喷灌系统既满足灌溉要求,又具有景观效果。结合广场草坪地喷灌工程实例,阐述喷头选择与布置、喷头间距和支管间距的确定、干管与支管的管径计算、管道水头损失计算、喷灌强度计算、水泵选配等设计方法以及开挖管道沟、安装管道和立杆、安装水泵和控制系统、安装喷头等施工过程和注意事项,以供大面积生产参考。

喷灌系统优化设计混合模型及其求解方法

本文提出了喷灌系统优化设计的混合模型及其求解方法．对于该模型中管网优化块角结构线性规划子模型提出了新的算法，该方法在求解此类问题时比单纯形法快得多，这就为大中型喷灌系统的优化设计提供了可能．

地埋式自升降喷灌系统设计施工及运行管理关键问题分析

现有的固定式喷灌设备,灌溉之前需要与遍布田间的取水口配接出地管、竖管和喷头,灌溉之后,再将这些设备全部拆卸,并搬运回库房存放,金属结构还需要防锈处理。地上取水口不仅影响耕作,而且灌溉过程还需要耗费大量的人力物力,并且不可避免会造成部分管件的损坏,占用库房,额外增加仓储管理费用等问题。为解决现有喷灌技术影响耕作、劳动强度大、拆卸易损耗等问题,根据实际灌溉需求,有针对性研发上述系列产品,以期从根本上为农民提供节水省工好用的灌溉产品。

低压喷头喷嘴优化设计及内部流场数值模拟

针对目前喷头在低压工况下喷洒均匀性较差、射程变短等问题,依据面积相同原则设计多种形状的异形喷嘴,运用ANASY软件对其内流场进行三维仿真模拟,模拟结果表明:倒U形喷嘴出口断面的速度分布高速区域所占面积最大,整个出口的速度一致性较好,有利于提高喷头射程,改善喷灌均匀性.通过测量低压喷头的性能参数,包括射程、水量分布和末端水滴直径,来验证数值模拟的准确性.试验结果表明:倒U形喷嘴的射程约为圆形喷嘴的1.110倍,稍低于数值模拟的计算结果,基本在2%左右;工作压力为300 k Pa时,喷头的末端水滴直径以倒U形喷嘴最小为4.21 mm,说明倒U形喷嘴的雾化性能最好;倒U形喷嘴的水量分布近似呈三角形,其组合均匀性系数均在82%以上,圆形和圆角矩形喷嘴的水量随喷头距离的变大先增大后减小,均低于倒U形喷嘴的组合均匀性系数.数值模拟和试验结果表明,倒U形喷嘴的水力性能优于其他3种喷嘴,在提高喷灌均匀性的基础上,还增大了射程.

基于附壁射流理论的全射流喷头射流元件设计

采用附壁点模型及控制面模型分析射流附壁模型,推导出附壁半径,以及对应各种位差时的附壁距离的计算方法.编程对10PXH,30PXH隙控式全射流喷头射流元件的附壁半径、附壁距离进行了初步计算,计算结果与实际采用的结构尺寸基本吻合,可以用来指导射流元件的结构设计.并利用木村模型对射流核心区域的流动进行了分析,核心区域的计算结果表明射流元件内附壁现象基本上发生在初始段内.