温室大棚喷灌机的运行原理是通过机械传动、流体输送、智能控制三者的协同作用,实现对温室作物的精准、均匀灌溉。其核心逻辑是 “按需供水、智能移动、精准喷洒”,具体可分为以下几个关键环节:
一、动力驱动与移动控制:实现设备精准走位
喷灌机的移动是完成大面积灌溉的基础,其动力来源和路径控制是核心环节:
1、动力输出
喷灌机的主机配备减速电机(或驱动电机),通过皮带传动、齿轮传动或链条传动等方式,将动力传递给行走轮(或轨道滑车)。行走轮与安装在温室顶部的轨道(单轨或双轨)啮合,驱动整机沿轨道方向平稳移动。
电机的转速可通过变频器调节,从而控制喷灌机的移动速度(如 0.5-3 米 / 分钟),确保喷洒时间与作物需水节奏匹配。
部分高端机型通过磁电传感器、限位开关或 GPS 定位,精准识别轨道起点、终点及转向位置,避免设备超程或碰撞。
2、路径规划与启停控制
电气控制系统(如控制器、遥控器、传感器)预设或接收指令后,控制电机的启停、正反转。例如:
当设备移动到预设灌溉区域终点时,磁电传感器检测到轨道上的磁条信号,触发停机指令;
若需往返灌溉,控制器可自动切换电机转向,实现 “往复式” 喷洒覆盖。
二、流体输送与压力调控:确保水流稳定供给
喷灌机的核心功能是将水从水源输送到作物根部或叶面,这一过程依赖流体力学原理和压力调控:
1、水源接入与输送
外部水源(如水泵、储水箱)通过进水胶管连接至喷灌机的进水口,水流经管道进入主机内部的分水装置。部分机型会在此环节集成过滤装置(如滤网),避免杂质堵塞喷头。
2、压力调节与分流
水流进入喷杆前,通过调压阀或变频水泵调节水压(通常控制在 0.1-0.3MPa),确保不同位置的喷头出水压力一致。随后,水流经主管道分流至各分支喷杆,最终通过喷头转化为均匀的水滴或水雾。
喷头的设计(如离心式、折射式)决定了喷洒角度(如 30°-120°)和射程,确保灌溉覆盖无死角。
3、水路通断控制
电磁阀根据控制器指令开启或关闭水路:当喷灌机移动到灌溉区域时,电磁阀打开供水;移动到非灌溉区域(如通道)时,电磁阀关闭停水,避免水资源浪费。
三、智能感知与决策:实现按需灌溉
现代喷灌机结合环境感知技术,实现 “按需供水” 的智能化运行:
1、环境参数采集
温室内的土壤湿度传感器、空气温湿度传感器、作物生长传感器等实时采集数据(如土壤含水率、叶片湿度),并将数据传输至控制器。
2、灌溉策略决策
控制器根据预设的作物灌溉模型(如不同作物在不同生长阶段的需水量阈值),对比实时3数据与阈值:
当土壤湿度低于阈值时,启动喷灌程序;
当达到目标湿度或预设灌溉时间时,自动停止喷灌。
3、远程与手动干预
用户可通过无线遥控器、手机 APP 或控制柜手动调整参数(如灌溉时间、移动速度、喷洒区域),也可查看设备运行状态(如水量、故障报警),实现远程监控和应急处理。
温室大棚喷灌机的运行本质是 “移动平台 + 精准供水 + 智能调控” 的闭环系统 :
动力系统驱动设备沿轨道移动,实现大面积覆盖;
流体系统将水以稳定压力通过喷头均匀喷洒;
控制系统通过感知环境、执行策略,确保灌溉 “适时、适量、均匀”,达到节水、高效、增产的目的。