GBZ19798-2005-農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備自動(dòng)灌溉系統(tǒng)水力控制.pdf

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1、ICS65.060.35B91中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件GB/Z19798-2005農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備自動(dòng)灌溉系統(tǒng)水力控制Agriculturalirrigationequipment-Automaticirrigationsystems-Hydrauliccontrol(ISO/TR8059:1986,Irrigationequipment-Automaticirrigationsystems-Hydrauliccontrol,MOD)2005-06-08發(fā)布2005-12-01實(shí)施中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB

2、/Z19798-2005前言本指導(dǎo)性技術(shù)文件修改采用ISO/TR8059:1986Q灌溉設(shè)備自動(dòng)灌溉系統(tǒng)水力控制》(英文版)本指導(dǎo)性技術(shù)文件根據(jù)ISO/TR8059:1986重新起草?？紤]到我國(guó)國(guó)情，本指導(dǎo)性技術(shù)文件在采用ISO/TR8059:1986時(shí)，進(jìn)行了如下修改:—引用了采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，但所引用的我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)并非等同采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。這些技術(shù)性差異用垂直單線標(biāo)識(shí)在它們所涉及的條款的頁(yè)邊空白處。為便于使用，本指導(dǎo)性技術(shù)文件還對(duì)ISO/TR8059:1986做了下列編輯性修改:—“本技術(shù)報(bào)告”一詞改為“本指導(dǎo)性技術(shù)文件”;—用小數(shù)點(diǎn)“.”代替作為小數(shù)點(diǎn)的逗

3、號(hào)“，”;—?jiǎng)h除ISO/TR8059:1986的前言。本指導(dǎo)性技術(shù)文件由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。本指導(dǎo)性技術(shù)文件由全國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。本指導(dǎo)性技術(shù)文件起草單位:中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院、北京市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所。本指導(dǎo)性技術(shù)文件主要起草人:蘭才有、張曉文、儀修堂、薛桂寧。GB/Z19798-2005引言自動(dòng)灌溉系統(tǒng)是從20世紀(jì)后半葉才開(kāi)始出現(xiàn)的一個(gè)比較新的概念。因此，有必要對(duì)其發(fā)展背景作一簡(jiǎn)要回顧。世界上農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的食物主要依賴于水的有效利用率。食物消耗量隨著世界人口的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，而農(nóng)業(yè)上的可利用水源是有限的。因此，這一制約因素要求人們開(kāi)發(fā)新水源，并對(duì)

4、現(xiàn)有水源的利用進(jìn)行嚴(yán)格控制。對(duì)作物生長(zhǎng)期需水量的深人研究一再表明:沒(méi)有必要通過(guò)增加用水量來(lái)提高作物品質(zhì)和產(chǎn)量。實(shí)際上，采用科學(xué)的控制方法在許多情況下可以減少用水量。要想在灌溉過(guò)程中實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，就直接涉及到人參與的程度和性質(zhì)。因?yàn)楣喔确椒ū旧硇枰鼜?fù)雜的操作技術(shù)，所以對(duì)人的要求就更高。監(jiān)管灌溉系統(tǒng)需要做大量工作。這樣一來(lái)。操作者的責(zé)任相應(yīng)增加，使人力難以勝任。上述問(wèn)題的解決辦法可以用兩個(gè)詞概括:控制和自動(dòng)。因?yàn)楣喔茸鳂I(yè)是在給定的時(shí)間內(nèi)完成的，所以利用時(shí)間來(lái)控制灌溉系統(tǒng)的假設(shè)可能是有道理的。這一概念在自動(dòng)控制裝置發(fā)展的早期得到短時(shí)間的應(yīng)用，但后來(lái)就被廢棄了。試圖

5、利用時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)定量控制是一種間接方式，它基于以下兩個(gè)假設(shè):a)流量為己知;b)流量為常數(shù)。假設(shè)a)以灌溉系統(tǒng)組成部件(例如噴頭、滴頭、管道、閥門等)制造廠提供的數(shù)據(jù)為依據(jù)。這些數(shù)據(jù)絕大部分是把流量表示為水壓和壓力損失的函數(shù)，并以此作為水力設(shè)計(jì)的依據(jù)。假設(shè)b)實(shí)際上是兩個(gè)各自獨(dú)立的假設(shè)的組合，即:—供水壓力為常數(shù);—系統(tǒng)特性不隨時(shí)間變化而變化。這些假設(shè)在現(xiàn)代灌溉系統(tǒng)中是不存在的。在任何情況下，灌溉系統(tǒng)中的水量大小都取決于供水壓力和系統(tǒng)阻力。這些因素的變化會(huì)對(duì)流量產(chǎn)生嚴(yán)重影響因此，如果將供水時(shí)間作為控制的依據(jù)，供水量的偏差可達(dá)到很高的百分比。幾種流量變化的例子可作

6、為例證:—過(guò)濾器的逐漸堵塞引起流量逐漸減小;—小流量灌水器(例如滴頭)的逐漸堵塞引起流量減小;—噴頭噴嘴的磨損引起流量增加;—水管內(nèi)壁形成的沉積物引起流量減小;—管道或其他部件用不同水阻的部件替換后，系統(tǒng)的過(guò)流能力隨之改變。所有這些情況都表明，無(wú)法通過(guò)測(cè)量時(shí)間來(lái)控制灌溉水量，也不可能提供適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)。因此，必然得出結(jié)論:在任何情況下，能夠提供真實(shí)灌溉數(shù)據(jù)，并利用這些資料控制有效灌溉的唯一方法是直接測(cè)量供水量。對(duì)精確水量測(cè)量控制的需求和減少對(duì)人為因素依賴之間的互相聯(lián)系，加之對(duì)現(xiàn)代灌溉方式的快速推進(jìn)，最終導(dǎo)致了自動(dòng)控制裝置的發(fā)展。首先，研制出了能實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)自動(dòng)定量控制

7、的基本裝置。這種裝置由水表、水動(dòng)閥和可調(diào)節(jié)置位裝置組成。轉(zhuǎn)動(dòng)旋扭，選擇所需的水量，打開(kāi)閥門，并連續(xù)測(cè)量流經(jīng)閥的水量。當(dāng)預(yù)置水量全部輸送完后，利用管道中的水壓將閥關(guān)閉，無(wú)需其他能源。接著，研制出了能夠?qū)⑷我鈹?shù)量的定量閥相互連接的專用附件，構(gòu)成了一個(gè)自動(dòng)順次灌溉系統(tǒng)。該IGB/Z19798-2005系統(tǒng)中每一個(gè)閥的運(yùn)行都通過(guò)前一級(jí)閥來(lái)啟動(dòng)。這種方法通過(guò)對(duì)配水系統(tǒng)最大限度的利用，提高了整個(gè)灌溉系統(tǒng)的效率。自動(dòng)順次灌溉系統(tǒng)為農(nóng)業(yè)用水的有效控制開(kāi)辟了一個(gè)重要的新局面，并且減少了對(duì)人為因素的依賴。設(shè)備的不斷改進(jìn)，為進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了機(jī)會(huì)，導(dǎo)致了新局面的出現(xiàn)，而新局面又更進(jìn)一

8、步提出了新的要求和新的挑戰(zhàn)。控制架構(gòu)里