業界の知識
圧力補償された点滴ネットワークとバルブの調整
均一な水分を供給するドリップ システムを設計するには、適切な定格のエミッターと応答性の高いチューブを組み合わせる必要があります。 灌漑用水バルブ 。圧力補償エミッタ (1.2 ~ 8 L/h) を使用する場合は、圧力がエミッタの動作帯域内 (通常はエミッタで 0.8 ~ 1.5 bar) に保たれるようにメイン ラインのサイズを決定します。損失水頭が均等になるようにマニホールドの下流にバルブを配置します。これにより、バルブ作動イベントの数が減り、各バルブが油圧的に一貫したゾーンを制御することが保証されます。バッテリ駆動の設置の場合は、自律性を維持するために、状態変化中にのみ電力を供給するパルスまたはラッチング バルブを推奨します。
高圧スプレーガンと電子バルブの連携
大面積スプレー ガン (射程 15 ~ 50 m) は、供給ラインに速い流れと過渡的な負荷を与えます。フィッティングにストレスを与え不均一な分布を引き起こす圧力スパイクを回避するには、ソフトスタート作動を備えた電子制御バルブを使用してください。分岐ヘッダーに圧力センサーを統合し、バルブ コントローラーにシンプルな PID ループを実装して、出口圧力を狭い範囲内に維持します。これにより、ノズルのドリフトが減少し、スプレー パターンの安定性が向上し、長時間の運転でのキャビテーションの可能性が低くなります。
組み込み制御ユニット: 通信と電力戦略
モダン 灌漑システム ソリューション 知性をバルブに移動させます。リモート サイトの低帯域幅プロトコル (LoRa、NB-IoT) をサポートするコントローラーを選択し、ローカル マイクロコントローラーがデバウンス、状態検証、およびアクチュエーターのスタックを防ぐウォッチドッグ タイマーを実装していることを確認します。太陽電池のセットアップでは、最悪の場合のデューティ サイクルを評価し、エネルギー バジェッティングを使用します。バルブごとの 1 日の平均パルスを計算し、少なくとも 30% の安全マージンでピーク灌漑と複数日の自律性をカバーできるようにバッテリと PV のサイズを合わせます。
実際の電力バジェットの例
バルブが作動パルスごとに 0.05W を必要とし、システムが 1 日あたり平均 100 パルスを使用する場合、バルブの作動によって消費される総エネルギーは 5 Wh/日になります。センサーとコントローラーの消費量 (超低電力設計の場合は通常 0.5 ~ 1 Wh/日) を追加して、信頼性の高いオフグリッド動作のためのバッテリー容量とソーラー パネルの要件を見積もります。
目詰まり防止と濾過のベストプラクティス
詰まりは不均一な灌漑の主な原因です。 120 メッシュ (≈125 µm) 以上のプレフィルターをマニホールドの上流に設置し、地表水を使用するシステムの場合は各バルブ入口にローカル スクリーンを追加します。点滴ラインの場合は、同じバルブ ネットワークによって制御される定期的なフラッシング サイクルを実装します。つまり、各灌漑ブロックの後に高流量ドレン バルブを短時間開いて浮遊物質を除去します。逆洗は配水会社にとって価値があり、長期的な信頼性を高めます。
メンテナンスのワークフローと診断
- 毎月: バルブ作動数とパルス成功率のリモートチェック。現場検査を繰り返し失敗したフラグバルブ。
- 四半期ごと: フィルター、フラッシュマニホールドを検査し、ゾーン全体の流れの均一性について圧力補償エミッターをテストします。
- 年に一度: ソレノイド コイルまたはラッチ アクチュエータの電気抵抗チェックを実行し、シール要素の摩耗を確認し、必要に応じて O リングとダイヤフラムを交換します。
選択ガイド: バルブのタイプと一般的な灌水のニーズ
| システム要件 | 推奨バルブタイプ | 主な理由 |
| バッテリー駆動のドリップゾーン | ラッチング・パルスバルブ | アイドル電力を最小限に抑え、バッテリー寿命を節約します |
| 大面積スプレーと高流量 | 比例またはソフトスタートソレノイドバルブ | スムーズな圧力ランプにより、スパイクとハードウェアのストレスが軽減されます。 |
| 短いサイクルが頻繁にある風景と芝生 | 高応答電磁弁 | マイクロスケジューリングのための正確なタイミングと素早い切り替え |
設計の統合: ドリップラインからシステムレベルの制御まで
堅牢な 灌漑システム ソリューション アーキテクチャでは、バルブを制御トポロジ内のノードとして扱います。作物用水の需要に応じてエミッターをグループ化し、拡張を可能にするためにモジュール式の水分配器を使用し、階層制御を実装します。ローカルのバルブコントローラーが即時の圧力と流量の安定化を処理し、中央のスケジューラーが散水ウィンドウを調整します。作動のタイムスタンプと量をログに記録することで、分析主導の最適化が可能になります。つまり、作物の健康を維持しながら、パフォーマンスが低いゾーンを検出し、実行時間を調整し、全体的な水の使用量を削減します。