[發(fā)明專利]一種植物生長肥料消耗分析裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610185326.5
• 申請日: 2016-03-29
• 公開（公告）號: CN105842398B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒騰躍;林壽英;馮奇杰;李澍源
• 申請（專利權(quán)）人: 福建農(nóng)林大學(xué)
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

1.一種植物生長肥料消耗分析方法，其特征在于：該分析方法基于一分析裝置，所述分析裝置包括準(zhǔn)備倉、種植倉、測量倉、控制模塊、電磁閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)、設(shè)置在準(zhǔn)備倉內(nèi)的第一離子傳感器陣列、設(shè)置在測量倉內(nèi)的第二離子傳感器陣列；所述電磁閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括若干個電磁閥；所述種植倉與所述準(zhǔn)備倉、測量倉之間均通過設(shè)置有電磁閥的管道相連；所述控制模塊與所述第一離子傳感器陣列、第二離子傳感器陣列、電磁閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)電性相連；

該分析方法包括以下步驟：

步驟S1:將濃縮營養(yǎng)液在準(zhǔn)備倉中與水混合配置成標(biāo)準(zhǔn)濃度的營養(yǎng)液；

步驟S2：將步驟S1配置的標(biāo)準(zhǔn)濃度的營養(yǎng)液注入種植倉，經(jīng)過一小段時間的種植，使植物吸收營養(yǎng)液中的各種營養(yǎng)元素；

步驟S3：在到達(dá)預(yù)定時間后將種植倉使用過的營養(yǎng)液注入測量倉進(jìn)行各元素含量的測量；

步驟S4：通過測量倉測得的數(shù)據(jù)與準(zhǔn)備倉標(biāo)準(zhǔn)濃度的營養(yǎng)液濃度數(shù)據(jù)間的差值可得這一段時間內(nèi)營養(yǎng)液各元素的消耗情況；

步驟S5：重復(fù)步驟S1至S4，得到多個時段的營養(yǎng)液各元素消耗情況，將所有時段的結(jié)果統(tǒng)計、積分得到植物在整個時間域上的營養(yǎng)元素消耗情況；

所述步驟S5中具體有：通過計算得出營養(yǎng)液在進(jìn)出種植倉前后各營養(yǎng)元素的差值，除以時間間隔得到平均值，該過程不斷進(jìn)行，最后在整個時間域上對得到的各元素消耗平均值進(jìn)行濾波后積分，從而得到各所需元素組分的劑量和配比。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物生長肥料消耗分析方法，其特征在于：所述準(zhǔn)備倉、種植倉、測量倉的擺放位置為從高到底。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物生長肥料消耗分析方法，其特征在于：所述離子傳感器陣列包括氮、磷、鉀、鈣、鎂、鐵在線離子傳感器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物生長肥料消耗分析方法，其特征在于：所述控制模塊包括單片機(jī)，所述單片機(jī)通過通訊接口連接至計算機(jī)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物生長肥料消耗分析方法，其特征在于：當(dāng)所述種植倉的營養(yǎng)液進(jìn)入所述測量倉后，立即將所述準(zhǔn)備倉中的營養(yǎng)液導(dǎo)入所述種植倉，然后在所述準(zhǔn)備倉中配置新的營養(yǎng)液，以使得所述種植倉中的植物時刻有溶液浸泡，并使得測量的數(shù)據(jù)在時間域上可連續(xù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物生長肥料消耗分析方法，其特征在于：在所述步驟S3中，將獲得的測量數(shù)據(jù)通過擴(kuò)展卡爾曼濾波器進(jìn)行濾波平滑處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物生長肥料消耗分析方法，其特征在于：所述準(zhǔn)備倉中營養(yǎng)液的調(diào)配通過將高濃度預(yù)配的各種營養(yǎng)液按比例摻入清水的方法進(jìn)行稀釋調(diào)配，其中高濃度營養(yǎng)液進(jìn)入倉體的流量可通過調(diào)節(jié)電磁閥的開度實現(xiàn)，電磁閥的開度通過控制模塊中的單片機(jī)內(nèi)置的PWM控制器調(diào)節(jié)實現(xiàn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物生長肥料消耗分析方法，其特征在于：所述步驟S1中對營養(yǎng)液中各元素含量的測量通過所述第一離子傳感器陣列。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物生長肥料消耗分析方法，其特征在于：所述步驟S3中對測量倉的溶液中的各元素含量的測量通過第二離子傳感器陣列。