[發明專利]無土栽培營養液磷濃度在線檢測系統及檢測方法

有效

• 申請號: 201610279547.9
• 申請日: 2016-04-28
• 公開（公告）號: CN105974055B
• 公開（公告）日: 2018-02-09
• 發明（設計）人: 王利春;陳曉麗;李銀坤;郭文忠;薛緒掌;余禮根;徐凡;陳紅
• 申請（專利權）人: 北京農業信息技術研究中心
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 李相雨

1.一種無土栽培營養液磷濃度在線檢測系統，其特征在于，包括：

第一傳感器、第二傳感器和處理模塊；其中，

所述處理模塊連接所述第一傳感器和第二傳感器，

所述第一傳感器，用于采集待檢測營養液氮離子濃度數據，并將所述氮離子濃度數據發送給所述處理模塊，

所述第二傳感器，用于采集所述營養液的體積數據，并將所述體積數據發送給所述處理模塊，

所述處理模塊，用于基于植株氮磷同步平衡吸收的原理，根據接收到的氮離子濃度數據和營養液的體積數據確定當前營養液的磷濃度；

所述處理模塊，具體用于：

根據初始時刻t的營養液氮離子濃度CN_t、初始時刻t的營養液體積V_t、當前時刻t+Δt的營養液氮離子濃度CN_t+Δt和當前時刻t+Δt的營養液體積V_t+Δt計算當前營養液的磷濃度CP_t+Δt，計算公式為其中，CP_t為初始時刻t的營養液中的磷的濃度，α和β分別為預先設定的、所述植株吸收氮磷量的比例系數，P_A為初始時刻t到當前時刻t+Δt時間段內加入的營養液的磷含量，N_A為初始時刻t到當前時刻t+Δt時間段內加入的營養液的氮含量，P_A≥0，N_A≥0。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述處理模塊，還用于在計算當前營養液的磷濃度CP_t+Δt之前，獲取多個時刻該種植株吸收的磷的含量和氮的含量，并通過對所述多組磷的含量和氮的含量進行線性擬合，確定所述α和β。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述第一傳感器為氮離子濃度傳感器，所述第二傳感器為液位壓力傳感器，用來計算營養液的體積。

4.一種利用權利要求1至3任一項所述的無土栽培營養液磷濃度在線檢測系統對無土栽培營養液磷濃度進行在線檢測的方法，包括：

S1、所述處理模塊獲取所述第一傳感器采集的待檢測營養液氮離子濃度數據以及所述第二傳感器采集的所述營養液的體積數據；

S2、所述處理模塊基于植株氮磷同步平衡吸收的原理，根據所述氮離子濃度數據和營養液的體積數據確定當前營養液的磷濃度；

所述S2，包括：

根據初始時刻t的營養液氮離子濃度CN_t、初始時刻t的營養液體積V_t、當前時刻t+Δt的營養液氮離子濃度CN_t+Δt和當前時刻t+Δt的營養液體積V_t+Δt計算當前營養液的磷濃度CP_t+Δt，計算公式為其中，CP_t為初始時刻t的營養液中的磷的濃度，α和β分別為預先設定的、所述植株吸收氮磷量的比例系數，P_A為初始時刻t到當前時刻t+Δt時間段內加入的營養液的磷含量，N_A為初始時刻t到當前時刻t+Δt時間段內加入的營養液的氮含量，P_A≥0，N_A≥0。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，在所述根據初始時刻t的營養液氮離子濃度CN_t、初始時刻t的營養液體積V_t、當前時刻t+Δt的營養液氮離子濃度CN_t+Δt和當前時刻t+Δt的營養液體積V_t+Δt計算當前營養液的磷濃度CP_t+Δt之前，還包括：

所述處理模塊獲取多個時刻該種植株吸收的磷的含量和氮的含量，并通過對所述多組磷的含量和氮的含量進行線性擬合，確定所述α和β，所述多組磷的含量和氮的含量通過對植株樣品化驗分析的預實驗得到。