[發(fā)明專利]一種隨天氣變化的水肥藥一體化控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710035269.7
• 申請(qǐng)日: 2017-01-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106818419A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文斌;李嘉樂(lè);田鳳國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都信息工程大學(xué);成都宸浩科技有限公司
• 主分類號(hào): A01G25/16
• 分類號(hào): A01G25/16;G05B19/04;H04L29/08
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司51200
• 代理人: 王沙沙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水肥一體化控制方法，具體涉及一種隨天氣變化的水肥藥一體化控制方法。

背景技術(shù)

水肥一體化技術(shù)是將灌溉與施肥融為一體的農(nóng)業(yè)新技術(shù)，其具有“三節(jié)”(節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥)、“三省”(省工、省力、省心)和“三增”(增產(chǎn)、增收、增效)的良好效果，是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的“一號(hào)技術(shù)”。

目前市場(chǎng)上的水肥一體控制單元采用參數(shù)配置固定、啟動(dòng)定時(shí)、定次數(shù)的三定工作模式；其采用方法是在存儲(chǔ)模塊內(nèi)存儲(chǔ)有不同農(nóng)作物于生長(zhǎng)期內(nèi)不同根系長(zhǎng)度所對(duì)應(yīng)的用水量和用肥量；定數(shù)器、定時(shí)器與控制器相連，實(shí)現(xiàn)水泵和肥泵定時(shí)、定次數(shù)的啟動(dòng)；定次數(shù)與定時(shí)一經(jīng)配置好，就不能根據(jù)天氣的變化情況實(shí)時(shí)調(diào)整，即使明天有明顯的降水過(guò)程，整個(gè)流程也必須按設(shè)定的方式完成；這種三定模式由于要面對(duì)種植對(duì)象不同、種植地域不同等情況，控制單元配置信息量大、現(xiàn)場(chǎng)修改控制參數(shù)不方便。而且還要面對(duì)用戶更換品種又必須修重新配置參數(shù)的問(wèn)題；總之這種模式是采用事先設(shè)定好控制流程和操控方案，由操作員啟動(dòng)一次后自動(dòng)完成所設(shè)定的所有工作流程的模式；這種不管天氣情況的不斷變化、不管作物生長(zhǎng)的實(shí)際情況，一律按事先設(shè)定流程工作的模式，經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，也越來(lái)越不適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種根據(jù)天氣情況不同動(dòng)態(tài)調(diào)整引水時(shí)間、追肥時(shí)間、補(bǔ)水時(shí)間的水肥藥一體化控制方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種隨天氣變化的水肥藥一體化控制方法，包括以下步驟：

1)、獲取氣象數(shù)據(jù)，根據(jù)氣象數(shù)據(jù)判斷農(nóng)事活動(dòng)是否適宜，適宜轉(zhuǎn)入步驟2)，不適宜則退出；

2)、從氣象數(shù)據(jù)中抽取核心氣象要素，計(jì)算各氣象要素對(duì)特定農(nóng)事活動(dòng)供水量的影響權(quán)值&_i，計(jì)算方法如下：

&_i＝r_ed_i

式中：r_e為氣象要素與本區(qū)域水蒸發(fā)量間的相關(guān)系數(shù)，d_i為本時(shí)間段內(nèi)相關(guān)氣象要素的均值與常年同期均值的差；

3)、根據(jù)&_i對(duì)農(nóng)事活動(dòng)，在特定種植對(duì)象各階段設(shè)定的追肥時(shí)間、打藥時(shí)間、引水時(shí)間和補(bǔ)水時(shí)間的默認(rèn)值進(jìn)行修訂；具體計(jì)算方法如下：

式中：M_j為特定種植對(duì)象和農(nóng)事活動(dòng)追肥時(shí)間、打藥時(shí)間、引水時(shí)間和補(bǔ)水時(shí)間的默認(rèn)值，n為農(nóng)事活動(dòng)的核心氣象要素個(gè)數(shù)；

4)、根據(jù)修正后的追肥時(shí)間、打藥時(shí)間、引水時(shí)間和補(bǔ)水時(shí)間，控制電動(dòng)水閥的啟閉。

進(jìn)一步的，所述步驟1)中根據(jù)氣象數(shù)據(jù)判斷農(nóng)事活動(dòng)是否適宜的方法如下：

確定氣象條件對(duì)特定農(nóng)事活動(dòng)的影響程度，如滿足設(shè)定的氣象條件則規(guī)定其影響因子為2，如不滿足設(shè)定的氣象條件則規(guī)定其影響因子為0，其余設(shè)定為1；計(jì)算各判別條件影響因子的乘積A和各判別條件影響因子的合計(jì)值B：

式中：X_i為第i個(gè)判別條件影響因子值，n為特定農(nóng)事活動(dòng)差別條件總數(shù)；

若A不為0，B為2n，則該農(nóng)事活動(dòng)適宜，否則為不適宜。

進(jìn)一步的，所述步驟2)中核心氣候要素包括活動(dòng)積溫Aa、有效積溫Ae、計(jì)頻Na、日較差Ba和日照時(shí)數(shù)Sn；

其中：

需滿足T_i＞B，Ti為溫度，B為種植對(duì)象所要求的下限溫度，一般n取30；

Xi＞C，Na加1，Xi≤C時(shí)，Na不變，其中Xi為氣象要素測(cè)試數(shù)據(jù)，C為種植對(duì)象所要求的該氣象要素下限值；

Ba＝T_i-T_j

T_i為上午8點(diǎn)到下午20點(diǎn)的平均溫度，T_j為下午20點(diǎn)到早上8點(diǎn)的平均溫度；

Sn＝X_i-X_j

X_i為上午8點(diǎn)的日照數(shù)據(jù)，X_j為下午20點(diǎn)的日照數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，所述農(nóng)事活動(dòng)包括澆水、施肥和打藥。

進(jìn)一步的，所述氣象數(shù)據(jù)為前三天和后三天的氣象數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，所述后三天的氣象數(shù)據(jù)通過(guò)基于NBIOT的農(nóng)業(yè)物聯(lián)通信模塊獲得。

進(jìn)一步的，所述前三天的氣象數(shù)據(jù)通過(guò)傳感器采集。

本發(fā)明的有益效果是：