[發明專利]基于多源信息融合的大田水肥一體化智能管控系統及方法

有效

• 申請號: 201710148123.3
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN106707767B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 苑進;李揚;郝明;劉雪美
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 李茜

本發明涉及一種基于多源信息融合的農田水肥一體化智能管控系統及方法，包括天氣預報查詢接收子系統、氣象實時數據采集控制子系統、云計算平臺、中央控制單元、灌溉施肥控制子系統和灌溉施肥狀態監測及在線故障檢測系統；本發明是一種能夠提供天氣預報查詢、作物云計算平臺查詢、農田氣象實時采集、固態肥料快速溶解、母液實時監測調控、灌溉施肥狀態監測、在線故障檢測、灌溉施肥以及遠程智能控制功能于一體的自動化控制系統；本發明可以綜合考慮天氣預報、云計算平臺、氣象的實時采集以及作物生長過程中的長勢情況等因素，作出相對應的灌溉施肥決策，準確的做到精量灌溉和精量施肥；能實時描述作物長勢，及時根據作物長勢進行灌溉施肥。

技術領域

本發明涉及一種基于多源信息融合的大田水肥一體化智能管控系統及方法,屬于水肥一體化技術領域。

背景技術

水肥一體化微噴灌技術是將微噴灌與施肥融為一體的農業新技術。它是能將灌溉與施肥兩者充分結合在一起并從根本上節約灌溉用水、最大程度提高肥料利用率的實用方式。目前為了節省人工和節約灌溉水，提高肥料利用率，逐漸在大田開始應用農田水肥一體化系統，并且逐漸成為今后農業大田生產的一種重要趨勢。但是在實際操作中多數應用主要依靠使用者的栽培經驗，即使有些農田水肥一體化系統實現了一定程度的自動化，但仍然存在灌溉量、施肥量、灌溉和施肥的時機都不容易實現最優化控制的問題。其中最主要的是，在實際應用中由于無法結合未來天氣、農田與環境數據和種植農藝的情況，進行綜合、有效、節水節電的進行大田水肥一體化的施用決策。

經對現有技術的文獻檢索發現，中國發明專利“智能節水灌溉施肥系統及控制方法”(201110034371.8)公開了實現澆灌系統的節能節水、遠程控制、無人值守、自動報警、澆灌施肥指導等功能。中國發明專利“一種測墑灌溉水肥一體化智能控制系統及控制方法”(CN201510673554.2)，公開了由土壤墑情采集站、存儲有土壤墑情信息的中央控制單元和灌溉單元組成的裝置系統，并在控制系統中增設了光照強度檢測電路、空氣溫濕度檢測電路以及施肥單元。以上專利分別涉及水肥一體化管理的灌溉施肥環節、土壤溫濕度和農田氣象數據的采集環節以及智能控制方法。但是上述專利均未涉及到結合天氣預報信息、專家決策系統和現場環境測試數據，因而不能做出準確的灌溉施肥決策。并且以上專利均適用于液態肥料，對于大田施肥常用的顆粒肥而言增加了施肥的成本。

隨著精準農業的提出，對水肥一體化智能預測灌溉的要求也逐漸提高，迫切需要一種基于多源信息融合的農田水肥一體化智能管控系統及方法，以實現集天氣預報查詢、作物云計算平臺、農田氣象實時采集、固態顆粒肥料快速溶解、母液實時監測調控、灌溉施肥狀態監測及在線故障檢測和灌溉施肥于一體的農田水肥一體化的智能預測灌溉與施肥技術，這對提高水肥一體化效率和增加糧食產量有著重要現實的意義。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種基于多源信息融合的農田水肥一體化智能管控系統及方法，能夠提供天氣預報查詢、作物云計算平臺查詢、農田氣象實時采集、固態肥料快速溶解、母液實時監測調控、灌溉施肥狀態監測、在線故障檢測、灌溉施肥以及遠程智能控制功能于一體的自動化控制系統。

一種基于多源信息融合的農田水肥一體化智能管控系統，包括天氣預報查詢接收子系統、氣象實時數據采集控制子系統、云計算平臺、中央控制單元、灌溉施肥控制子系統和灌溉施肥狀態監測及在線故障檢測系統。

所述的天氣預報查詢接收子系統可查詢未來幾天的天氣情況，是利用GPRS通訊模塊，通過國家氣象局提供的天氣預報數據接口，從中國氣象網訪問中央氣象數據庫、查詢實時天氣預報，接收數據傳送到天氣預報查詢接收子系統，再通過系統總線將數據傳送到中央控制單元，為中央控制單元做出灌溉施肥決策提供實時氣象預報數據。