[發明專利]一種集群溫室灌溉施肥系統及方法

有效

• 申請號: 201710233556.9
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN107155487B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 趙春江;溫江麗;郭文忠;聶銘君;王利春;李銀坤;林森;趙倩
• 申請（專利權）人: 北京農業智能裝備技術研究中心
• 主分類號: A01C23/00
• 分類號: A01C23/00;A01G9/24
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 湯財寶

技術領域

本發明實施例涉及農業生產自動化領域，更具體地，涉及一種集群溫室灌溉施肥系統及方法。

背景技術

隨著人們生活水平的提高，人們希望在一年里的任何時候都能夠品嘗到綠色新鮮的水果蔬菜，從而日光溫室等設施農業應運而生。設施農業作為封閉或半封閉的種植環境，通過采用現代化農業工程技術、機械技術和信息裝備技術，實現了擺脫傳統自然環境依賴的新型農業生產方式，并通過對溫濕度、光照、CO₂濃度及土壤營養等環境因子的調控，為作物創造最優的生長環境。

近年來，隨著規模化農業生產的推進，越來越多溫室以集群方式出現形成集群溫室。集群溫室打破了傳統單個溫室的種植模式，便于實現智能化種植、收獲和包裝。其中，灌溉和施肥是溫室栽培中的關鍵技術環節，在提升土壤肥力和促進果蔬等作物生長方面起著重要的作用。而集群溫室中的灌溉和施肥是關系到提高溫室作物產量、減少勞動力成本的關鍵技術，代表了溫室生產的核心競爭力。

目前，大規模集群溫室在進行灌溉施肥時，需要根據每個溫室內種植的作物進行單獨配肥，然后再對每個溫室進行單獨灌溉施肥操作，這就造成集群溫室灌溉施肥工作量大、效率低，不利于實現智能化管理。

發明內容

本發明實施例提供了一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的集群溫室灌溉施肥系統及方法。

一方面本發明實施例提供了一種集群溫室灌溉施肥系統，包括：環境監測單元、中央集群控制單元以及對應于所述集群溫室每個分區的水肥一體化單元，其中，

所述環境監測單元用于采集所述集群溫室各分區內環境因子數據和作物長勢數據并發送至所述中央集群控制單元；

所述中央集群控制單元用于基于人機交互設定的分區參數，分析所述環境因子數據和所述作物長勢數據，并輸出各分區對應的灌溉計劃和施肥計劃；

所述水肥一體化單元用于基于所述灌溉計劃和施肥計劃進行配水和配肥，并將水和配好的肥液輸送至對應分區的溫室內進行灌溉和施肥。

其中，所述中央集群控制單元包括作物分區模塊、數據采集及分析模塊、灌溉決策模塊和施肥決策模塊；

所述作物分區模塊用于接收通過人機交互裝置設定的所述分區參數；所述數據采集及分析模塊用于接收各分區的所述環境因子數據和作物長勢數據，并根據所述分區參數和所述作物長勢數據得出各分區內作物生育時期；

所述灌溉決策模塊用于基于所述作物生育時期和所述環境因子數據，利用水量平衡原理確定各分區對應的灌溉計劃；所述施肥決策模塊用于基于所述作物生育時期和所述環境因子數據，利用作物養分需求規律確定各分區對應的施肥計劃。

其中，所述水肥一體化單元包括：供水泵站、多功能配肥站、儲液罐、輸送管網和灌溉管網，所述供水泵站用于通過所述輸送管網為所述灌溉管網和所述多功能配肥站供水，所述多功能配肥站用于根據各分區施肥計劃進行配肥，并將配好的肥液通過所述輸送管網輸送至所述儲液罐中。

其中，所述多功能配肥站包括肥料原液罐和水肥一體化智能裝備，所述肥料原液罐用于盛放高濃度肥料原液，所述水肥一體化智能裝備用于根據所述施肥計劃對所述儲液罐中的肥液進行稀釋后輸送至各溫室內的所述灌溉管網中。

其中，所述分區參數包括：分區位置、分區內作物種類以及分區內作物種植參數中的一個或者多個。

另一方面本發明實施例提供了一種利用所述系統進行灌溉施肥的方法，所述方法包括：

S1，所述環境監測單元采集所述集群溫室各分區內環境因子數據和作物長勢數據并發送至所述中央集群控制單元；

S2，所述中央集群控制單元基于人機交互設定的分區參數，分析所述環境因子數據和所述作物長勢數據，并輸出各分區對應的灌溉計劃和施肥計劃；

S3，所述水肥一體化單元基于所述灌溉計劃和施肥計劃進行配水和配肥，并將水和配好的肥液輸送至對應分區的溫室內進行灌溉和施肥。

其中，在步驟S1之前還包括：

根據作物水肥特性對所述集群溫室進行分區，并將各分區對應的所述分區參數通過人機交互裝置輸入所述中央集群控制單元。

本發明實施例提供的一種集群溫室灌溉施肥系統及方法，通過為每個集群溫室分區獨立配備一個水肥一體化單元，再通過中央集群控制單元對各分區對應的水肥一體化單元進行控制，最終實現集群溫室的精準灌溉施肥，省時省力，提高了集群溫室灌溉施肥效率。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的一種集群溫室灌溉施肥系統示意圖；