[發明專利]基于水肥管理設備的多地塊水肥分配模型

在審

• 申請號: 201710766620.X
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107493788A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 孫啟玉;趙炎;宋紹坦;李合營;丁繼法
• 申請（專利權）人: 山東鋒士信息技術有限公司
• 主分類號: A01C23/04
• 分類號: A01C23/04;A01C23/00;A01G25/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及到農業生產領域，更具體的說是涉及到水肥管理設備中灌溉分組的一種方法。

背景技術

目前農業灌溉行業應用的水肥管理設備在灌溉時大部分都是采用不分地塊進行灌溉，或者單個地塊進行灌溉，不能很好的利用水源，或者在進行多個地塊灌溉時，不能很好的控制不同地塊的在同一灌溉時間內實現均勻的施肥。這類施肥普遍存在功能單一，分組簡單，沒有考慮實際的灌溉工程等問題，而且難以達到不同地塊實現均勻的施肥。

近幾年，隨著越來越多水肥管理設備的出現，隨著這些技術的逐漸成熟，設計一種基于水肥管理設備的多地塊水肥分配模型，對于提高農業生產效率非常有必要的。

發明內容

為解決上述問題，本文發明設計一種基于水肥管理設備的多地塊水肥分配模型。

本發明提供如下技術方案：基于水肥管理設備的多地塊水肥分配模型，灌溉工程中包含如下信息：

（1）地塊編號：根據當前灌溉工程的情況、閥門的控制范圍，將灌溉工程分成不同的地塊，并編號；

（2）灌區：根據地塊的分布位置、管道的鋪設情況，將幾個地塊合稱為一個灌區；一般地塊相隔較近、管道鋪設相鄰的區域劃分為同一個灌區；不同的灌區在灌溉時不會分在同一灌溉組中，不會同時用一個水源泵進行灌溉；

（3）水源泵額定流量：水源泵能保證穩定提供的流量；

（4）地塊支管流量：地塊的出水流量；

（5）灌溉方案：灌溉方案中每個地塊的施肥信息，包括肥料種類、畝均施肥量、畝均灌溉水量；

所述多地塊水肥分配模型分組方法 包括如下步驟：

S1，當施肥方案確定后，根據各個地塊的施肥方案，將相同灌區的地塊分在同一個臨時灌溉組中，不同灌區的分在不同臨時灌溉組；

S2，在臨時灌溉組中，將相同施肥種類的地塊分到一個臨時灌溉組中，不同施肥種類的地塊分到不同臨時灌溉組中；

S3，計算地塊的面積乘畝均施肥量除以地塊的支管流量比值；

Sa表示地塊的面積，Ka表示地塊的畝均施肥量，Fa表示地塊的支管流量，Pa代表比值；

在S2中得到臨時灌溉組中，將Pa值相同的地塊分到一個臨時的灌溉組中，不同Pa值的地塊放在不同的臨時灌溉組；

S4，在S3結束后得到的臨時灌溉組中，采用背包算法去確定灌溉組內的地塊編號，其中，背包的容量為水源泵的額定流量，可放入背包物品的體積、價值為地塊的支管流量；最后得到的灌溉組內地塊支管流量之和最接近水源泵的額定流量，地塊中的施肥量最接近肥量桶最大的盛肥量。

進一步，基于水肥管理設備的多地塊水肥分配模型，所述的多地塊分配模型會根據實際的工程情況、地塊的分布情況、水源泵的額定流量、地塊的面積、作物的種類、實際的施肥情況、地塊的支管流量將工程項目下的地塊分成多個灌溉組進行輪流灌溉。

進一步，基于水肥管理設備的多地塊水肥分配模型，所述算法具體為，用子問題定義狀態：F[i ,v]表示前i個地塊恰放入一個容量為v的水源中可以獲得的最大流量，其狀態轉移方程為： F[i ,v]＝max{F[i–1 ,v] ,F[i–1 ,v-Ci]+Ci} 其中，Ci表示放入第i個地塊耗費的水源的流量，利用上述狀態轉移方程，依據動態規劃算法，得到小于等于水源泵流量且最接水源泵流量的地塊分組。

綜上所述，本發明的效果是：本發明提供了一種基于水肥管理設備的多地塊水肥分配模型，本方法主要應用于水肥管理設備，可實現多地塊灌溉時，按照此方式將多個地塊分成多個最優的輪灌組，保證各個地塊的施肥效果跟預計一樣，同時保證最大效率的完成灌溉。

具體實施方式：

下面結合具體實施例對本發明作進一步說明：

基于水肥管理設備的多地塊水肥分配模型，灌溉工程中包含如下信息：

（1）地塊編號:根據當前灌溉工程的情況、閥門的控制范圍，將灌溉工程分成不同的地塊，并編號；

（2）灌區：根據地塊的分布位置、管道的鋪設情況，將幾個地塊合稱為一個灌區；一般地塊相隔較近、管道鋪設相鄰的區域劃分為同一個灌區；不同的灌區在灌溉時不會分在同一灌溉組中，不會同時用一個水源泵進行灌溉；

（3）水源泵額定流量：水源泵能保證穩定提供的流量；

（4）地塊支管流量：地塊的出水流量；

（5）灌溉方案：灌溉方案中每個地塊的施肥信息，包括肥料種類、畝均施肥量、畝均灌溉水量；

所述多地塊水肥分配模型分組方法 包括如下步驟：