[發明專利]一種集群溫室灌溉決策方法及系統

有效

• 申請號: 201810273829.7
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108617355B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 李銀坤;周波;郭文忠;徐凡;趙倩;孫維拓;李思
• 申請（專利權）人: 北京農業智能裝備技術研究中心
• 主分類號: A01G9/24
• 分類號: A01G9/24;A01G25/16
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;李相雨

1.一種集群溫室灌溉決策方法，其特征在于，包括：

獲取集群溫室內土壤的當前貯水量；

根據集群溫室內土壤的當前貯水量、所述集群溫室內土壤的田間貯水量和預設的灌溉決定系數，判斷是否需要開啟所述集群溫室內的灌溉系統，若判斷獲知需要開啟，則控制所述灌溉系統對所述集群溫室內種植的實際作物進行灌溉；

所述獲取集群溫室內土壤的當前貯水量，包括：

獲取所述實際作物的累積需水量；所述累積需水量是指，從當前日期之前的上一個灌溉日期開始到當前日期為止，所述實際作物每天對應的日需水量之和；所述實際作物的累積需水量ET_a的計算公式為式中，ET_cj為實際作物在第j天的日需水量；

其中，所述實際作物的日需水量的獲取過程包括：

獲取所述集群溫室當天的室外環境信息；

根據溫室內環境信息計算模型和所述室外環境信息，計算所述集群溫室當天的室內環境信息；所述溫室內環境信息計算模型為：

其中，x為室內環境信息參數，為室內環境信息參數的變化量，u為溫室環控設備的控制策略方程，p為公式內部參數，d為室外環境信息參數；

根據所述室內環境信息，計算所述集群溫室內當天的參考作物需水量；所述參考作物需水量ET₀為：

其中，ET₀為當天的參考作物需水量；R_n和G分別為地表靜輻射和土壤熱通量；e_s和e_a分別為飽和水汽壓和實際水汽壓；Δ為飽和水汽壓曲線斜率；γ為干濕表常數；T為日均空氣溫度；

根據所述參考作物需水量和所述實際作物的種類，計算所述實際作物當天的日需水量ET_c；所述實際作物當天的日需水量ET_c＝K_c×ET₀，其中，K_c為作物系數；

獲取所述集群溫室內土壤的初始持水量以及所述上一個灌溉日期的第一灌溉量；其中，土壤的初始持水量W₁為一個常數，按照如下公式計算得到W₁：

W₁＝θ_i×ρ×h×10；

其中，θ_i為指定土層的初始含水量，ρ為對應土層的土壤容重，h為對應的土層深度；

根據所述累積需水量、所述初始持水量以及所述第一灌溉量，計算所述集群溫室內土壤的當前貯水量W₂；其中，所述集群溫室內土壤的當前貯水量W₂的計算公式為：W₂＝W₁-ET_a+I₀，其中，I₀為在當前日期之前的上一灌溉周期內的第一灌溉量；W₁為集群溫室內土壤的初始持水量；

若所述土壤的當前貯水量小于或等于所述土壤的田間貯水量與所述灌溉決定系數之積，則判斷需要開啟所述灌溉系統；否則，則判斷不需要開啟所述灌溉系統。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述灌溉系統對所述集群溫室內種植的實際作物進行灌溉，包括：

根據所述實際作物的累積需水量和所述灌溉系統的灌溉水利用系數，得到第二灌溉量；其中，所述累積需水量是指，從當前日期之前的上一個灌溉日期開始到當前日期為止，所述實際作物每天對應的日需水量之和；

控制所述灌溉系統按照預設的先后順序和所述第二灌溉量，對所述集群溫室內的一個或多個灌溉區域進行分區輪灌；其中，所述一個或多個灌溉區域是根據所述集群溫室內的溫室數量或所述集群溫室內栽培的實際作物的種類進行劃分得到的。