[發明專利]基于土壤水勢的模糊智能植物生長監控系統及控制目標閾值獲取方法

在審

• 申請號: 202010425177.1
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111612331A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 錢春陽;杜太行;王建春;孫曙光;李鳳菊;劉偉;孫海波;鄒軍軍
• 申請（專利權）人: 河北工業大學;天津市農業科學院信息研究所
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/02
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 李文洋

1.一種基于土壤水勢的模糊智能植物生長監控系統，其特征在于：包括溫室中央控制器、智能計算控制模塊、綜合網絡傳輸模塊、數字圖像采集模塊、水肥耦合灌溉首部設備及電源管理模塊；

所述綜合網絡傳輸模塊包括用于接收田間水勢數據和溫室小氣候數據的短距離無線傳輸模塊和用于向云端遠程監控終端接收和發送數據的遠程無線通訊模塊，所述的遠程無線通訊模塊作為4G網絡傳輸終端與溫室中央控制器通過以太網接口進行連接；

所述溫室中央控制器用于接收溫室中央控制器、智能計算控制模塊、綜合網絡傳輸模塊的控制信號并控制水肥耦合灌溉首部設備工作；

所述電源管理模塊用于為溫室中央控制器、智能計算控制模塊以及網絡傳輸模塊供電；

所述的智能計算控制模塊包括模糊智能控制模塊和最佳指標計算模塊，所述的模糊智能控制模塊建立Mamdani型模糊控制器作為推理機，以土壤水勢及其變化率作為輸入量，最佳灌溉時長作為輸出量，采用水肥耦合灌溉首部設備進行植物營養調節；所述最佳指標計算模塊將數字圖像數據與手動輸入指標參數分級、分類，采用主客觀權重和偏好系數的二級模糊綜合評判方法計算得出最佳土壤水勢范圍作為控制目標閾值；

所述水肥耦合灌溉首部，用于實現水路、肥路獨立輸出和水肥混合輸出。

2.根據權利要求1所述的一種基于土壤水勢的模糊智能植物生長監控系統，其特征在于：所述溫室中央控制器包括嵌入式觸控一體機，采用12寸電容觸摸一體機SS-104WD，分辨率：1024*768，CPU：J1900；安裝內存：8.00GB；系統類型：Win7 64位操作系統；固態硬盤容量：128G。

3.根據權利要求1所述的基于土壤水勢的模糊智能植物生長監控系統，其特征在于：所述電源管理模塊具有短路、過流、過壓、欠壓和漏電保護功能，提供220V轉24V適配器，穩壓器。

4.根據權利要求1所述的基于土壤水勢的模糊智能植物生長監控系統，其特征在于：水肥耦合灌溉首部設備包括肥液桶、支架、攪拌器、第一電磁閥、第二電磁閥和第三電磁閥；所述肥液桶內設有攪拌器，側壁上設有上限位傳感器和下限位傳感器，所述第一電磁閥的一端通過過濾器與主進水口連接，所述第一電磁閥的另一端與所述肥液桶連接，所述第二電磁閥和第三電磁閥的一個共同端與所述過濾器連接，第三電磁閥的另一端與比例泵的一端連接，比例泵的另一端與第二電磁閥的另一端連接后共同接入流量計的一端，所述比例泵的入口通過管路與所述肥液桶內部連通。