[发明专利]基于多源信息融合的大田水肥一体化智能管控系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于多源信息融合的农田水肥一体化智能管控系统及方法，包括天气预报查询接收子系统、气象实时数据采集控制子系统、云计算平台、中央控制单元、灌溉施肥控制子系统和灌溉施肥状态监测及在线故障检测系统；本发明是一种能够提供天气预报查询、作物云计算平台查询、农田气象实时采集、固态肥料快速溶解、母液实时监测调控、灌溉施肥状态监测、在线故障检测、灌溉施肥以及远程智能控制功能于一体的自动化控制系统；本发明可以综合考虑天气预报、云计算平台、气象的实时采集以及作物生长过程中的长势情况等因素，作出相对应的灌溉施肥决策，准确的做到精量灌溉和精量施肥；能实时描述作物长势，及时根据作物长势进行灌溉施肥。

技术领域

本发明涉及一种基于多源信息融合的大田水肥一体化智能管控系统及方法,属于水肥一体化技术领域。

背景技术

水肥一体化微喷灌技术是将微喷灌与施肥融为一体的农业新技术。它是能将灌溉与施肥两者充分结合在一起并从根本上节约灌溉用水、最大程度提高肥料利用率的实用方式。目前为了节省人工和节约灌溉水，提高肥料利用率，逐渐在大田开始应用农田水肥一体化系统，并且逐渐成为今后农业大田生产的一种重要趋势。但是在实际操作中多数应用主要依靠使用者的栽培经验，即使有些农田水肥一体化系统实现了一定程度的自动化，但仍然存在灌溉量、施肥量、灌溉和施肥的时机都不容易实现最优化控制的问题。其中最主要的是，在实际应用中由于无法结合未来天气、农田与环境数据和种植农艺的情况，进行综合、有效、节水节电的进行大田水肥一体化的施用决策。

经对现有技术的文献检索发现，中国发明专利“智能节水灌溉施肥系统及控制方法”(201110034371.8)公开了实现浇灌系统的节能节水、远程控制、无人值守、自动报警、浇灌施肥指导等功能。中国发明专利“一种测墒灌溉水肥一体化智能控制系统及控制方法”(CN201510673554.2)，公开了由土壤墒情采集站、存储有土壤墒情信息的中央控制单元和灌溉单元组成的装置系统，并在控制系统中增设了光照强度检测电路、空气温湿度检测电路以及施肥单元。以上专利分别涉及水肥一体化管理的灌溉施肥环节、土壤温湿度和农田气象数据的采集环节以及智能控制方法。但是上述专利均未涉及到结合天气预报信息、专家决策系统和现场环境测试数据，因而不能做出准确的灌溉施肥决策。并且以上专利均适用于液态肥料，对于大田施肥常用的颗粒肥而言增加了施肥的成本。

随着精准农业的提出，对水肥一体化智能预测灌溉的要求也逐渐提高，迫切需要一种基于多源信息融合的农田水肥一体化智能管控系统及方法，以实现集天气预报查询、作物云计算平台、农田气象实时采集、固态颗粒肥料快速溶解、母液实时监测调控、灌溉施肥状态监测及在线故障检测和灌溉施肥于一体的农田水肥一体化的智能预测灌溉与施肥技术，这对提高水肥一体化效率和增加粮食产量有着重要现实的意义。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种基于多源信息融合的农田水肥一体化智能管控系统及方法，能够提供天气预报查询、作物云计算平台查询、农田气象实时采集、固态肥料快速溶解、母液实时监测调控、灌溉施肥状态监测、在线故障检测、灌溉施肥以及远程智能控制功能于一体的自动化控制系统。

一种基于多源信息融合的农田水肥一体化智能管控系统，包括天气预报查询接收子系统、气象实时数据采集控制子系统、云计算平台、中央控制单元、灌溉施肥控制子系统和灌溉施肥状态监测及在线故障检测系统。

所述的天气预报查询接收子系统可查询未来几天的天气情况，是利用GPRS通讯模块，通过国家气象局提供的天气预报数据接口，从中国气象网访问中央气象数据库、查询实时天气预报，接收数据传送到天气预报查询接收子系统，再通过系统总线将数据传送到中央控制单元，为中央控制单元做出灌溉施肥决策提供实时气象预报数据。