[发明专利]一种集群温室灌溉施肥系统及方法

说明书

技术领域

本发明实施例涉及农业生产自动化领域，更具体地，涉及一种集群温室灌溉施肥系统及方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们希望在一年里的任何时候都能够品尝到绿色新鲜的水果蔬菜，从而日光温室等设施农业应运而生。设施农业作为封闭或半封闭的种植环境，通过采用现代化农业工程技术、机械技术和信息装备技术，实现了摆脱传统自然环境依赖的新型农业生产方式，并通过对温湿度、光照、CO₂浓度及土壤营养等环境因子的调控，为作物创造最优的生长环境。

近年来，随着规模化农业生产的推进，越来越多温室以集群方式出现形成集群温室。集群温室打破了传统单个温室的种植模式，便于实现智能化种植、收获和包装。其中，灌溉和施肥是温室栽培中的关键技术环节，在提升土壤肥力和促进果蔬等作物生长方面起着重要的作用。而集群温室中的灌溉和施肥是关系到提高温室作物产量、减少劳动力成本的关键技术，代表了温室生产的核心竞争力。

目前，大规模集群温室在进行灌溉施肥时，需要根据每个温室内种植的作物进行单独配肥，然后再对每个温室进行单独灌溉施肥操作，这就造成集群温室灌溉施肥工作量大、效率低，不利于实现智能化管理。

发明内容

本发明实施例提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的集群温室灌溉施肥系统及方法。

一方面本发明实施例提供了一种集群温室灌溉施肥系统，包括：环境监测单元、中央集群控制单元以及对应于所述集群温室每个分区的水肥一体化单元，其中，

所述环境监测单元用于采集所述集群温室各分区内环境因子数据和作物长势数据并发送至所述中央集群控制单元；

所述中央集群控制单元用于基于人机交互设定的分区参数，分析所述环境因子数据和所述作物长势数据，并输出各分区对应的灌溉计划和施肥计划；

所述水肥一体化单元用于基于所述灌溉计划和施肥计划进行配水和配肥，并将水和配好的肥液输送至对应分区的温室内进行灌溉和施肥。

其中，所述中央集群控制单元包括作物分区模块、数据采集及分析模块、灌溉决策模块和施肥决策模块；

所述作物分区模块用于接收通过人机交互装置设定的所述分区参数；所述数据采集及分析模块用于接收各分区的所述环境因子数据和作物长势数据，并根据所述分区参数和所述作物长势数据得出各分区内作物生育时期；

所述灌溉决策模块用于基于所述作物生育时期和所述环境因子数据，利用水量平衡原理确定各分区对应的灌溉计划；所述施肥决策模块用于基于所述作物生育时期和所述环境因子数据，利用作物养分需求规律确定各分区对应的施肥计划。

其中，所述水肥一体化单元包括：供水泵站、多功能配肥站、储液罐、输送管网和灌溉管网，所述供水泵站用于通过所述输送管网为所述灌溉管网和所述多功能配肥站供水，所述多功能配肥站用于根据各分区施肥计划进行配肥，并将配好的肥液通过所述输送管网输送至所述储液罐中。

其中，所述多功能配肥站包括肥料原液罐和水肥一体化智能装备，所述肥料原液罐用于盛放高浓度肥料原液，所述水肥一体化智能装备用于根据所述施肥计划对所述储液罐中的肥液进行稀释后输送至各温室内的所述灌溉管网中。

其中，所述分区参数包括：分区位置、分区内作物种类以及分区内作物种植参数中的一个或者多个。

另一方面本发明实施例提供了一种利用所述系统进行灌溉施肥的方法，所述方法包括：

S1，所述环境监测单元采集所述集群温室各分区内环境因子数据和作物长势数据并发送至所述中央集群控制单元；

S2，所述中央集群控制单元基于人机交互设定的分区参数，分析所述环境因子数据和所述作物长势数据，并输出各分区对应的灌溉计划和施肥计划；

S3，所述水肥一体化单元基于所述灌溉计划和施肥计划进行配水和配肥，并将水和配好的肥液输送至对应分区的温室内进行灌溉和施肥。

其中，在步骤S1之前还包括：

根据作物水肥特性对所述集群温室进行分区，并将各分区对应的所述分区参数通过人机交互装置输入所述中央集群控制单元。

本发明实施例提供的一种集群温室灌溉施肥系统及方法，通过为每个集群温室分区独立配备一个水肥一体化单元，再通过中央集群控制单元对各分区对应的水肥一体化单元进行控制，最终实现集群温室的精准灌溉施肥，省时省力，提高了集群温室灌溉施肥效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种集群温室灌溉施肥系统示意图；