[发明专利]一种大田作物的精准灌溉施肥控制方法和系统

权利要求书

1.一种大田作物的精准灌溉施肥控制方法，其特征在于，包括：

实时获取灌溉主管内液体的第一流量和第一电导率，与所述灌溉主管连通的注肥管路内肥液的第二流量，并获取注肥管路内肥液的肥料质量浓度；

基于设定的所述第一电导率与所述灌溉主管内的实时肥料浓度的关系，以及所述肥料质量浓度、所述第一流量、所述第二流量及所述实时肥料浓度的关系，控制所述注肥管路上的施肥机改变所述第二流量，以调整灌溉主管内的实时肥料浓度；

所述第一电导率与灌溉主管的实时肥料浓度的关系为：

C＝a·K²+bK

上式中，C为灌溉主管的实时肥料浓度；K为第一电导率；a，b为已知权重系数；

所述实时肥料浓度与所述第一流量、第二流量和所述肥料质量浓度的关系为：

上式中，Q为第二流量；Q₀为第一流量；m为配肥时纯氮肥料、纯磷肥料和/或纯钾肥料的质量；m₀为配肥时水的质量。

2.根据权利要求1所述的大田作物的精准灌溉施肥控制方法，其特征在于，所述施肥机为柱塞泵施肥机，所述柱塞泵施肥机输出的第二流量与电源频率及灌溉主管压力之间的关系为：

Q＝n·f·P+x·f+y·P+z

上式中，P为灌溉主管压力；f为柱塞泵施肥机的电源频率；n、x、y、z为已知权重系数。

3.根据权利要求2所述的大田作物的精准灌溉施肥控制方法，其特征在于，还包括：

若判断获知所述第一电导率与预设电导率值的偏差值偏离预设偏差阈值，则基于所述偏差值调整柱塞泵施肥机的电源频率，以使所述偏差值在预设偏差阈值内。

4.一种大田作物的精准灌溉施肥控制系统，其特征在于，包括灌溉主管以及与所述灌溉主管连通的注肥管路，所述灌溉主管上设有灌溉水泵，所述注肥管路上设有柱塞泵施肥机；还包括信号采集机构和控制机构；

所述信号采集机构用于实时获取灌溉主管内液体的第一流量和第一电导率，与所述灌溉主管连通的注肥管路内肥液的第二流量，并获取注肥管路内肥液的肥料质量浓度；

所述控制机构用于基于设定的所述第一电导率与所述灌溉主管内的实时肥料浓度的关系，以及所述肥料质量浓度、所述第一流量、所述第二流量及所述实时肥料浓度的关系，控制所述注肥管路上的柱塞泵施肥机改变所述第二流量，以调整灌溉主管内的实时肥料浓度；

所述第一电导率与灌溉主管的实时肥料浓度的关系为：

C＝a·K²+bK

上式中，C为灌溉主管的实时肥料浓度；K为第一电导率；a，b为已知权重系数；

所述实时肥料浓度与所述第一流量、第二流量和所述肥料质量浓度的关系为：

上式中，Q为第二流量；Q₀为第一流量；m为配肥时纯氮肥料、纯磷肥料和/或纯钾肥料的质量；m₀为配肥时水的质量。

5.根据权利要求4所述的大田作物的精准灌溉施肥控制系统，其特征在于，所述柱塞泵施肥机的进口管道连接有多个肥料桶；

每个所述肥料桶底部设有注肥口，所述注肥口通过进肥管道连接所述柱塞泵施肥机的进口管道；所述进肥管道上设有注肥电动阀；所述进口管道上设有过滤器；

每个所述肥料桶顶部还设有补水口和进肥口；所述补水口通过补水管道连接第二进水管，所述第二进水管连通所述灌溉主管；所述补水管道上设有进水电动阀；

所述第二进水管与所述进口管道间还连接有第一进水管。

6.根据权利要求5所述的大田作物的精准灌溉施肥控制系统，其特征在于，所述柱塞泵施肥机的出口管道连接所述灌溉主管，且柱塞泵施肥机的出口管道与所述灌溉主管连接处位于所述第二进水管与所述灌溉主管连接处的下游。

7.根据权利要求5所述的大田作物的精准灌溉施肥控制系统，其特征在于，所述肥料桶为单质肥料桶，所述肥料桶包括用于存储氮单质肥液的第一单质肥料桶、用于存储磷单质肥液的第二单质肥料桶和用于存储钾单质肥液的第三单质肥料桶。