[发明专利]一种植物基质栽培的营养液灌溉控制系统与方法

权利要求书

1.一种植物基质栽培的营养液灌溉控制系统，其特征在于，包括：控制器(1)、营养液灌溉子系统(2)、植物栽培子系统(3)、营养液排出液收集子系统(4)、第一在线质量监测模块(5)和第二在线质量监测模块(6)、第一电磁阀(9)和第二电磁阀(10)；

所述控制器(1)与所述第一在线质量监测模块(5)、第二在线质量监测模块(6)、第一电磁阀(9)和第二电磁阀(10)分别连接，用于接收所述第一在线质量监测模块(5)采集的所述植物栽培子系统(3)的质量变化数据以及所述第二在线质量监测模块(6)采集的所述营养液排出液收集子系统(4)的质量变化数据，通过对数据的分析确定营养液灌溉量及灌溉频率，根据所述营养液灌溉量及灌溉频率生成用于控制所述电磁阀开启或关闭的控制信号；所述营养液灌溉子系统(2)用于向所述植物栽培子系统(3)输送营养液；所述植物栽培子系统(3)用于植物栽培生长；所述营养液排出液收集子系统(4)用于收集从所述植物栽培子系统(3)中排出的营养液；所述第一在线质量监测模块(5)用于实时采集所述植物栽培子系统(3)的质量；所述第二在线质量监测模块(6)用于实时采集所述营养液排出液收集系统(4)的质量；所述第一电磁阀(9)用于营养液灌溉控制；所述第二电磁阀(10)用于控制植物栽培子系统(3)中营养液的排出。

2.根据权利要求1所述的植物基质栽培的营养液灌溉控制系统，其特征在于，还包括第一电导率传感器(7)；其中，所述第一电导率传感器(7)与所述控制器(1)连接，所述第一电导率传感器(7)用于采集营养液灌溉液的电导率值。

3.根据权利要求2所述的植物基质栽培的营养液灌溉控制系统，其特征在于，还包括第二电导率传感器(8)，所述第二电导率传感器(8)与所述控制器(1)连接；所述第二电导率传感器(8)用于采集营养液排出液的电导率值。

4.基于权利要求1至3任一所述的植物基质栽培的营养液灌溉控制系统所实现的植物基质栽培的营养液灌溉控制方法，包括：

在启动灌溉的时间点，计算上一次灌溉周期内植物的耗液量；包括：

根据所述第一在线质量监测模块(5)对所述植物栽培子系统(3)质量变化情况的监测数据计算前一灌溉周期内基质水分含量的变化量，根据所述第二在线质量监测模块(6)对所述营养液排出液收集子系统(4)质量变化情况的监测数据计算前一灌溉周期内营养液排出液的质量，由前一次灌溉的营养液灌溉量、前一灌溉周期内基质水分含量的变化量、前一灌溉周期内营养液排出液的质量得到前一灌溉周期内植物的耗液量；其中，所述灌溉周期是一次灌溉动作启动时刻到下一次启动灌溉时间点之间的时间；

由上一次灌溉周期内植物的耗液量确定本次灌溉的灌溉量；

向植物灌溉营养液。

5.根据权利要求4所述的植物基质栽培的营养液灌溉控制方法，其特征在于，所述启动灌溉的时间点采用如下步骤确定：

将所述第一在线质量监测模块(5)监测到的所述植物栽培子系统(3)的质量变化值与植物栽培系统质量变化阈值进行比较，当质量变化值大于或等于所述阈值，当前时刻为启动灌溉的时间点。

6.根据权利要求4所述的植物基质栽培的营养液灌溉控制方法，其特征在于，在向植物灌溉营养液的步骤之前，还包括对营养液灌溉液浓度进行调控的步骤；该步骤包括：

将所述第一电导率传感器(7)所监测的营养液灌溉液电导率值与营养液灌溉液电导率上限阈值、营养液灌溉液电导率下限阈值进行比较，当营养液灌溉液电导率值在该所述上限阈值、下限阈值的范围内，则能够执行向植物灌溉营养液的步骤，否则需要调节营养液灌溉液浓度，使得其电导率值在所述营养液灌溉液电导率上限阈值、营养液灌溉液电导率下限阈值的范围内。