[发明专利]一种根据环境参数对植物进行轮流灌溉的系统和方法

权利要求书

1.一种根据环境参数对植物进行轮流灌溉的方法，其特征在于，将土地分为m块，在每一块土地上均安装阀门，在第一块土地上安装感知设备以及灌溉水泵，感知设备检测第一块土地的土壤张力值；具体包括如下步骤：

(1)通过感知设备获取的第一块土地的环境参数，预设开启灌溉的土壤张力值U_a，以及结束灌溉的土壤张力值U_b，开启灌溉水泵；

(2)对第一块土地进行灌溉，当第一块土地的土壤张力值大于预设的结束灌溉的土壤张力值U_b，则关闭第一块土地上的阀门，从而获取第一块土地的标准灌溉时间T₁；

(3)依次对余下土地进行轮流灌溉，每块土地的实际灌溉时间为t_n，由此，每块土地的实际灌溉时间t_n由如下式子表达：

t_n＝T_n+Ta_n

其中，n为当前灌溉土地且2≤n≤m，n为整数；T_n为当前灌溉土地的标准灌溉时间；Ta_n为当前灌溉土地的补偿灌溉时间；

所述当前灌溉土地的标准灌溉时间T_n具体由下公式得出：

其中，T₁为第一块土地的标准灌溉时间，S₁为第一块土地的灌溉面积，S_n为当前灌溉土地的灌溉面积；

所述当前灌溉土地的补偿灌溉时间Ta_n具体由下公式得出：

其中，Ta_n为当前灌溉土地的补偿灌溉时间；k为灌溉系数；T₁为第一块土地的标准灌溉时间，S₁为第一块土地的灌溉面积，S_n为当前灌溉土地的灌溉面积；U_n为当前灌溉土地开启标准灌溉时所记录的第一块土地的土壤张力值与当前灌溉土地结束标准灌溉时所记录的第一块土地的土壤张力值的差值，具体表达式子如下：

其中，为当前灌溉土地开启标准灌溉时第一块土地的土壤张力值，为当前灌溉土地结束标准灌溉时第一块土地的土壤张力值；

U为第一块土地结束灌溉的土壤张力值以及开启灌溉的土壤张力值之间的差值，具体由如下式子表达：

U＝U_b-U_a

其中，U_b为第一块土地结束灌溉的土壤张力值，U_a为第一块土地开启灌溉的土壤张力值；

(4)完成最后一块土地灌溉后，返回第一块土地，感知设备监测第一块土地的土壤张力值，判断是否开启新一轮灌溉。

2.根据权利要求1所述一种根据环境参数对植物进行轮流灌溉的方法，其特征在于，还包括如下步骤：任意时刻，若感知设备检测到有降雨，则停止当前灌溉土地的灌溉；降雨结束后，根据感知设备检测第一块土地的降雨量情况，计算出降雨补偿灌溉时间T_b，具体降雨补偿灌溉时间T_b表达如下：

其中，R为降雨量R毫米，S_n为当前灌溉土地的灌溉面积，Q为灌溉水泵的流量Q立方米/秒；

若T_b＜T_n，则继续当前灌溉土地的灌溉并按原来的顺序轮流灌溉，则当前灌溉土地及余下土地的标准灌溉时间为T'_n，T'_n具体表达如下：

T′_n＝T_n-T_b

其中，T_n为当前灌溉土地的标准灌溉时间，T_b为降雨补偿灌溉时间；

若T_b＞T_n，则从第一块土地开始重头判断是否开启灌溉。

3.根据权利要求1所述一种根据环境参数对植物进行轮流灌溉的方法，其特征在于，还包括如下步骤：

(5)轮流灌溉回到第一块安装感应设备的土地后，再次开启灌溉的土壤张力值直接按预设开启灌溉的土壤张力值U_a。

4.一种基于权利要求1至3中任一项所述一种根据环境参数对植物进行轮流灌溉的方法的系统，其特征在于：所述系统包含灌溉水泵、阀门、处理芯片、感知设备、存储器；所述感知设备包含：降雨量传感器、空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤张力计。