[发明专利]一种融入价格因素的雾培作物营养液需求响应调控评估系统

说明书

本发明公开了一种融入价格因素的雾培作物营养液需求响应调控评估系统，包括数据采集模块、数据集成模块、营养液需求响应决策模块、营养液需求响应调控案例模块、营养液需求响应调控综合评估模块和PLC控制模块。本发明综合考虑雾培作物营养液投放有效性和经济性两方面因素，提出了融入价格因素的雾培作物营养液需求响应调控评估系统，采用深度强化学习的智能算法，可寻找到营养液需求响应调控的优化方案，既保证了雾培装置内栽培植株的营养液响应需求，也保证了营养液投放设备的最佳经济性运行。本发明的融入价格因素的雾培作物营养液需求响应调控评估系统，具有既保证了雾培装置内栽培植株的营养液响应需求、也保证了营养液投放设备的最佳经济性运行的优点。

技术领域

本发明涉及农作物栽培技术领域，特别是涉及一种融入价格因素的雾培作物营养液需求响应调控评估系统。

背景技术

雾培，又称气雾栽培，是一种以雾化营养液方式满足植物根系对水肥需求的新型无土栽培模式。它是利用喷雾装置将营养液雾化为小雾滴状，直接喷射到植物根系以提供植物生长所需的水分和养分的一种无土栽培技术。雾培不用固体基质而是直接将营养液喷雾到植物根系上，供给其所需的营养和氧。其基本原理是使植物的根系悬挂生长在封闭、不透光的环境内，营养液通过特殊设备形成喷雾，在自动控制系统的调控下间歇性喷到植物根系上，以提供植物生长所需的水分和养分。通常用泡沫塑料板制的容器，在板上打孔，栽入植物，茎和叶露在板孔上面，根系悬挂在下空间的暗处。每隔2-3min向根系喷营养液几秒钟。营养液循环利用，但营养液中肥料的溶解度应高，且要求喷出的雾滴极细。

现有的雾培种植装置存在这样缺陷，由于不能检测雾化种植装置的种植单元内的水分雾气或养分雾的浓度，易导致对种植单元内水分雾或养分雾浓度过高或过低，进而造成雾化效率低，水分雾气或养分雾气的浪费。

由于各种类型的雾培系统在结构、组成、运行特性等方面差异甚大，其雾培作物营养液需求响应特性各异。对于普通农户、系统用户等非专家级人员，如何在众多雾培作物营养液需求响应方案中进行合理选择，在兼顾有效性和经济性的前提下使得雾培作物营养液需求响应方案性价比最优，非常具有挑战性，已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种融入价格因素的雾培作物营养液需求响应调控评估系统，以能够兼顾有效性和经济性的前提下使得雾培作物营养液需求响应方案性价比最优。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案。

一种融入价格因素的雾培作物营养液需求响应调控评估系统，其特点是，包括数据采集模块、数据集成模块、营养液需求响应决策模块、营养液需求响应调控案例模块、营养液需求响应调控综合评估模块和PLC控制模块；

所述数据采集模块，用于采集雾培装置栽培植株的环境因子信息和生长发育信息；

所述数据集成模块，用于获取营养液投放设备的台账参数、运行信息和价格数据；

所述营养液需求响应决策模块，用于构建营养液需求响应决策模型；

所述营养液需求响应调控案例模块，包含经济调控案例和自定义调控案例；

所述营养液需求响应调控综合评估模块，用于将种植人员对雾培作物营养液投放有效性和经济性的要求与所述营养液需求响应调控案例模块中的已有调控案例进行对比，如果有近似满足要求的已有调控案例，则将该已有调控案例传输至PLC控制模块；

所述PLC控制模块，用于接收所述营养液需求响应调控案例模块给出的调控案例配置参数，控制雾培装置和营养液投放设备完成营养液需求响应调控。

所述环境因子信息包括雾培环境温度、湿度、光照和CO₂浓度。

所述生长发育信息包括叶片纹理、叶片颜色、根系形态信息。