[发明专利]一种温室作物灌溉方法及系统在审

专利信息
申请号: 202110304322.5 申请日: 2021-03-22
公开(公告)号: CN113016450A 公开(公告)日: 2021-06-25
发明(设计)人: 李银坤;林森;周波;郭文忠;王利春;孙维拓;陈红 申请(专利权)人: 北京农业智能装备技术研究中心
主分类号: A01G9/24 分类号: A01G9/24
代理公司: 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 代理人: 聂俊伟
地址: 100097 北京市海淀区*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 温室 作物 灌溉 方法 系统
【说明书】:

发明提供的温室作物灌溉方法及系统,包括:获取目标温室的位置信息确定在预设时间段内的天气预报信息;基于微分环境模型,根据天气预报信息,确定在预设时间段内的环境信息;根据环境信息,确定目标温室在所述预设时间段内的理论需水量;根据理论需水量和作物种植信息,确定目标温室在所述预设时间段内的累计灌溉量需求;根据累计灌溉量需求确定预先灌溉的灌溉时间以及灌溉量。本发明提供的温室作物灌溉方法及系统,利用室外气象预报信息实现对温室内主要环境信息的模拟,获取灌溉决策数据,实现对不同数量同类型设施结构内作物需水信息的预报以及依据温室作物的需水量进行提前灌溉,降低了温室作物灌溉决策成本,提高了灌溉决策数据的利用率。

技术领域

本发明涉及智能施灌技术领域,尤其涉及一种温室作物灌溉方法及系统。

背景技术

温室栽培作物的生长发育快,对水分的消耗量大,在不同生长发育阶段其对水分的需求也有很大差异,故不同生育阶段的水分精准按需供给是确保温室作物健康生长的关键。

温室作物水分消耗后的补充主要源于灌溉,灌溉时间的合理性和灌溉量的精确性,是实现温室作物精准水分管理主要考虑的方面。

目前,温室作物灌溉技术主要是利用温室内环境传感器采集的气象数据作为灌溉决策依据,由于环境传感器的价格昂贵,故导致决策成本高;加之传感器数据只能用于单个温室内的灌溉决策,故决策数据利用率低。

另外,常用的温室灌溉控制的原理是基于过去时段内的作物耗水情况实施总量灌溉,其灌溉量是用于补充过去一段时间内作物水分的消耗量,以达到水分需求平衡,满足作物正常生长的水分需求。因此,利用现有方法进行灌溉时如果时间不适宜,易造成一次性水分补灌过多或过少,一旦超过或低于作物正常需求界限,将严重影响到产量和品质;且采用该方法灌溉具有滞后性,也不能保证温室作物在后面生长发育阶段中对水分的正常需求。

因此,当前灌溉技术中缺少一种灌溉决策成本低且能依据温室作物下一发育阶段生长需求的水分实现精准供给的方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题,本发明实施例提供一种温室作物灌溉方法及系统,能够保证作物下一生长阶段的用水需求,并大大降低温室作物灌溉决策的投入成本,提高决策数据利用率和工作效率,为实现温室作物灌溉的标准化管理提供技术支撑。

本发明提供一种温室作物灌溉方法,包括:获取目标温室的位置信息和作物种植信息,并根据位置信息确定目标温室所在位置在预设时间段内的天气预报信息;基于微分环境模型,根据天气预报信息,确定目标温室在预设时间段内的环境信息;根据环境信息,确定目标温室在预设时间段内的理论需水量;根据理论需水量和作物种植信息,确定目标温室在预设时间段内的累计灌溉量需求;根据累计灌溉量需求确定预先灌溉的灌溉时间以及灌溉量。

根据本发明提供的一种温室作物灌溉方法,所述微分环境模型的计算方程具体为:

其中,为所述环境信息的变化率,y为环境信息相关的状态变量;a为温室环控设备的控制策略方程;p为温室的内部参数;x为天气预报信息。

根据本发明提供的一种温室作物灌溉方法,根据所述环境信息,确定所述目标温室在所述预设时间段内的理论需水量,包括:获取在预设时间段内环境信息中的日平均温度、日平均太阳辐射和日平均相对湿度;基于多因子模型对预设时间段内的日平均温度、日平均太阳辐射和日平均相对湿度进行分析,获取预设时间段内的理论需水量;多因子模型的公式具体为:

ET0i=f(Ri,Ti,RHi);

其中,ET0i为目标温室在第i天的理论需水量,Ri为第i天的日平均太阳辐射,Ti为第i天的日平均温度,RHi为第i天的日平均相对湿度。

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