[发明专利]一种智能滴灌系统及方法

权利要求书

1.一种智能滴灌系统，其特征在于，包括用于处理数据并发送控制指令的主控器，用于收集植物生长环境参数的数据采集系统，用于将实时采集的数据信息进行融合反演的腾发量反演模块，用于推算滴灌最优化方案的智能灌溉优化处理模块以及用于执行灌溉指令的灌溉系统；所述主控制器分别与数据采集系统、腾发量反演模块、智能灌溉优化处理模块和灌溉系统信号连接。

2.根据权利要求1所述的智能滴灌系统，其特征在于，所述数据采集系统包括温度采集装置、湿度采集装置以及光照强度采集装置。

3.一种根据权利要求1所述的智能滴灌方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将温度采集装置、湿度采集装置以及光照强度采集装置采集到的数据信息作为输入因子传输至反演模型进行数据的融合反演；

步骤2：作物的蒸发蒸腾量受温室内的环境条件和土壤水份的影响，确定土壤水份修正系数K_β，得出作物的蒸发蒸腾量；

步骤3：通过监测温室的温度和湿度的环境参数，确定单次灌溉的时间模型；

步骤4：主控制器根据智能灌溉策略控制灌溉系统的电磁阀开关，控制灌溉时间和灌溉量。

4.根据权利要求3所述的智能滴灌方法，其特征在于，所述反演模型表达式为：

其中：

ET₀表示参考作物蒸发蒸腾量，单位：mm/d；

R_n表示太阳净辐射，单位：MJ/(m2·d)；

G表示土壤热通量，单位：MJ/(m2·d)；

e_s表示饱和水汽压，e_a表示实际水汽压，单位：kPa；

Δ表示饱和水汽压曲线斜率，单位：kPa/℃；

γ表示干湿表常数，单位：kPa/℃；

T_a表示2m高度处平均气温，单位：℃。

5.根据权利要求3所述的智能滴灌方法，其特征在于，所述蒸发蒸腾量表达式为：

ET_C＝K_CET₀

其中，K_C是作物系数。

6.根据权利要求3所述的智能滴灌方法，其特征在于，所述土壤水份修正系数表达式为：

其中，β表示计算时段内，单位：mm；β_wp表示凋萎系数，β_j表示作物蒸发蒸腾开始受影响时的临街土壤含水量，单位：mm。

7.根据权利要求3所述的智能滴灌方法，其特征在于，当室内有灌溉时，t时间内的蒸发蒸腾量的表达式为：

其中，β₀表示初始时刻t＝0时作物根系平均土壤含水量。

8.根据权利要求3所述的智能滴灌方法，其特征在于，所述单次灌溉的时间模型表达式为：

其中，t为单次灌溉的时间，单位：min；S₁表示滴灌管间距，S₂表示滴头间距，单位：mm；Q为滴头流量，单位mm²/h。