一种基于农业综合大数据灌溉施肥控制方法及系统与流程

文档序号:29853608发布日期:2022-04-30 08:41阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种农业作物综合灌溉施肥方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1,部署土壤温度传感器和照度传感器;步骤2,获取农业作物中土壤的温度,和土地获得阳光的照度;步骤3,对含水量和阳光的照度进行处理,获得区域灌溉系数;步骤4,根据区域灌溉系数控制肥料施放装置和浇水系统。2.根据权利要求1所述的一种农业作物综合灌溉施肥方法,其特征在于,步骤1中,部署土壤温度传感器和照度传感器的子步骤为:把农业作物分为多个子区域,子区域的数量为n,子区域为大小xm
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xm的区域,在不同作物种类的区域中部署土壤温度传感器和照度传感器,所述土壤温湿度传感器能检测土壤的温度和湿度,所述照度传感器不被农业作物遮挡,能检测直射阳光的照度,各个农业作物子区域的土壤温湿度传感器和照度传感器可以通过有线连接,也可以通过无线连接;所述无线传输包括以下的一种或多种技术:nb-iot,lte-m,weightless,halow,lora,sigfox,rpma,neul,ble。3.根据权利要求1所述的一种农业作物综合灌溉施肥方法,其特征在于,步骤2中,获取农业作物中土壤的温度,和土地获得阳光的照度的子步骤为:在时间区间h1~h2以时间间隔t0获得各个子区域的温度,照度,记为单日温度集合t、单日照度集合b,单日温度tj、单日照度bj分别为单日第j个温度和照度数据,j的范围为[1,(h2-h1)/t0],j=(h2-h1)/t0,如果有j余数则往上取整;温度的单位为℃,照度的单位为lux。4.根据权利要求1所述的一种农业作物综合灌溉施肥方法,其特征在于,步骤3中,对含水量和阳光的照度进行处理,获得区域灌溉系数的子步骤为:步骤3.1:建立每个子区域的代谢与温度和照度的关系:m=(∑(a
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exp(tj/t0)
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ln(abs(tj-t0)))+∑(c
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exp(bj-b0))
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ln(abs(bj-b0/bj))))/(j-1);式中,m为代谢率,a为温度代谢系数,不同作物取值不同,c为照度代谢系数,不同作物取值不同;t0为基准温度,表示一种农业作物的代谢速率最大化的温度点,b0为基准照度,表示一种农业作物的代谢速率最大化的照度点;exp()为以自然常数e为底的指数函数,ln(num)为求值num的自然对数,自然对数以常数e为底,tj为单日单日第j个时间间隔内的温度平均值,bj为单日单日第j个时间间隔内的照度平均值,j为单日温度集合t、单日照度集合b的大小;步骤3.2,获得每个子区域的区域灌溉系数gr,具体为:gr=b1
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m1+b2
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m2+b3
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m3,式中,b1+b2+b3=1,b1为第一权重,b2为第二权重,b3为第三权重,m1为当前时刻之前一天的代谢率,m2为当前时刻之前两天的代谢率,m3为当前时刻之前三天的代谢率,gr为子区域的区域灌溉系数。5.根据权利要求1所述的一种农业作物综合灌溉施肥方法,其特征在于,步骤4中,根据区域灌溉系数控制肥料施放装置和浇水系统的子步骤为:每天时间区间h2后计算所有子区域的区域灌溉系数gr,获得区域灌溉系数集合gr,gr={gr1,gr2,gr3,
……
,grn};
步骤4.1,初始化i=1;步骤4.2,获取与gri相邻的子区域的区域灌溉系数,记为集合gr';步骤4.3,如果集合gr'的大小小于3,i的值增加1并跳转步骤4.2,否则跳转步骤4.4;步骤4.4,如果max(gr')-min(gr')大于灌溉系数阈值,取max(gr')和min(gr')所在的子区域,max(gr')和min(gr')分别为取集合gr'中区域灌溉系数最大和最小的值,以上述2个子区域的中心做线段,判断线段与子区域的重合长度是否大于x,如果大于等于x则标记当前gri为需要进行灌溉的区域;判断i是否等于n,如果等于则跳至步骤4.5,否则i自增1并跳转步骤4.2;步骤4.5,控制被标记为需要进行灌溉的区域的灌溉系统进行灌溉。6.一种农业作物综合灌溉施肥系统,其特征在于,所述系统包括:数据采集模块:包括在每个子区域部署的土壤温度传感器和照度传感器,用于发送土壤温度传感器和照度传感器获得的数据的模块;数据处理模块:用于接收数据采集模块的数据,并执行权利要求1~5的方法,输出需要进行灌溉的区域;灌溉控制模块:用于根据数据处理模块输出的需要进行灌溉的区域,控制每个子区域内的灌溉系统。7.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。8.一种电子设备,其特征在于,包括:存储器,其上存储有计算机程序;处理器,用于执行所述存储器中的所述计算机程序,以实现权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种农业作物综合灌溉施肥方法,包括步骤部署土壤温度传感器和照度传感器,获取农业作物中土壤的温度,和土地获得阳光的照度,对含水量和阳光的照度进行处理,获得区域灌溉系数,根据区域灌溉系数控制肥料施放装置和浇水系统。本发明实现了通过给农业作物的区域分区,结合每个子区域的环境情况,分别根据每个子区域的情况进行控制,控制灌溉系统,从而达到精细控制的效果,节约水和肥料,提高农业管理效率,防止土壤板结和伤害农作物。防止土壤板结和伤害农作物。防止土壤板结和伤害农作物。


技术研发人员:杨华鑫
受保护的技术使用者:辰润农产品集团有限公司
技术研发日:2022.01.24
技术公布日:2022/4/29
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