一种用于液态肥料的施肥控制系统及方法

所属的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。需要说明的是，上述实施例提供的系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器（ram）、内存、只读存储器（rom）、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

背景技术：

1、液体肥料，又称流体肥料，包含一种或一种以上作物生长所需营养成分的液体产品，其营养成分一般为全水溶的物质，包括无机营养成分的氮磷钾及中微量元素。

2、然而大量的投入使用降低了化肥和农药的利用率，大部分化肥、农药随着河水流入到附近江河，严重的污染了生态环境。长期大量投入施用化肥和农药，会造成土壤板结，土地退化，尤其是氮肥和磷肥的投入量过度，会急剧的引起土壤养分比例的失衡，造成上述问题的原因都是由于施肥量的控制不准确，并且，土壤对肥料利用率的高低、土壤的理化性条件以及环境因素等条件都会对施肥的最终效果产生巨大的影响，因此，如何提供一种用于液态肥料的施肥控制系统及方法是本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于液态肥料的施肥控制系统及方法，本发明通过结合土壤环境以及天气因素对液态肥料的施肥过程进行了精细化准确控制，有效地提高了农业生产效率，保证了液体肥料使用量的准确性，既保证了作物的总体产量，防止资源的浪费，又降低了环境污染。

2、为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

3、一种用于液态肥料的施肥控制系统，包括:

4、存储单元，所述存储单元内存储有液态肥料，所述液态肥料由氮肥、磷肥以及钾肥组成；

5、获取单元，用于获取土壤参数以及预设时间内的天气参数，所述土壤参数包括土壤水分w以及土壤温度t，所述天气参数包括平均光照强度i以及平均降雨量j；

6、控制单元，用于根据所述土壤参数以及所述天气参数控制所述氮肥、所述磷肥以及所述钾肥的施肥量；其中，

7、所述控制单元内预先设定有预设平均降雨量矩阵t0和预设氮肥施肥量矩阵a，对于所述预设氮肥施肥量矩阵a，设定a(a1,a2,a3,a4)，其中a1为第一预设氮肥施肥量，a2为第二预设氮肥施肥量，a3为第三预设氮肥施肥量，a4为第四预设氮肥施肥量；

8、对于所述预设平均降雨量矩阵t0，设定t0(t01,t02,t03,t04),其中，t01为第一预设平均降雨量，t02为第二预设平均降雨量，t03为第三预设平均降雨量，t04为第四预设平均降雨量，且t01＜t02＜t03＜t04；

9、所述控制单元用于根据j与所述预设平均降雨量矩阵t0之间的关系选定相应地氮肥施肥量作为控制所述氮肥的施肥量；

10、当j＜t01时，选定所述第四预设氮肥施肥量a4作为控制所述氮肥的施肥量；

11、当t01≤j＜t02时，选定所述第三预设氮肥施肥量a3作为控制所述氮肥的施肥量；

12、当t02≤j＜t03时，选定所述第二预设氮肥施肥量a2作为控制所述氮肥的施肥量；

13、当t03≤j＜t04时，选定所述第一预设氮肥施肥量a1作为控制所述氮肥的施肥量。

14、在本技术的一些实施例中，所述控制单元内还设定有预设平均光照强度矩阵r0和预设氮肥施肥量修正系数矩阵b，对于所述预设氮肥施肥量修正系数矩阵b，设定b(b1,b2,b3,b4)，其中b1为第一预设氮肥施肥量修正系数，b2为第二预设氮肥施肥量修正系数，b3为第三预设氮肥施肥量修正系数，b4为第四预设氮肥施肥量修正系数，且1＜b1＜b2＜b3＜b4＜1.5；

15、对于所述预设平均光照强度矩阵r0，设定r0(r01,r02,r03,r04),其中，r01为第一预设平均光照强度，r02为第二预设平均光照强度，r03为第三预设平均光照强度，r04为第四预设平均光照强度，且r01＜r02＜r03＜r04；

16、所述控制单元还用于根据i与所述预设平均光照强度矩阵r0之间的关系选定相应的氮肥施肥量修正系数以对各预设氮肥施肥量进行修正；

17、当i＜r01时，选定所述第四预设氮肥施肥量修正系数b4对所述第四预设氮肥施肥量a4进行修正，修正后的氮肥施肥量为a4*b4；

18、当r01≤i＜r02，选定所述第三预设氮肥施肥量修正系数b3对所述第三预设氮肥施肥量a3进行修正，修正后的氮肥施肥量为a3*b3；

19、当r02≤i＜r03，选定所述第二预设氮肥施肥量修正系数b2对所述第二预设氮肥施肥量a2进行修正，修正后的氮肥施肥量为a2*b2；

20、当r03≤i＜r04，选定所述第一预设氮肥施肥量修正系数b1对所述第一预设氮肥施肥量a1进行修正，修正后的氮肥施肥量为a1*b1。

21、在本技术的一些实施例中，所述控制单元内还设定有预设土壤水分矩阵w0和预设氮肥施肥量二次修正系数矩阵c，对于所述预设氮肥施肥量二次修正系数矩阵c，设定c(c1,c2,c3,c4)，其中c1为第一预设氮肥施肥量二次修正系数，c2为第二预设氮肥施肥量二次修正系数，c3为第三预设氮肥施肥量二次修正系数，c4为第四预设氮肥施肥量二次修正系数，且1＜c1＜c2＜c3＜c4＜1.2；对于所述预设土壤水分矩阵w0，设定w0(w01,w02,w03,w04),其中，w01为第一预设土壤水分，w02为第二预设土壤水分，w03为第三预设土壤水分，w04为第四预设土壤水分，且w01＜w02＜w03＜w04；

22、所述控制单元还用于根据w与所述预设土壤水分矩阵w0之间的关系选定相应的氮肥施肥量二次修正系数以对修正后的各预设氮肥施肥量进行二次修正；

23、当w＜w01时，选定所述第四预设氮肥施肥量二次修正系数c4对修正后的所述第四预设氮肥施肥量a4进行二次修正，修正后的氮肥施肥量为a4*b4*c4；

24、当w01≤w＜w02，选定所述第三预设氮肥施肥量二次修正系数c3对修正后的所述第三预设氮肥施肥量a3进行二次修正，修正后的氮肥施肥量为a3*b3*c3；

25、当w02≤w＜w03，选定所述第二预设氮肥施肥量二次修正系数c2对修正后的所述第二预设氮肥施肥量a2进行二次修正，修正后的氮肥施肥量为a2*b2*c2；

26、当w03≤w＜w04，选定所述第一预设氮肥施肥量二次修正系数c1对修正后的所述第一预设氮肥施肥量a1进行二次修正，修正后的氮肥施肥量为a1*b1*c1。

27、在本技术的一些实施例中，所述控制单元内还设定有预设磷肥施肥量矩阵d，对于所述预设磷肥施肥量矩阵d，设定d(d1,d2,d3,d4)，其中d1为第一预设磷肥施肥量，d2为第二预设磷肥施肥量，d3为第三预设磷肥施肥量，d4为第四预设磷肥施肥量；

28、所述控制单元用于根据j与所述预设平均降雨量矩阵t0之间的关系选定相应地磷肥施肥量作为控制所述磷肥的施肥量；

29、当j＜t01时，选定所述第四预设磷肥施肥量d4作为控制所述磷肥的施肥量；

30、当t01≤j＜t02时，选定所述第三预设磷肥施肥量d3作为控制所述磷肥的施肥量；

31、当t02≤j＜t03时，选定所述第二预设磷肥施肥量d2作为控制所述磷肥的施肥量；

32、当t03≤j＜t04时，选定所述第一预设磷肥施肥量d1作为控制所述磷肥的施肥量。

33、在本技术的一些实施例中，所述控制单元内还设定有预设磷肥施肥量修正系数矩阵e，对于所述预设磷肥施肥量修正系数矩阵e，设定e(e1,e2,e3,e4)，其中e1为第一预设磷肥施肥量修正系数，e2为第二预设磷肥施肥量修正系数，e3为第三预设磷肥施肥量修正系数，e4为第四预设磷肥施肥量修正系数，且1＜e1＜e2＜e3＜e4＜1.5；

34、所述控制单元还用于根据i与所述预设平均光照强度矩阵r0之间的关系选定相应的磷肥施肥量修正系数以对各预设磷肥施肥量进行修正；

35、当i＜r01时，选定所述第四预设磷肥施肥量修正系数e4对所述第四预设磷肥施肥量d4进行修正，修正后的磷肥施肥量为d4*e4；

36、当r01≤i＜r02，选定所述第三预设磷肥施肥量修正系数e3对所述第三预设磷肥施肥量d3进行修正，修正后的磷肥施肥量为d3*e3；

37、当r02≤i＜r03，选定所述第二预设磷肥施肥量修正系数e2对所述第二预设磷肥施肥量d2进行修正，修正后的磷肥施肥量为d2*e2；

38、当r03≤i＜r04，选定所述第一预设磷肥施肥量修正系数e1对所述第一预设磷肥施肥量d1进行修正，修正后的磷肥施肥量为d1*e1。

39、在本技术的一些实施例中，所述控制单元内还设定有预设磷肥施肥量二次修正系数矩阵f，对于所述预设磷肥施肥量二次修正系数矩阵f，设定f(f1,f2,f3,f4)，其中f1为第一预设磷肥施肥量二次修正系数，f2为第二预设磷肥施肥量二次修正系数，f3为第三预设磷肥施肥量二次修正系数，f4为第四预设磷肥施肥量二次修正系数，且1＜f1＜f2＜f3＜f4＜1.2；

40、所述控制单元还用于根据w与所述预设土壤水分矩阵w0之间的关系选定相应的磷肥施肥量二次修正系数以对修正后的各预设磷肥施肥量进行二次修正；

41、当w＜w01时，选定所述第四预设磷肥施肥量二次修正系数f4对修正后的所述第四预设磷肥施肥量d4进行二次修正，修正后的磷肥施肥量为d4*e4*f4；

42、当w01≤w＜w02，选定所述第三预设磷肥施肥量二次修正系数f3对修正后的所述第三预设磷肥施肥量d3进行二次修正，修正后的磷肥施肥量为d3*e3*f3；

43、当w02≤w＜w03，选定所述第二预设磷肥施肥量二次修正系数f2对修正后的所述第二预设磷肥施肥量d2进行二次修正，修正后的磷肥施肥量为d2*e2*f2；

44、当w03≤w＜w04，选定所述第一预设磷肥施肥量二次修正系数f1对修正后的所述第一预设磷肥施肥量d1进行二次修正，修正后的磷肥施肥量为d1*e1*f1。

45、在本技术的一些实施例中，所述控制单元内还设定有预设钾肥施肥量矩阵g，对于所述预设钾肥施肥量矩阵g，设定g(g1,g2,g3,g4)，其中g1为第一预设钾肥施肥量，g2为第二预设钾肥施肥量，g3为第三预设钾肥施肥量，g4为第四预设钾肥施肥量；

46、所述控制单元用于根据j与所述预设平均降雨量矩阵t0之间的关系选定相应地钾肥施肥量作为控制所述钾肥的施肥量；

47、当j＜t01时，选定所述第四预设钾肥施肥量g4作为控制所述钾肥的施肥量；

48、当t01≤j＜t02时，选定所述第三预设钾肥施肥量g3作为控制所述钾肥的施肥量；

49、当t02≤j＜t03时，选定所述第二预设钾肥施肥量g2作为控制所述钾肥的施肥量；

50、当t03≤j＜t04时，选定所述第一预设钾肥施肥量g1作为控制所述钾肥的施肥量。

51、在本技术的一些实施例中，所述控制单元内还设定有预设土壤温度矩阵z0和预设钾肥施肥量修正系数矩阵h，对于所述预设钾肥施肥量修正系数矩阵h，设定h(h1,h2,h3,h4)，其中h1为第一预设钾肥施肥量修正系数，h2为第二预设钾肥施肥量修正系数，h3为第三预设钾肥施肥量修正系数，h4为第四预设钾肥施肥量修正系数，且1＜h1＜h2＜h3＜h4＜1.5；

52、对于所述预设土壤温度矩阵z0，设定z0(z01,z02,z03,z04),其中，z01为第一预设土壤温度，z02为第二预设土壤温度，z03为第三预设土壤温度，z04为第四预设土壤温度，且z01＜z02＜z03＜z04；

53、所述控制单元还用于根据t与所述预设土壤温度矩阵z0之间的关系选定相应的钾肥施肥量修正系数以对各预设钾肥施肥量进行修正；

54、当t＜z01时，选定所述第四预设钾肥施肥量修正系数h4对所述第四预设钾肥施肥量g4进行修正，修正后的钾肥施肥量为g4*h4；

55、当z01≤t＜z02，选定所述第三预设钾肥施肥量修正系数h3对所述第三预设钾肥施肥量g3进行修正，修正后的钾肥施肥量为g3*h3；

56、当z02≤t＜z03，选定所述第二预设钾肥施肥量修正系数h2对所述第二预设钾肥施肥量g2进行修正，修正后的钾肥施肥量为g2*h2；

57、当z03≤t＜z04，选定所述第一预设钾肥施肥量修正系数h1对所述第一预设钾肥施肥量g1进行修正，修正后的钾肥施肥量为g1*h1。

58、在本技术的一些实施例中，所述控制单元内还设定有预设钾肥施肥量二次修正系数矩阵i，对于所述预设钾肥施肥量二次修正系数矩阵i，设定i(i1,i2,i3,i4)，其中i1为第一预设钾肥施肥量二次修正系数，i2为第二预设钾肥施肥量二次修正系数，i3为第三预设钾肥施肥量二次修正系数，i4为第四预设钾肥施肥量二次修正系数，且1＜i1＜i2＜i3＜i4＜1.2；

59、所述控制单元还用于根据w与所述预设土壤水分矩阵w0之间的关系选定相应的钾肥施肥量二次修正系数以对修正后的各预设钾肥施肥量进行二次修正；

60、当w＜w01时，选定所述第四预设钾肥施肥量二次修正系数i4对修正后的所述第四预设钾肥施肥量g4进行二次修正，修正后的钾肥施肥量为g4*h4*i4；

61、当w01≤w＜w02，选定所述第三预设钾肥施肥量二次修正系数i3对修正后的所述第三预设钾肥施肥量g3进行二次修正，修正后的钾肥施肥量为g3*h3*i3；

62、当w02≤w＜w03，选定所述第二预设钾肥施肥量二次修正系数i2对修正后的所述第二预设钾肥施肥量g2进行二次修正，修正后的钾肥施肥量为g2*h2*i2；

63、当w03≤w＜w04，选定所述第一预设钾肥施肥量二次修正系数i1对修正后的所述第一预设钾肥施肥量g1进行二次修正，修正后的钾肥施肥量为g1*h1*i1。

64、为了实现上述目的，本发明还相应的提供了一种用于液态肥料的施肥控制方法，应用于所述的用于液态肥料的施肥控制系统中，包括：

65、预先存储有液态肥料，所述液态肥料由氮肥、磷肥以及钾肥组成；

66、获取土壤参数以及预设时间内的天气参数，所述土壤参数包括土壤水分w以及土壤温度t，所述天气参数包括平均光照强度i以及平均降雨量j；

67、根据所述土壤参数以及所述天气参数控制所述氮肥、所述磷肥以及所述钾肥的施肥量；其中，

68、预先设定有预设平均降雨量矩阵t0和预设氮肥施肥量矩阵a，对于所述预设氮肥施肥量矩阵a，设定a(a1,a2,a3,a4)，其中a1为第一预设氮肥施肥量，a2为第二预设氮肥施肥量，a3为第三预设氮肥施肥量，a4为第四预设氮肥施肥量；

69、对于所述预设平均降雨量矩阵t0，设定t0(t01,t02,t03,t04),其中，t01为第一预设平均降雨量，t02为第二预设平均降雨量，t03为第三预设平均降雨量，t04为第四预设平均降雨量，且t01＜t02＜t03＜t04；

70、根据j与所述预设平均降雨量矩阵t0之间的关系选定相应地氮肥施肥量作为控制所述氮肥的施肥量；

71、当j＜t01时，选定所述第四预设氮肥施肥量a4作为控制所述氮肥的施肥量；

72、当t01≤j＜t02时，选定所述第三预设氮肥施肥量a3作为控制所述氮肥的施肥量；

73、当t02≤j＜t03时，选定所述第二预设氮肥施肥量a2作为控制所述氮肥的施肥量；

74、当t03≤j＜t04时，选定所述第一预设氮肥施肥量a1作为控制所述氮肥的施肥量。

75、本发明提供了一种用于液态肥料的施肥控制系统及方法，与现有技术相比，其有益效果在于：

76、本发明通过自动化控制技术，结合不同的土壤环境以及天气情况，对施肥量进行了准确控制，并结合修正处理，进一步地保证了液态肥料的使用精准化，并且，在不影响作物产量的前提下，还防止了造成环境污染，有效的保护了土壤的养分结构，制止了土地的退化。