一种蔬菜瓜果大棚种植的自动喷灌系统的制作方法

本发明涉及大棚种植喷灌，尤其涉及一种蔬菜瓜果大棚种植的自动喷灌系统。

背景技术：

1、目前农村务农人数正在不断减少，原先的个体小规模种植模式也将会向大规模种植管理模式转变，农业将趋向规模化，由少数人来完成农业生产，实现少数人完成农业生产任务，主体工作必然要由科学技术来承载，当今世界，物联网技术的发展与崛起，为农业的智能化、信息化打好了技术基础；

2、大棚种植系统对农作物温室内的温度、湿度等环境参数进行实时采集，自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)，但是，现有的远程控制浇灌过程中，无法对浇灌的供水端和输送端进行全面监管预警，进而受到水质、供水设备以及输送管路影响而影响大棚浇灌质量，进而存在供水端和输送端影响浇灌质量的问题，且不利于合理、有针对性的对大棚浇灌进行管理，进而降低大棚浇灌的质量和稳定性；

3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种蔬菜瓜果大棚种植的自动喷灌系统，去解决上述提出的技术缺陷，本发明通过从供水端和输送端两个角度进行分析，且通过信息反馈和数据连锁干扰对大棚喷灌影响风险进行分析，以便合理、有针对性的对大棚喷灌进行管理，以保证大棚喷灌的喷灌质量和喷灌稳定性，而从供水端的水体干扰和供水干扰两个点进行分析，以降低供水水体和设施自身对喷灌质量的影响，以及通过信息反馈的方式对供水端和输送端进行数据结合，同时结合喷灌情况进行喷灌质量评估反馈分析，有助于为喷灌质量评估结果提供数据支撑，同时有助于提高分析结果的准确性和数据分析的全面性，以便根据信息反馈等级进行合理、有针对性的管理，以提高喷灌质量。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种蔬菜瓜果大棚种植的自动喷灌系统，包括监管平台、数据采集单元、管路监管单元、堵塞评估单元、供给自检单元、前端供应单元、融合评估单元以及预警管理单元；

3、当监管平台生成监管指令时，将监管指令发送至数据采集单元和管路监管单元，数据采集单元在接收到监管指令后，立即采集供水端的堵塞风险数据和供水风险数据，堵塞风险数据包括水处理值和过滤性能值，供水风险数据包括供水风险值和运行特征值，并将堵塞风险数据和供水风险数据发送至堵塞评估单元和供给自检单元，堵塞评估单元在接收到堵塞风险数据后，立即对堵塞风险数据进行喷洒堵塞监管反馈分析，将得到的干扰信号经前端供应单元发送至预警管理单元；

4、供给自检单元在接收到供水风险数据后，立即对供水风险数据进行供水性能自检评估操作，将得到的供水风险评估系数g发送至前端供应单元，将得到的告警信号经前端供应单元发送至预警管理单元；

5、前端供应单元在接收到供水风险评估系数g后，立即对供水风险评估系数g进行前端深入式风险融合分析，将得到的前端影响风险系数q发送至融合评估单元；

6、管路监管单元在接收到监管指令后，立即采集输送端的管路干扰数据，管路干扰数据包括管路输送值和泄露扰压值，并对管路干扰数据进行喷灌影响监管分析，将得到的预警信号经监管平台发送至预警管理单元；

7、融合评估单元在接收到前端影响风险系数q后，立即采集大棚的后端喷灌数据，后端喷灌数据表示喷洒受损值，立即对后端喷灌数据进行喷灌质量评估反馈分析，将得到的低级管理信号和高级管理信号发送至预警管理单元。

8、优选的，所述堵塞评估单元的喷洒堵塞监管反馈分析过程如下：

9、s1：采集到大棚开始喷灌时刻到结束喷灌时刻之间的时长，并将其标记为时间阈值，获取到时间阈值内供水端喷洒水体的水处理值，水处理值表示水体上层漂浮物体积、水体中层悬浮颗粒体积以及水体下层的沉淀物厚度均值经数据归一化处理后得到的积值，并将水处理值与存储的预设水处理值阈值进行比对分析，若水处理值大于预设水处理值阈值，则将水处理值大于预设水处理值阈值的部分标记为水质干扰值；

10、s2：获取到时间阈值内供水端喷洒水体的过滤性能值，过滤性能值表示水体过滤组件堵塞孔数与总孔数之间的比值，再与过滤组件的间隔清洗时长均值经数据归一化处理后得到的积值，并将过滤性能值与存储的预设过滤性能值阈值进行比对分析，若过滤性能值大于预设过滤性能值阈值，则将过滤性能值大于预设过滤性能值阈值的部分与预设过滤性能值阈值之间的比值标记为过滤干扰值；

11、s3：将水质干扰值和过滤干扰值与其内部录入存储的预设水质干扰值阈值和预设过滤干扰值阈值进行比对分析：

12、若水质干扰值小于预设水质干扰值阈值，且过滤干扰值与预设过滤干扰值阈值之间的比值小于1，则不生成任何信号；

13、若水质干扰大于等于预设水质干扰值阈值，或过滤干扰值与预设过滤干扰值阈值之间的比值大于等于1，则生成干扰信号。

14、优选的，所述供给自检单元的供水性能自检评估操作过程如下：

15、t1：将时间阈值划分为i个子时间段，i为大于零的自然数，获取到各个子时间段内供电设施的供水风险值，供水风险值表示供电参数所对应数值超出预设阈值的个数与线路参数所对应数值超出预设阈值的个数经数据归一化处理后得到的积值，供电参数包括供电电压、单位时间耗电量，线路参数包括无功功率均值、线路温度变化值，进而获取到相连两个子时间段内供水风险值之间的差值，并将相连两个子时间段内供水风险值之间差值的均值标记为浮动供水值fd；

16、t2：获取到各个子时间段内供电设施的运行特征值，运行特征值表示运行特征参数所对应曲线位于预设阈值曲线上方线段与预设阈值曲线所对应的面积超出预设面积阈值的部分之和，运行特征参数包括异响均值、振动幅度均值，以此构建运行特征值的集合a，获取到集合a中的最大子集和最小子集，并将集合a中的最大子集和最小子集之间的差值标记为运行阻碍值yz；

17、t3：根据公式得到供水风险评估系数g，并将供水风险评估系数g与其内部录入存储的预设供水风险评估系数阈值进行比对分析：

18、若供水风险评估系数g与预设供水风险评估系数阈值之间的比值小于1，则不生成任何信号；

19、若供水风险评估系数g与预设供水风险评估系数阈值之间的比值大于等于1，则生成告警信号。

20、优选的，所述前端供应单元的前端深入式风险融合分析过程如下：

21、获取到供水端的供水风险评估系数g，同时从堵塞评估单元中调取水质干扰值和过滤干扰值，并将水质干扰值和过滤干扰值分别标号为sz和lg；

22、根据公式得到前端影响风险系数，其中，f1、f2以及f3分别为供水风险评估系数、水质干扰值以及过滤干扰值的预设权重因子系数，f1、f2以及f3均为大于零的正数，f4为预设容错因子系数，取值为2.119，q为前端影响风险系数。

23、优选的，所述管路监管单元的喷灌影响监管分析过程如下：

24、将输送管路划分为g个子长度段，g为大于零的自然数，获取到时间阈值内输送管路的管路输送值，管路输送值表示各个子长度段内输送水流速均值中最大值和最小值之间差值低于预设阈值的部分，再与管壁附着物总体积经数据归一化处理后得到的积值，并将管路输送值与存储的预设管路输送值阈值进行比对分析，若管路输送值大于预设管路输送值阈值，则将管路输送值大于预设管路输送值阈值的部分标记为输送异常值；

25、获取到时间阈值内输送管路的泄露扰压值，泄露扰压值表示各个子长度段内输送水压均值之间差值的均值低于预设均值阈值的部分，再与管路开裂长度经数据归一化处理后得到的积值，并将泄露扰压值与存储的预设泄露扰压值阈值进行比对分析，若泄露扰压值大于预设泄露扰压值阈值，则将泄露扰压值大于预设泄露扰压值阈值的部分与泄露扰压值之间的比值标记为输送扰压比；

26、将输送异常值和输送扰压比与其内部录入存储的预设输送异常值阈值和预设输送扰压比阈值进行比对分析：

27、若输送异常值小于预设输送异常值阈值，且输送扰压比小于预设输送扰压比阈值，则不生成任何信号；

28、若输送异常大于等于预设输送异常值阈值，或输送扰压比大于等于预设输送扰压比阈值，则生成预警信号。

29、优选的，所述融合评估单元的喷灌质量评估反馈分析过程如下：

30、获取到时间阈值内大棚后端喷灌的喷洒受损值，喷洒受损值表示喷洒最大面积小于预设喷洒最大面积阈值的部分与单位时间喷洒量经数据归一化处理后得到的积值，并将喷洒受损值与存储的预设喷洒受损值阈值进行比对分析，若喷洒受损值大于预设喷洒受损值阈值，则将喷洒受损值大于预设喷洒受损值阈值的部分标记为喷洒阻碍值，同时从管路监管单元中调取输送异常值和输送扰压比，并将喷洒阻碍值、输送异常值以及输送扰压比分别标号为pz、sy以及sr；

31、根据公式得到喷灌风险评估系数，其中，v1、v2、v3以及v4分别为前端影响风险系数、喷洒阻碍值、输送异常值以及输送扰压比的预设影响因子系数，v1、v2、v3以及v4均为大于零的正数，v5为预设补偿因子系数，取值为1.886，p为喷灌风险评估系数，并将喷灌风险评估系数p与其内部录入存储的预设喷灌风险评估系数阈值进行比对分析：

32、若喷灌风险评估系数p小于等于预设喷灌风险评估系数阈值，则不生成任何信号；

33、若喷灌风险评估系数p大于预设喷灌风险评估系数阈值，则生成反馈指令，当生成反馈指令时，获取到喷灌风险评估系数p大于预设喷灌风险评估系数阈值的部分，并将其标记为喷灌管调值，并将喷灌管调值与其内部录入存储的预设喷灌管调值阈值进行比对分析：

34、若喷灌管调值小于预设喷灌管调值阈值，则生成低级管理信号；

35、若喷灌管调值大于等于预设喷灌管调值阈值，则生成高级管理信号。

36、本发明的有益效果如下：

37、(1)本发明通过从供水端和输送端两个角度进行分析，且通过信息反馈和数据连锁干扰对大棚喷灌影响风险进行分析，以便合理、有针对性的对大棚喷灌进行管理，以保证大棚喷灌的喷灌质量和喷灌稳定性，而从供水端的水体干扰和供水干扰两个点进行分析，以降低供水水体和设施自身对喷灌质量的影响，同时通过结合式的方式对供水端干扰风险进行融合，为后续分析提高数据支撑；

38、(2)本发明通过对管路干扰数据进行喷灌影响监管分析，以判断输送管路的安全性是否合理，以便及时的对输送管路进行维护管路，以降低输送管路对喷灌的影响，同时有助于提高喷灌的效果，以及通过信息反馈的方式对供水端和输送端进行数据结合，同时结合喷灌情况进行喷灌质量评估反馈分析，有助于为喷灌质量评估结果提供数据支撑，同时有助于提高分析结果的准确性和数据分析的全面性，以便根据信息反馈等级进行合理、有针对性的管理，以提高喷灌质量。