一种农业灌溉用智能调节系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及农业灌溉技术领域，特别是涉及一种农业灌溉用智能调节系统及方法

【技术实现步骤摘要】
一种农业灌溉用智能调节系统及方法


[0001]本专利技术涉及农业灌溉
，特别是涉及一种农业灌溉用智能调节系统及方法
。

技术介绍

[0002]智能灌溉控制系统的适用范围较广，几乎适用于所有的旱作物，如谷物
、
蔬菜
、
果树
、
药材等
。
从地形来看，既适用于平原也适用于山丘地区；从土质来看，既适用于透水性大的土壤也适用于入渗率较低的土壤
。
另外，智能灌溉控制系统不仅可用于农作物灌溉，而且可用于园林草地
、
花卉灌溉等，是农林业开展智能化精准灌溉的好帮手
。
[0003]然而现有技术中，对于农业智能灌溉的过程中，都是基于经验公式计算的方法，经验公式是在特定的环境条件下推导出来的
,
有较强的区域局限性
,
要么过于复杂导致难以获取测量数据而不便推广
,
要么就是公式简单但计算结果过于粗略，并且每次灌溉之前还依赖大量的数据获取以及计算，不利于提高效率，同时也不具备灌溉准确性
。
因此，如何提供一种农业灌溉用智能调节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

[0004]本专利技术的目的是提供一种农业灌溉用智能调节系统及方法，本专利技术通过结合实时数据匹配历史数据的形式，根据匹配结果快速建立灌溉方案，提高了农业生产的效率，也同时保障了灌溉的准确性
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了如下的技术方案：一种农业灌溉用智能调节系统，包括
:
获取单元，用于获取预设灌溉区域的土壤入渗率
s
，以及预设时间内的环境参数，所述环境参数包括平均气温
t、
平均湿度
i、
最大降雨量
k1
以及最小降雨量
k2
；处理单元，用于根据所述土壤入渗率
s
以及所述环境参数建立灌溉分析模型，并根据灌溉分析模型确定灌溉的需水量，所述处理单元还用于获取若干个历史灌溉分析模型，并将所述灌溉分析模型与若干个所述历史灌溉分析模型进行比对；其中，所述历史灌溉分析模型是根据若干个历史土壤入渗率以及与所述历史土壤入渗率相对应地历史环境参数建立并保存的；控制单元，用于根据比对结果对所述预设灌溉区域进行灌溉；其中，当存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时，根据所述历史灌溉分析模型确定灌溉的需水量，并对所述预设灌溉区域进行灌溉；当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时，根据获取的所述土壤入渗率
s
以及所述环境参数确定灌溉的需水量，并对所述预设灌溉区域进行灌溉
。
[0006]在本申请的一些实施例中，所述控制单元内预先设定有预设土壤入渗率矩阵
T0
和预设灌溉需水量矩阵
A
，对于所述预设灌溉需水量矩阵
A
，设定
A(A1,A2,A3,A4)
，其中
A1
为第一预设灌溉需水量，
A2
为第二预设灌溉需水量，
A3
为第三预设灌溉需水量，
A4
为第四预设灌
溉需水量；对于所述预设土壤入渗率矩阵
T0
，设定
T0(T01,T02,T03,T04),
其中，
T01
为第一预设土壤入渗率，
T02
为第二预设土壤入渗率，
T03
为第三预设土壤入渗率，
T04
为第四预设土壤入渗率，且
T01
＜
T02
＜
T03
＜
T04
；所述控制单元用于当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时，根据
s
与所述预设土壤入渗率矩阵
T0
之间的关系选定相应地灌溉需水量作为确定灌溉的需水量，并对所述预设灌溉区域进行灌溉；当
s
＜
T01
时，选定所述第四预设灌溉需水量
A4
作为确定灌溉的需水量，并对所述预设灌溉区域进行灌溉；当
T01≤s
＜
T02
时，选定所述第三预设灌溉需水量
A3
作为确定灌溉的需水量，并对所述预设灌溉区域进行灌溉；当
T02≤s
＜
T03
时，选定所述第二预设灌溉需水量
A2
作为确定灌溉的需水量，并对所述预设灌溉区域进行灌溉；当
T03≤s
＜
T04
时，选定所述第一预设灌溉需水量
A1
作为确定灌溉的需水量，并对所述预设灌溉区域进行灌溉
。
[0007]在本申请的一些实施例中，所述控制单元内还设定有预设平均气温矩阵
R0
和预设灌溉需水量修正系数矩阵
B
，对于所述预设灌溉需水量修正系数矩阵
B
，设定
B(B1,B2,B3,B4)
，其中
B1
为第一预设灌溉需水量修正系数，
B2
为第二预设灌溉需水量修正系数，
B3
为第三预设灌溉需水量修正系数，
B4
为第四预设灌溉需水量修正系数，且1＜
B1
＜
B2
＜
B3
＜
B4
＜
1.5
；对于所述预设平均气温矩阵
R0
，设定
R0(R01,R02,R03,R04),
其中，
R01
为第一预设平均气温，
R02
为第二预设平均气温，
R03
为第三预设平均气温，
R04
为第四预设平均气温，且
R01
＜
R02
＜
R03
＜
R04
；所述控制单元还用于当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时，根据
t
与所述预设平均气温矩阵
R0
之间的关系选定相应的灌溉需水量修正系数以对各预设灌溉需水量进行修正；当
t
＜
R01
时，选定所述第一预设灌溉需水量修正系数
B1
对所述第四预设灌溉需水量
A4
进行修正，修正后的灌溉需水量为
A4*B1
；当
R01≤t
＜
R02
，选定所述第二预设灌溉需水量修正系数
B2
对所述第三预设灌溉需水量
A3
进行修正，修正后的灌溉需水量为
A3*B2
；当
R02≤t
＜
R03
，选定所述第三预设灌溉需水量修正系数...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种农业灌溉用智能调节系统，其特征在于，包括
:
获取单元，用于获取预设灌溉区域的土壤入渗率
s
，以及预设时间内的环境参数，所述环境参数包括平均气温
t、
平均湿度
i、
最大降雨量
k1
以及最小降雨量
k2
；处理单元，用于根据所述土壤入渗率
s
以及所述环境参数建立灌溉分析模型，并根据灌溉分析模型确定灌溉的需水量，所述处理单元还用于获取若干个历史灌溉分析模型，并将所述灌溉分析模型与若干个所述历史灌溉分析模型进行比对；其中，所述历史灌溉分析模型是根据若干个历史土壤入渗率以及与所述历史土壤入渗率相对应地历史环境参数建立并保存的；控制单元，用于根据比对结果对所述预设灌溉区域进行灌溉；其中，当存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时，根据所述历史灌溉分析模型确定灌溉的需水量，并对所述预设灌溉区域进行灌溉；当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时，根据获取的所述土壤入渗率
s
以及所述环境参数确定灌溉的需水量，并对所述预设灌溉区域进行灌溉
。2.
根据权利要求1所述的一种农业灌溉用智能调节系统，其特征在于，所述控制单元内预先设定有预设土壤入渗率矩阵
T0
和预设灌溉需水量矩阵
A
，对于所述预设灌溉需水量矩阵
A
，设定
A(A1,A2,A3,A4)
，其中
A1
为第一预设灌溉需水量，
A2
为第二预设灌溉需水量，
A3
为第三预设灌溉需水量，
A4
为第四预设灌溉需水量；对于所述预设土壤入渗率矩阵
T0
，设定
T0(T01,T02,T03,T04),
其中，
T01
为第一预设土壤入渗率，
T02
为第二预设土壤入渗率，
T03
为第三预设土壤入渗率，
T04
为第四预设土壤入渗率，且
T01
＜
T02
＜
T03
＜
T04
；所述控制单元用于当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时，根据
s
与所述预设土壤入渗率矩阵
T0
之间的关系选定相应地灌溉需水量作为确定灌溉的需水量，并对所述预设灌溉区域进行灌溉；当
s
＜
T01
时，选定所述第四预设灌溉需水量
A4
作为确定灌溉的需水量，并对所述预设灌溉区域进行灌溉；当
T01≤s
＜
T02
时，选定所述第三预设灌溉需水量
A3
作为确定灌溉的需水量，并对所述预设灌溉区域进行灌溉；当
T02≤s
＜
T03
时，选定所述第二预设灌溉需水量
A2
作为确定灌溉的需水量，并对所述预设灌溉区域进行灌溉；当
T03≤s
＜
T04
时，选定所述第一预设灌溉需水量
A1
作为确定灌溉的需水量，并对所述预设灌溉区域进行灌溉
。3.
根据权利要求2所述的一种农业灌溉用智能调节系统，其特征在于，所述控制单元内还设定有预设平均气温矩阵
R0
和预设灌溉需水量修正系数矩阵
B
，对于所述预设灌溉需水量修正系数矩阵
B
，设定
B(B1,B2,B3,B4)
，其中
B1
为第一预设灌溉需水量修正系数，
B2
为第二预设灌溉需水量修正系数，
B3
为第三预设灌溉需水量修正系数，
B4
为第四预设灌溉需水量修正系数，且1＜
B1
＜
B2
＜
B3
＜
B4
＜
1.5
；对于所述预设平均气温矩阵
R0
，设定
R0(R01,R02,R03,R04),
其中，
R01
为第一预设平均气温，
R02
为第二预设平均气温，
R03
为第三预设平均气温，
R04
为第四预设平均气温，且
R01
＜
R02
＜
R03
＜
R04
；
所述控制单元还用于当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时，根据
t
与所述预设平均气温矩阵
R0
之间的关系选定相应的灌溉需水量修正系数以对各预设灌溉需水量进行修正；当
t
＜
R01
时，选定所述第一预设灌溉需水量修正系数
B1
对所述第四预设灌溉需水量
A4
进行修正，修正后的灌溉需水量为
A4*B1
；当
R01≤t
＜
R02
，选定所述第二预设灌溉需水量修正系数
B2
对所述第三预设灌溉需水量
A3
进行修正，修正后的灌溉需水量为
A3*B2
；当
R02≤t
＜
R03
，选定所述第三预设灌溉需水量修正系数
B3
对所述第二预设灌溉需水量
A2
进行修正，修正后的灌溉需水量为
A2*B3
；当
R03≤t
＜
R04
，选定所述第四预设灌溉需水量修正系数
B4
对所述第一预设灌溉需水量
A1
进行修正，修正后的灌溉需水量为
A1*B4。4.
根据权利要求3所述的一种农业灌溉用智能调节系统，其特征在于，所述控制单元内还设定有预设平均湿度矩阵
W0
和预设灌溉需水量二次修正系数矩阵
C
，对于所述预设灌溉需水量二次修正系数矩阵
C
，设定
C(C1,C2,C3,C4)
，其中
C1
为第一预设灌溉需水量二次修正系数，
C2
为第二预设灌溉需水量二次修正系数，
C3
为第三预设灌溉需水量二次修正系数，
C4
为第四预设灌溉需水量二次修正系数，且1＜
C1
＜
C2
＜
C3
＜
C4
＜
1.2
；对于所述预设平均湿度矩阵
W0
，设定
W0(W01,W02,W03,W04),
其中，
W01
为第一预设平均湿度，
W02
为第二预设平均湿度，
W03
为第三预设平均湿度，
W04
为第四预设平均湿度，且
W01
＜
W02
＜
W03
＜
W04
；所述控制单元还用于当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时，根据
i
与所述预设平均湿度矩阵
W0
之间的关系选定相应的灌溉需水量二次修正系数以对修正后的各预设灌溉需水量进行二次修正；当
i
＜
W01
时，选定所述第四预设灌溉需水量二次修正系数
C4
对修正后的所述第四预设灌溉需水量
A4
进行二次修正，修正后的灌溉需水量为
A4*B1*C4
；当
W01≤i
＜
W02
，选定所述第三预设灌溉需水量二次修正系数
C3
对修正后的所述第三预设灌溉需水量
A3
进行二次修正，修正后的灌溉需水量为
A3*B2*C3
；当
W02≤i
＜
W03
，选定所述第二预设灌溉需水量二次修正系数
C2
对修正后的所述第二预设灌溉需水量
A2
进行二次修正，修正后的灌溉需水量为
A2*B3*C2
；当
W03≤i
＜
W04
，选定所述第一预设灌溉需水量二次修正系数
C1
对修正后的所述第一预设灌溉需水量
A1
进行二次修正，修正后的灌溉需水量为
A1*B4*C1。5.
根据权利要求4所述的一种农业灌溉用智能调节系统，其特征在于，所述控制单元还用于根据所述最大降雨量
k1
以及所述最小降雨量
k2
计算降雨量极差值
k
，
k=k1
‑
k2
；所述控制单元内还设定有预设降雨量极差值矩阵
Q0
和预设灌溉需水量三次修正系数矩阵
D
，对于所述预设灌溉需水量三次修正系数矩阵
D
，设定
D(D1,D2,D3,D4)
，其中
D1
为第一预设灌溉需水量三次修正系数，
D2
为第二预设灌溉需水量三次修正系数，
D3
为第三预设灌溉需水量三次修正系数，
D4
为第四预设灌溉需水量三次修正系数，且
0.6
＜
D1
＜
D2
＜
D3
＜
D4
＜1；对于所述预设降雨量极差值矩阵
Q0
，设定
Q0(Q01,Q02,Q03,Q04),
其中，
Q01
为第一预设
降雨量极差值，
Q02
为第二预设降雨量极差值，
Q03
为第三预设降雨量极差值，
Q04
为第四预设降雨量极差值，且
Q01
＜
Q02
＜
Q03
＜
Q04
；所述控制单元还用于当不存在与所述灌溉分析模型一致的所述历史灌溉分析模型时，根据
k
与所述预设降雨量极差值矩阵
Q0
之间的关系选定相应的灌溉需水量三次修正系数以对二次修正后的各预设灌溉需水量进行三次修正；当
k
＜
Q01
时，选定所述第一预设灌溉需水量三次修正系数
D1
对二次修正后的所述第四预设灌溉需水量
A4
进行三次修正，修正后的灌溉需水量为
A4*B1*C4*D1
；当
Q01≤k
＜
Q02
，选定所述第二预设灌溉需水量三次修正系数
D2
对二次修正后的所述第三预设灌溉需水量
A3
进行三次修正，修正后的灌溉需水量为
A3*B2*C3*D2
；当
Q02≤k
＜
Q03
，选定所述第三预设灌溉需水量三次修正系数
D3
对二次修正后的所述第二预设灌溉需水量
A2
进行三次修正，修正后的灌溉需水量为
A2*B3*C2*D3
；当
Q03≤k
＜
Q04
，选定所述第四预设灌溉需水量三次修正系数
D4
对二次修正后的所述第一预设灌溉需水量
A1
进行三次修...

【专利技术属性】
技术研发人员：李居平，李风良，嵇克刚，吴海玲，王伟，
申请(专利权)人：潍坊市农业技术推广中心潍坊市农村经济管理服务中心，
类型：发明
国别省市：