【技术实现步骤摘要】
本公开属于农业物联网，具体涉及一种智能灌溉方法、装置、设备及系统。
技术介绍
1、随着农业物联网的发展，国内市场农业灌溉系统得到了飞速发展。这些系统大多利用传感器技术、自动控制技术、计算机技术、无线通信技术等实现农业灌溉的数字化、自动化。但是，现有的农业灌溉系统基本都只实现了灌溉设备的展示、操作控制的自动化，而并未涉及灌溉决策的自动化。什么时候进行灌溉，灌溉多少依然主要依赖于农业工作者的个人经验，因此，现有的农业灌溉系统并未实现农业灌溉全过程自动化。
技术实现思路
1、本公开实施例提出了一种具有灌溉决策功能的智能灌溉方案，以解决现有农业灌溉系统因为无法自主给出灌溉决策从而无法实现农业灌溉全过程自动化的问题。
2、本公开实施例的第一方面提供了一种智能灌溉方法，包括：
3、获取灌溉参数及灌溉模式，其中，所述灌溉参数至少包括目标农场地理数据、土壤数据、作物数据和气象参数，所述灌溉模式至少包括自动灌溉模式，所述自动灌溉模式包括第一灌溉模式和第二灌溉模式；
4、基于所述灌溉模式确定灌水量，具体的，当工作在第一灌溉模式时，如果所述目标农场土壤湿度不高于预设阈值，则基于所述气象参数和所述作物数据计算作物单位面积需水量，基于所述作物单位面积需水量确定灌水量，当工作在第二灌溉模式时，基于所述灌溉参数确定未来预设天数的水分蒸发量，基于所述未来预设天数的水分蒸发量和所述气象参数确定灌水量；
5、基于所述灌水量生成灌溉指令以控制灌溉设备对所述目标农场的所述作
6、在一些实施例中，所述灌溉参数还包括目标农场面积、作物当前根系深度、土壤持水率和当前土壤含水量，所述基于所述作物单位面积需水量确定灌水量包括：
7、单位面积灌水量＝作物单位面积需水量*土壤持水率-当前土壤含水量；
8、灌水量＝单位面积灌水量*目标农场面积*作物当前根系深度。
9、在一些实施例中，所述作物数据还包括作物蒸腾系数，所述气象参数包括作物冠层净辐射、地表以上2米处风速、地表以上2米处平均气温、饱和水汽压、饱和水汽压曲线斜率和实际水汽压，所述基于所述气象参数和所述作物数据计算作物单位面积需水量包括：
10、
11、etc＝et0kc，
12、其中：etc是作物单位面积需水量，kc是作物蒸腾系数，et0是参照作物蒸发蒸腾量，t为地表以上2米处平均气温，rn为作物冠层净辐射，δ为饱和水汽压曲线斜率，u2为地表以上2米处风速，es为气温为t时的饱和水汽压，ea为实际水汽压，r为湿度计常数。
13、在一些实施例中，所述气象参数包括未来预设天数降水量，所述基于所述未来预设天数的水分蒸发量和所述气象参数确定灌水量包括：
14、灌水量＝未来预设天数的水分蒸发量-未来预设天数降水量。
15、在一些实施例中，所述目标农场地理数据包括目标农场纬度，所述基于所述灌溉参数确定未来预设天数的水分蒸发量包括：
16、基于所述目标农场维度和目标年份天数计算目标年份日天文辐射量；
17、基于所述目标年份日天文辐射量计算单位面积土壤水分蒸发量；
18、所述未来预设天数的水分蒸发量＝单位面积土壤水分蒸发量*目标农场面积*预设天数。
19、本公开实施例的第二方面提供了一种智能灌溉装置，包括：
20、参数获取模块，用于获取灌溉参数及灌溉模式，其中，所述灌溉参数至少包括目标农场地理数据、土壤数据、作物数据和气象参数，所述灌溉模式至少包括自动灌溉模式，所述自动灌溉模式包括第一灌溉模式和第二灌溉模式；
21、灌水量确定模块，用于基于所述灌溉模式确定灌水量，具体的，当工作在第一灌溉模式时，如果所述目标农场土壤湿度不高于预设阈值，则基于所述气象参数和所述作物数据计算作物单位面积需水量，基于所述作物单位面积需水量确定灌水量，当工作在第二灌溉模式时，基于所述灌溉参数确定未来预设天数的水分蒸发量，基于所述未来预设天数的水分蒸发量和所述气象参数确定灌水量；
22、指令生成模块，用于基于所述灌水量生成灌溉指令以控制灌溉设备对所述目标农场的所述作物进行灌溉。
23、本公开实施例的第三方面提供了一种智能灌溉设备，包括存储器和处理器：
24、所述存储器，用于存储计算机程序；
25、所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现根据本公开第一方面所述的方法。
26、本公开实施例的第四方面提供.一种智能灌溉系统，包括灌溉设备、数据获取系统、设备管理系统、控制系统，其中：
27、所述灌溉设备用于对所述目标农场基于所述控制系统下发的灌溉指令进行灌溉；
28、所述数据获取系统用于获取所述灌溉参数，其中，所述灌溉参数至少包括通过传感设备和/或网络获取的所述目标农场的地理数据、土壤数据、作物数据和气象参数；
29、所述设备管理系统用于对所述灌溉设备和/或所述传感设备进行在线管理，其中，所述在线管理包括但不限于对设备的在线查看、编辑、增加和删除；
30、所述控制系统包括用户交互界面，所述用户交互界面用于对用户进行所述灌溉参数和/或所述设备的在线展示，并用于接收用户输入的灌溉模式以及作为所述设备管理系统与用户的交互界面接收用户对所述设备的管理指令，其中，所述灌溉模式至少包括手动模式、定时模式和自动灌溉模式，所述自动灌溉模式包括第一灌溉模式和第二灌溉模式；
31、所述控制系统用于基于用户输入的所述灌溉模式生成灌溉指令并控制所述灌溉设备基于所述灌溉指令对所述目标农场进行灌溉，其中，当所述灌溉模式属于自动灌溉模式时，基于权利要求1-5任一项所述方法生成所述灌溉指令。
32、在一些实施例中，当用户输入的所述灌溉模式是手动模式时，所述控制系统接收用户对所述灌溉设备的操作指令，并基于所述操作指令生成所述灌溉指令；
33、当用户输入的所述灌溉模式是定时模式时，所述控制系统基于预设灌水量生成所述灌溉指令并按预设时间执行所述灌溉指令。
34、在一些实施例中，所述用户交互界面是微信小程序，所述控制系统基于所述微信小程序远程接收用户输入的所述灌溉模式并远程对所述用户进行所述灌溉参数和/或所述设备的在线展示以及远程接收用户对所述设备的管理操作。
35、综上所述，本公开各实施例提供的智能灌溉方法、装置、设备、系统，通过基于灌溉参数确定作物单位面积需水量，根据作物单位面积需水量确定灌水量或根据灌溉参数确定日天文辐射量，根据日天文辐射量和气象参数确定灌水量，因为灌溉参数可以通过传感设备或者网络自动获取，从而本公开可以自主做出灌溉决策，同时，因为传感设备和灌溉设备也可以自动控制，因此本公开实现了农业灌溉全过程的自动进行，提升了灌溉效率。同时，本公开的用户交互界面采用微信小程序，可以通过微信小程序实现灌溉参数的随时获取、灌溉设备和传感设备的在线展示和管理、灌溉模式的远程设定，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能灌溉方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，所述灌溉参数还包括目标农场面积、作物当前根系深度、土壤持水率和当前土壤含水量，所述基于所述作物单位面积需水量确定灌水量包括：
3.根据权利要求2所述的方法，所述作物数据还包括作物蒸腾系数，所述气象参数包括作物冠层净辐射、地表以上2米处风速、地表以上2米处平均气温、饱和水汽压、饱和水汽压曲线斜率和实际水汽压，所述基于所述气象参数和所述作物数据计算作物单位面积需水量包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气象参数包括未来预设天数降水量，所述基于所述未来预设天数的水分蒸发量和所述气象参数确定灌水量包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目标农场地理数据包括目标农场纬度，所述基于所述灌溉参数确定未来预设天数的水分蒸发量包括：
6.一种智能灌溉装置，其特征在于，包括：
7.一种智能灌溉设备，其特征在于，包括存储器和处理器：
8.一种智能灌溉系统，包括灌溉设备、数据获取系统、设备管理系统、控制系统，其中：>
9.根据权利要求8所述系统，其特征在于：
10.根据权利要求8所述系统，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种智能灌溉方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，所述灌溉参数还包括目标农场面积、作物当前根系深度、土壤持水率和当前土壤含水量，所述基于所述作物单位面积需水量确定灌水量包括：
3.根据权利要求2所述的方法，所述作物数据还包括作物蒸腾系数，所述气象参数包括作物冠层净辐射、地表以上2米处风速、地表以上2米处平均气温、饱和水汽压、饱和水汽压曲线斜率和实际水汽压，所述基于所述气象参数和所述作物数据计算作物单位面积需水量包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气象参数包括未来预设天数...
【专利技术属性】
技术研发人员：马宁，冯俊杰，苗发强，李留珂，韩金朝，郝萍萍，
申请(专利权)人：中国农业科学院农田灌溉研究所，
类型：发明
国别省市：
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