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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动灌溉,尤其涉及一种可自动调节水量的绿篱养护器。
技术介绍
1、自动灌溉技术主要涉及利用各种自动化系统来管理和优化植物的水分供给。这包括使用传感器、计时器以及其他控制设备来监测和调节灌溉系统,以确保植物按需获得适量的水分。这种技术的发展旨在提高水资源的使用效率,减少人工干预,并通过准确控制水量来优化植物生长环境。
2、可自动调节水量的绿篱养护器是一种专门设计用于绿篱植物的灌溉设备,其核心功能是自动调节供水量以适应绿篱的具体需求,目的是通过自动化控制,确保绿篱在不同的环境条件下都能获得适当的水分,从而维持其健康和美观,同时减少水资源浪费,提高灌溉效率,并通过持续的水分管理优化绿篱的生长和维护效果。
3、传统自动灌溉系统依赖预设程序和传感器的简单反馈,缺乏对实时环境变化和植物生长需求的动态调整能力,无法及时响应天气变化和土壤湿度的波动,导致过度灌溉或不足灌溉,影响植物健康生长,肥料供给基于固定计划,无法根据植物的具体生长状态和土壤养分水平进行调整,导致肥料浪费和环境污染,无法有效分析和预测环境变化和植物需求,导致资源利用效率低下,无法快速调整灌溉计划,造成水分供应不均匀,影响植物的生长效果。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种可自动调节水量的绿篱养护器。
2、为了实现上述目的,本专利技术采用了如下技术方案:一种可自动调节水量的绿篱养护器包括:
3、初始配置模块:根据植物生长需求录入土
4、灌溉调度模块:根据所述基础灌溉策略,构建灌溉周期和定时灌溉计划,并参照植物生长阶段和气候变化,采用模拟退火算法调整灌溉计划的时间和水量,生成灌溉时间表;
5、土壤水分调控模块:基于所述灌溉时间表调整土壤湿度传感器,实时监控土壤状态,同时采用循环神经网络,根据传感数据与设定的目标湿度对比,调整水量输出,生成土壤湿度控制计划;
6、灌溉执行模块:基于所述土壤湿度控制计划,激活灌溉系统的水阀,调节开关频率和灌溉持续时间,同时控制灌溉过程,生成灌溉操作记录;
7、肥料供给调节模块:通过所述灌溉操作记录分析植物对水和营养的吸收效率,调整施肥装置,优化肥料和水的比例,实施准确施肥策略,生成肥料调整方案;
8、维护与监控集成模块:通过实时数据监控整个灌溉和施肥系统的运行状态,基于所述灌溉操作记录和所述肥料调整方案进行常规检查,并根据设备的性能和操作效果调整维护周期和维护措施,同时使用肥料调整方案中的维护更新记录对系统性能进行评估,调整监控策略,生成监控策略更新记录。
9、作为本专利技术的进一步方案,所述基础灌溉策略包括设定的灌溉起始时间、水压设置和每次灌溉的持续时长,所述土壤湿度控制计划具体为目标湿度值、湿度检测频率和基于检测结果的灌溉调整参数,所述灌溉执行细节包括实施的灌溉区域、每区域施水量和灌溉后的土壤湿度记录,所述肥料调整方案包括肥料种类、每种肥料的施用量和肥料与水的混合比例,所述维护更新记录包括检查的灌溉设备项、更换的配件列表和维护后的系统状态,所述性能监控结果包括系统的总运行时间、各部分的效能评估和检测到的常见问题。
10、作为本专利技术的进一步方案,所述初始配置模块包括输入子模块、分析子模块和策略生成子模块,其中:
11、输入子模块:采用用户输入的数据,进行数据格式化处理,检查数据的完整性和有效性,过滤不符合标准的输入信息,生成基础数据集;
12、分析子模块:通过所述基础数据集,计算出基于土壤和气候的灌溉需求,对各参数进行标准化处理,使之适用于不同类型的土壤和气候条件,生成灌溉需求参数表;
13、策略生成子模块:基于所述灌溉需求参数表,整合各参数以制定出初步的灌溉计划,调整计划以适应特定生长阶段的需求,建立初级灌溉策略。。
14、作为本专利技术的进一步方案,所述灌溉调度模块包括计划制定子模块、调整子模块和时间表生成子模块,其中:
15、计划制定子模块:基于所述初级灌溉策略,制定灌溉周期,排定灌溉活动的具体日期和时间,确保整个周期内水分供应均匀,生成灌溉周期计划;
16、调整子模块:根据所述灌溉周期计划,采用模拟退火算法,根据实时天气数据和植物生长情况调整灌溉参数,优化灌溉时间和水量,生成调整后的灌溉计划;
17、时间表生成子模块:基于所述调整后的灌溉计划,规划每次灌溉的具体时间,使灌溉计划与植物生长需求结合天气条件,生成详细灌溉时间表。
18、作为本专利技术的进一步方案,所述模拟退火算法,按照公式:
19、
20、其中:p(e,e′,t,h,w)表示接受新解的概率,e为当前解的评价函数值,通常是基于当前灌溉计划的效率或成本,e′为新解的评价函数值,基于提出的新灌溉计划的预期效率或成本,t为当前的温度,h为基于实时天气调整系数,w为基于植物生长情况的权重系数,k为控制参数,exp为自然指数函数。
21、作为本专利技术的进一步方案,所述土壤水分调控模块包括湿度检测子模块、湿度分析子模块和水量调节子模块,其中:
22、湿度检测子模块:基于所述灌溉时间表调整的需求,激活土壤湿度传感器进行土壤湿度监控,定时收集土壤湿度数据,并记录湿度变化趋势,生成实时湿度读数;
23、湿度分析子模块:采用所述实时湿度读数,采用循环神经网络,对比目标湿度,分析湿度差异量,计算需要调整的湿度量,并确认湿度调整方向,生成湿度调整指标;
24、水量调节子模块:通过所述湿度调整指标,设定水阀开启的频率和时间,调整水量输出以匹配土壤湿度需求,并持续监控调整效果,生成水量优化配置。
25、作为本专利技术的进一步方案,所述循环神经网络,按照公式:
26、ht=f(w·[ht-1,xt,et,ct]+b+d)
27、其中:ht是时刻t的隐藏状态,表示网络在当前时刻的内部状态,xt是时刻t的输入,et为环境因素影响系数,ct为校正系数,w为权重矩阵,b是偏置项,d为动态调整项,f为激活函数。
28、作为本专利技术的进一步方案,所述灌溉执行模块包括灌溉启动子模块、灌溉控制子模块和灌溉监控子模块,其中:
29、灌溉启动子模块:基于所述水量优化配置,激活灌溉系统的水阀,开始灌溉周期,调整初始水流量,并监控水阀的开启状态,生成初次灌溉执行记录;
30、灌溉控制子模块:采用所述初次灌溉执行记录,调节灌溉时间与水量,根据土壤吸水率和湿度反馈细调控制参数,进行持续调整,生成灌溉过程控制细节;
31、灌溉监控子模块:通过所述灌溉过程控制细节,对灌溉过程进行实时监控,收集灌溉完成度数据,确保灌溉系统按预设参数运行,生成灌溉操作记录。
32、作为本专利技术的进一步方案,所述肥料供给调节模块包括吸收分析子模块、施肥优化子模块和肥料配置子模本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可自动调节水量的绿篱养护器,其特征在于:所述绿篱养护器包括:
2.根据权利要求1所述的可自动调节水量的绿篱养护器,其特征在于,所述基础灌溉策略包括设定的灌溉起始时间、水压设置和每次灌溉的持续时长,所述土壤湿度控制计划具体为目标湿度值、湿度检测频率和基于检测结果的灌溉调整参数,所述灌溉执行细节包括实施的灌溉区域、每区域施水量和灌溉后的土壤湿度记录,所述肥料调整方案包括肥料种类、每种肥料的施用量和肥料与水的混合比例,所述维护更新记录包括检查的灌溉设备项、更换的配件列表和维护后的系统状态,所述性能监控结果包括系统的总运行时间、各部分的效能评估和检测到的常见问题。
3.根据权利要求1所述的可自动调节水量的绿篱养护器,其特征在于,所述初始配置模块包括输入子模块、分析子模块和策略生成子模块,其中:
4.根据权利要求1所述的可自动调节水量的绿篱养护器,其特征在于,所述灌溉调度模块包括计划制定子模块、调整子模块和时间表生成子模块,其中:
5.根据权利要求3所述的可自动调节水量的绿篱养护器,其特征在于,所述模拟退火算法,按照公式:
7.根据权利要求5所述的可自动调节水量的绿篱养护器,其特征在于,所述循环神经网络,按照公式:
8.根据权利要求1所述的可自动调节水量的绿篱养护器,其特征在于,所述灌溉执行模块包括灌溉启动子模块、灌溉控制子模块和灌溉监控子模块,其中:
9.根据权利要求1所述的可自动调节水量的绿篱养护器,其特征在于,所述肥料供给调节模块包括吸收分析子模块、施肥优化子模块和肥料配置子模块,其中:
10.根据权利要求1所述的可自动调节水量的绿篱养护器,其特征在于,所述维护与监控集成模块包括维护执行子模块、性能评估子模块、监控策略调整子模块,其中:
...【技术特征摘要】
1.一种可自动调节水量的绿篱养护器,其特征在于:所述绿篱养护器包括:
2.根据权利要求1所述的可自动调节水量的绿篱养护器,其特征在于,所述基础灌溉策略包括设定的灌溉起始时间、水压设置和每次灌溉的持续时长,所述土壤湿度控制计划具体为目标湿度值、湿度检测频率和基于检测结果的灌溉调整参数,所述灌溉执行细节包括实施的灌溉区域、每区域施水量和灌溉后的土壤湿度记录,所述肥料调整方案包括肥料种类、每种肥料的施用量和肥料与水的混合比例,所述维护更新记录包括检查的灌溉设备项、更换的配件列表和维护后的系统状态,所述性能监控结果包括系统的总运行时间、各部分的效能评估和检测到的常见问题。
3.根据权利要求1所述的可自动调节水量的绿篱养护器,其特征在于,所述初始配置模块包括输入子模块、分析子模块和策略生成子模块,其中:
4.根据权利要求1所述的可自动调节水量的绿篱养护器,其特征在于,所述灌溉调度模块包括计划制定子模块、调整子模块和时间表...
【专利技术属性】
技术研发人员:贾芸露,石云,宋鹏,黄捷南,熊睿枢,蒋欢,
申请(专利权)人:中国电建集团重庆工程有限公司,
类型:发明
国别省市:
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