The invention discloses a universal intelligent irrigation system and control method thereof, comprising a plurality of meteorological information sensors and a plurality of soil information sensor, a plurality of meteorological information sensor and a plurality of soil information sensor are respectively connected with a data collection module, data gathering module are respectively connected with two model calculation and control module, and control module connecting the actuator model, actuator connected irrigation equipment; model calculation and control module includes the PLS model and the ANFIS model, the system environment to detect sensor and soil parameters as the basis, using machine learning algorithm, by extracting the parameters required for irrigation of the most influential parameters of water consumption, and the establishment of the corresponding calculation model of crop transpiration, irrigation control according to the calculation results. The universal intelligent irrigation control method of the invention adopts a closed loop control mode, which can automatically adjust the irrigation frequency and the irrigation water consumption according to different meteorological conditions and crop growth conditions.
【技术实现步骤摘要】
一种通用智能灌溉系统及其控制方法
本专利技术属于农业灌溉
,尤其是涉及一种通用智能灌溉控制方法。
技术介绍
当前的自动灌溉控制基本上分为以下几类,一种是定时灌溉,即事先规定好灌溉时间表,定时开始,定时结束;一种是根据作物蒸腾量进行灌溉,即根据特定的计算公式进行作物蒸腾量的计算,当达到某一设定值时进行灌溉,并根据计算数据确定灌溉量的大小;一种是根据传感器数据进行灌溉,即通过插入或埋入土壤里的土壤湿度传感器实时检测土壤湿度的变化,达到某一设定值时进行灌溉,并根据传感器的检测数据确定灌溉停止时间;还有就是综合利用多种传感器的数据确定灌溉行为,比如根据空气的温湿度、光照、风速等气象参数结合土壤湿度传感器进行综合判断,最终得到灌溉的控制策略。以上所述多种自动灌溉控制方法均存在一定的缺陷和不足:一、定时灌溉模式属于开环控制,该式中灌溉制度是静态的,作物所需灌溉用水量及灌溉时间由事先估计来确定,但是作物生长及其环境是动态变化的,作物生长所需灌溉量也是不断随之变化的,该方法无法准确提供作物生长所需用水量,存在多灌或少灌的现象,而且不能根据气象条件灵活变化,即便存在降水情况,仍然会按照时间表进行灌溉控制,如果某段时间天气特别干旱而事先没有估计到,则会造成作物缺水现象。二、根据作物蒸腾量进行灌溉也属于开环控制,该种方法一般会根据气象信息进行作物蒸腾量的估算,并据此进行灌溉控制,虽然相对定时灌溉,灵活程度有所提高,但是仍然无法避免降水情况下执行灌溉行为的情况出现,而且当灌溉管道或滴头、喷头等存在堵塞情况时,作物是否得到了应该得到的灌溉用水量,无法进行反馈。三、根据土壤湿度 ...
【技术保护点】
一种通用智能灌溉系统,其特征在于:包括多个用于监测空气温度、空气相对湿度、光辐射强度、风速、雨量、饱和水汽压值、土壤温度、土壤基质势的气象信息传感器和多个用于监测土壤湿度的土壤信息传感器,多个所述气象信息传感器连接第一数据汇聚模块,多个所述土壤信息传感器连接第二数据汇聚模块,所述第一数据汇聚模块和第二数据汇聚模块分别连接模型计算及控制模块,所述模型计算及控制模块连接执行器,所述执行器连接灌溉设备;所述模型计算及控制模块包括PLS计算模型和ANFIS计算模型。
【技术特征摘要】
1.一种通用智能灌溉系统,其特征在于:包括多个用于监测空气温度、空气相对湿度、光辐射强度、风速、雨量、饱和水汽压值、土壤温度、土壤基质势的气象信息传感器和多个用于监测土壤湿度的土壤信息传感器,多个所述气象信息传感器连接第一数据汇聚模块,多个所述土壤信息传感器连接第二数据汇聚模块,所述第一数据汇聚模块和第二数据汇聚模块分别连接模型计算及控制模块,所述模型计算及控制模块连接执行器,所述执行器连接灌溉设备;所述模型计算及控制模块包括PLS计算模型和ANFIS计算模型。2.根据权利要求1所述的通用智能灌溉系统,其特征在于:多个土壤信息传感器分别用于监测20-25cm深度土壤湿度、40-45cm深度土壤湿度和70-80cm深度土壤湿度。3.一种通用智能灌溉的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:A、开始,初始化系统,设定有效参数变化率值;B、输入通过气象传感器和土壤传感器得到的如下所有环境及土壤参数:空气温度、空气相对湿度、光辐射强度、风速、雨量、饱和水汽压值、土壤温度、土壤基质势、20-25cm...
【专利技术属性】
技术研发人员:程曼,张德宁,袁洪波,蔡振江,
申请(专利权)人:河北农业大学,
类型:发明
国别省市:河北,13
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