基于物联网的日光温室水肥一体化灌溉控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种基于物联网的日光温室水肥一体化灌溉控制方法及装置，该方法包括：获取日光温室的温室气象参数和目标基质水分信息，温室气象参数包括空气温度信息、空气湿度信息和光照强度信息；将温室气象参数输入到训练好的蒸腾速率模型中，得到日光温室的蒸腾速率，训练好的蒸腾速率模型基于温室气象参数训练得到；获取日光温室的基质湿度下限值，基质湿度下限值根据目标基质水分信息和蒸腾速率得到；获取日光温室的实时基质湿度值，根据基质湿度下限值和实时基质湿度值决策出目标灌溉方案，以供对日光温室内的作物进行水肥一体化灌溉控制。本发明专利技术实施例提高了基于物联网的日光温室水肥一体化灌溉控制的精度，提升了水肥灌溉的用水率。

Integrated Irrigation Control Method and Device of Water and Fertilizer in Solar Greenhouse Based on Internet of Things

The embodiment of the invention provides an integrated irrigation control method and device for solar greenhouse based on Internet of Things, which includes acquiring greenhouse meteorological parameters and target matrix moisture information, greenhouse meteorological parameters including air temperature information, air humidity information and light intensity information, and inputting greenhouse meteorological parameters into a trained transpiration rate model. To the transpiration rate of solar greenhouse, the trained transpiration rate model is based on the training of greenhouse meteorological parameters; the lower limit of substrate humidity of solar greenhouse is obtained, and the lower limit of matrix humidity is obtained according to the target matrix moisture information and transpiration rate; the real-time matrix humidity of solar greenhouse is obtained, and the target irrigation scheme is determined according to the lower limit of matrix humidity and the real-time matrix humidity value. It can be used for integrated irrigation control of water and fertilizer for crops in solar greenhouse. The embodiment of the invention improves the precision of integrated irrigation control of water and fertilizer in Solar Greenhouse Based on Internet of Things, and improves the water use rate of water and fertilizer irrigation.

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的日光温室水肥一体化灌溉控制方法及装置
本专利技术实施例涉及农业灌溉
，尤其涉及一种基于物联网的日光温室水肥一体化灌溉控制方法及装置。
技术介绍
随着农业现代化的发展，灌溉施肥系统在发展设施农业、节水农业和生态农业等方面的重要性日益突出。农业可持续发展是现代农业追求的目标，为了提高灌溉中水肥利用率，减少土壤连坐灾害并且保护环境，提出了水肥一体化概念。水肥一体化使用水为载体，将肥料与水同时灌溉入土壤或基质中，大大提高了水肥利用率。随着物联网技术的发展，在目前的水肥一体化灌溉技术中，综合考虑温室环境信息和基质含水率来预测灌溉策略越来越重要，在众多的模拟模型中比较有代表性的Wageningen模型和CROPWAT模型等。尤其是CROPWAT模型，功能比较全面，能对灌溉需水量进行标准的计算，还能评估不同的灌溉策略，以及非充分灌溉对作物产量的影响。然而，由于这些系统过于繁杂，需要处理的信息量过于庞大，对系统的配置要求也比较高，使整个水肥一体化控制系统长期处于高载荷运转状态，降低整个系统的性能和使用寿命，导致水肥一体化灌溉的控制精度较低，适用性较差和用水效率低。
技术实现思路
针对现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的日光温室水肥一体化灌溉控制方法，其特征在于，包括：获取日光温室的温室气象参数和目标基质水分信息，所述温室气象参数包括空气温度信息、空气湿度信息和光照强度信息；将所述温室气象参数输入到训练好的蒸腾速率模型中，得到日光温室的蒸腾速率，所述训练好的蒸腾速率模型基于所述温室气象参数训练得到；获取日光温室的基质湿度下限值，所述基质湿度下限值根据所述目标基质水分信息和所述蒸腾速率得到；获取日光温室的实时基质湿度值，根据所述基质湿度下限值和所述实时基质湿度值决策出目标灌溉方案，以供对日光温室内的作物进行水肥一体化灌溉控制。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的日光温室水肥一体化灌溉控制方法，其特征在于，包括：获取日光温室的温室气象参数和目标基质水分信息，所述温室气象参数包括空气温度信息、空气湿度信息和光照强度信息；将所述温室气象参数输入到训练好的蒸腾速率模型中，得到日光温室的蒸腾速率，所述训练好的蒸腾速率模型基于所述温室气象参数训练得到；获取日光温室的基质湿度下限值，所述基质湿度下限值根据所述目标基质水分信息和所述蒸腾速率得到；获取日光温室的实时基质湿度值，根据所述基质湿度下限值和所述实时基质湿度值决策出目标灌溉方案，以供对日光温室内的作物进行水肥一体化灌溉控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述训练好的蒸腾速率模型通过以下步骤训练得到：通过深度信念网络提取样本温室气象参数的特征向量，得到训练样本集；根据网格搜索算法优化最小二乘支持向量机的超参数的网络结构，得到待训练的最小二乘支持向量机；将所述训练样本集输入到所述待训练的最小二乘支持向量机中，对所述待训练的最小二乘支持向量机进行训练，得到所述训练样本集的样本蒸腾速率，从而获取到所述训练好的蒸腾速率模型；将所述温室气象参数输入到所述训练好的蒸腾速率模型，获取到所述蒸腾速率。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取日光温室的基质湿度下限值，包括：将所述目标基质水分信息和所述蒸腾速率模糊化，并根据三角形隶属度函数建立模糊规则，通过所述模糊规则将模糊化后的结果进行转换，获取到所述基质湿度下限值，以供和所述实时基质湿度值决策出所述目标灌溉方案。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述基质湿度下限值和所述实时基质湿度值决策出目标灌溉方案，以供对日光温室中的作物进行水肥一体化灌溉控制，包括：通过所述基质湿度下限值和所述蒸腾速率设置基质湿度上限值，根据所述基质湿度下限值与所述实时基质湿度值确定是否对日光温室内的作物进行灌溉，并根据所述基质湿度上限值确定持续灌溉时间，从而决策出所述目标灌溉方案，以供对日光温室内的作物进行水肥一体化灌溉控制。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过所述基质湿度下限值和所述蒸腾速率设置基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李莉，李帅帅，王海华，孟繁佳，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11