【技术实现步骤摘要】
水肥一体化灌溉系统控制方法及水肥一体化灌溉系统
本专利技术涉及农业生产
，尤其涉及一种水肥一体化灌溉系统控制方法及水肥一体化灌溉系统。
技术介绍
随着现代农业的发展，高水平的自动化设备为推动种植业水平的提高发挥了越来越重要的作用。目前，我国农业的快速发展依赖于水肥药等的大量使用，这种方式造成资源日益短缺，并引发严重的环境污染问题。我国目前农业灌溉用水量多，化肥施用量远超国际公认的化肥施用安全上线，多余的化肥随着水流进入生态圈，造成水体富营养化，并导致土壤板结和盐碱化，严重影响农业的可持续发展。为此，现阶段人们采用水肥一体化灌溉系统，以精确配置肥料、节省资源及减小环境污染。但现有的水肥一体化灌溉系统存在以下问题：常见的水肥一体化灌溉系统施肥形式多种多样，比如可以采用简易的自动灌溉施肥设备，但灌溉量和施肥量仍然依赖粗放的经验或者定时定量灌溉，缺乏科学的依据；市场上大型园区水肥一体化灌溉系统中采用的控制装置多数成本较高，且以土壤水分或单一环境参数作为灌溉施肥决策的主要依据，不符合作物实时生长特性和水肥需求量要求。
【技术保护点】
1.一种水肥一体化灌溉系统控制方法，其特征在于，包括：/n步骤S1，获取作物的图像信息、作物生长区的土壤信息及作物生长区的气象环境信息，基于ResNet-101的深度网络模型分析作物的水分供给状况、肥料供给状况及所处的生育期；/n步骤S2，基于水分供给状况、肥料供给状况及所处的生育期控制水肥一体化灌溉装置的运行。/n
【技术特征摘要】
1.一种水肥一体化灌溉系统控制方法，其特征在于，包括：
步骤S1，获取作物的图像信息、作物生长区的土壤信息及作物生长区的气象环境信息，基于ResNet-101的深度网络模型分析作物的水分供给状况、肥料供给状况及所处的生育期；
步骤S2，基于水分供给状况、肥料供给状况及所处的生育期控制水肥一体化灌溉装置的运行。
2.根据权利要求1所述的水肥一体化灌溉系统控制方法，其特征在于，步骤S1包括：
步骤S11，获取生长区作物的图像，将采集到的图像放置于对应类别的训练模型文件中；
步骤S12，对图像进行预处理和数据增广；
步骤S13，利用训练好的ResNet-101深度卷积神经网络模型对作物的图像进行分类识别，确定作物的水分供给状况、肥料供给状况及所处的生育期。
3.根据权利要求1或2所述的水肥一体化灌溉系统控制方法，其特征在于，步骤S2包括：
基于水分供给状况、气象环境信息、土壤信息和所处的生育期修正作物蒸散量，确定当前作物所需要的实际灌溉量；基于所述土壤信息、所处的生育期、肥料供给状况及作物种植信息确定作物的实际施肥量；基于地理位置信息调整灌溉施肥时间。
4.根据权利要求3所述的水肥一体化灌溉系统控制方法，其特征在于，基于作物所处的生育期查询当前作物不同生育期内的生理特性模型获取该作物当前生育期的肥料需求量，结合作物的肥料供给状况获得理论施肥量，基于土壤养分情况及作物种植信息修正理论施肥量以获取作物的实际施肥量。
5.根据权利要求4所述的水肥一体化灌溉系统控制方法，其特征在于，所述理论施肥量FN采用公式FN＝Ni*(1+NK)确定，式中，Ni表示当前作物处于生育期i时的某一肥料需求量；NK表示作物的肥料供给状况，当缺肥时记为1，肥料供给正常时记为0，施肥过量时记为-1。
6.根据权利要求4所述的水肥一体化灌溉系统控制方法，其特征在于，当前作物土壤养分情况及作物养分吸收特性记为SN，基于计算出的理论施肥量FN与当前作物土壤养分情况和作物养分吸收特性征SN确定作物的实际施肥量FNN，所述实际施肥量FNN利用公式FNN＝FN*SN确定。
7.根据权利要求3所述的水肥一体化灌溉系统控制方法，其特征在于，基于气象环境信息确定作物的理论蒸散量；基...
【专利技术属性】
技术研发人员：林森，郭文忠，刘玉坤，李银坤，赵倩，王少磊，李友丽，贾冬冬，周波，陈红，
申请(专利权)人：北京农业智能装备技术研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。