【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土壤湿度控制，并且更具体地，涉及一种基于智能湿度调控算法的智能灌溉方法、系统及存储介质。
技术介绍
1、中国是传统的农业大国，农业是提供支撑国民经济建设与发展的基础产业。同时，我国正面临着水资源短缺、农村地区供水不足等问题，我国人均水资源占有量仅为世界平均水平的四分之一，农业灌溉又以“大水漫灌”为主，灌溉用水利用率低下。全国国土变更调查初步汇总结果显示，2022年全国共有耕地12760.1万公顷。再根据水利局2021年数据显示，全国有效灌溉面积为10.37亿亩，仅占耕地面积的54.07％。
2、目前在农业灌溉领域使用的现有技术主要涉及土壤湿度检测、数据处理和灌溉控制。首先是土壤湿度检测，使用传感器对土壤湿度进行监测，传感器将实时的湿度数据传输给控制系统。控制系统接收土壤湿度数据，使用预设的规则或算法进行处理，以确定是否需要进行灌溉和确定灌溉量。根据数据处理的结果，控制系统通过执行相应的操作，如打开或关闭阀门，来实现对灌溉系统的控制。
3、现有技术在一定程度上实现了对土壤湿度的监测和灌溉控制，但相较于本专利技术的智能灌溉系统，存在些许不足。缺乏智能调控算法，现有技术中的算法通常是基于静态规则或简单的预设条件，缺乏智能学习和适应性。
4、因此，目前亟需一种基于智能湿度调控算法的智能灌溉方案。
技术实现思路
1、为了解决上述
技术介绍
所述的至少一个问题，本专利技术提供一种基于智能湿度调控算法的智能灌溉方法、系统及存储介质。
2、
3、使用湿度传感器采集土壤湿度数据，通过cmos单片机收集湿度传感器中的土壤湿度数据并传输至控制中心；
4、控制中心采用预设的智能湿度调控算法，对土壤湿度数据进行处理，根据处理的结果确定对应的灌溉控制策略，并将灌溉控制策略发送至cmos单片机；
5、cmos单片机基于灌溉控制策略，对灌溉设备执行相应的灌溉控制操作。
6、可选地，所述控制中心采用预设的智能湿度调控算法，对土壤湿度数据进行处理，包括：
7、控制中心采用预设的智能湿度调控算法，通过以下公式对土壤湿度数据进行处理，确定灌溉水量；
8、
9、其中，w是灌溉水量，hd是目标湿度，hc是土壤湿度数据中的当前土壤湿度，kp是智能湿度调控算法的比例系数，ki是智能湿度调控算法的积分系数，kd是智能湿度调控算法的微分系数。
10、可选地，所述智能湿度调控算法通过比例控制考虑当前土壤湿度与目标湿度之间的差异，当当前土壤湿度偏离目标湿度时，通过比例系数kp引导系统采取相应的补充水量。
11、可选地，所述智能湿度调控算法引入积分系数ki，通过对湿度偏差进行积分来消除系统的稳态误差。
12、可选地，所述智能湿度调控算法引入微分系数kd，通过对湿度偏差的变化率进行微分，使系统对湿度变化的响应更为平滑和稳定。
13、可选地，使用湿度传感器采集土壤湿度数据之前，该方法还包括：
14、将灌溉水量的取值范围划分为多个区间；
15、针对每个区间，设定相应的阀门控制策略；
16、针对每个区间，设定相应的喷罐头控制策略。
17、可选地，所述处理的结果为灌溉水量w，并且根据处理的结果确定对应的灌溉控制策略，包括：
18、从多个区间中确定灌溉水量w对应的目标区间；
19、从多个阀门控制策略中确定目标区间对应的目标阀门控制策略；
20、从多个喷罐头控制策略中确定目标区间对应的目标喷罐头控制策略；
21、基于目标阀门控制策略和目标喷罐头控制策略，确定对应的灌溉控制策略。
22、根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于智能湿度调控算法的智能灌溉系统，包括：
23、湿度传感器、cmos单片机和控制中心，其中
24、湿度传感器用于采集土壤湿度数据；
25、cmos单片机用于收集湿度传感器中的土壤湿度数据并传输至控制中心；
26、控制中心用于采用预设的智能湿度调控算法，对土壤湿度数据进行处理，根据处理的结果确定对应的灌溉控制策略，并将灌溉控制策略发送至cmos单片机；
27、cmos单片机还用于基于灌溉控制策略，对灌溉设备执行相应的灌溉控制操作。
28、根据本专利技术的又一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行本专利技术上述任一方面所述的方法。
29、根据本专利技术的又一个方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现本专利技术上述任一方面所述的方法。
30、本专利技术通过智能湿度调控算法的应用，能够实时监测土壤湿度并动态调整灌溉水量，从而实现对农田灌溉的精准控制，提高农田灌溉的效率，确保农作物在不同生长阶段能获得适宜的水分，进而提高农作物的产量和质量。采用cmos单片机技术，本系统的硬件设计更为精简高效，有助于减少制作成本，还可提高系统的可扩展性和可维护性。减少过渡灌溉和水资源浪费，有助于保护环境，降低对水资源的过度开采，提升农业生产的可持续性。
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1.一种基于智能湿度调控算法的智能灌溉方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制中心采用预设的智能湿度调控算法，对土壤湿度数据进行处理，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述智能湿度调控算法通过比例控制考虑当前土壤湿度与目标湿度之间的差异，当当前土壤湿度偏离目标湿度时，通过比例系数Kp引导系统采取相应的补充水量。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述智能湿度调控算法引入积分系数Ki，通过对湿度偏差进行积分来消除系统的稳态误差。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述智能湿度调控算法引入微分系数Kd，通过对湿度偏差的变化率进行微分，使系统对湿度变化的响应更为平滑和稳定。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，使用湿度传感器采集土壤湿度数据之前，还包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述处理的结果为灌溉水量W，并且根据处理的结果确定对应的灌溉控制策略，包括：
8.一种基于智能湿度调控算法的智能灌溉系统，其特征在于，包
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1-7任一所述的方法。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于智能湿度调控算法的智能灌溉方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制中心采用预设的智能湿度调控算法，对土壤湿度数据进行处理，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述智能湿度调控算法通过比例控制考虑当前土壤湿度与目标湿度之间的差异，当当前土壤湿度偏离目标湿度时，通过比例系数kp引导系统采取相应的补充水量。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述智能湿度调控算法引入积分系数ki，通过对湿度偏差进行积分来消除系统的稳态误差。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述智能湿度调控算法引入微分系数kd，通...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴丽娟，石宏庆，胡乃伟，侯庆，李刚毅，蓝善根，杨国萍，吴招弟，
申请(专利权)人：贵州省通信产业服务有限公司，
类型：发明
国别省市：
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