[发明专利]一种土壤墒情的人工智能控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种土壤墒情的人工智能控制方法及系统，其中，所述人工智能控制方法根据植被的种类和地形进行区域划分和分开控制，并且结合上一单位时间段的深层土壤实际水分消耗率来对下一单位时间段的深层土壤含水量进行预判，假如预判结果显示下一单位时间段中的土壤深层含水量低于植被在该生长期内适宜的土壤含水量的下限值时，则结合天气预测模块的天气预测信息中的下一单位时间段的降雨量来对灌溉区域进行灌溉，从而保证该灌溉区域中的土壤深层含水量处于植被在该生长期内的土壤含水量的适宜范围内，以此实现对灌溉区域中的土壤深层含水量进行人工智能控制，且控制精度更高。本发明还提供了一种土壤墒情的人工智能控制系统。

技术领域

本发明涉及一种土壤灌溉方法，具体为一种土壤墒情的人工智能控制方法及系统。

背景技术

土壤墒情是指土壤的湿度情况的指标，即土壤的实际含水量。我国是农业的大国，种植业对于我国来说非常重要，一个适宜的土壤墒情对植被的生长尤为重要。目前我国在墒情的智能控制方面比较薄弱，而我国的土地有的比较分散而有的很广，广大土地上会种满各种植被，由于每种植被对土壤含水量的需求均不相同，因此导致不能让每一种植被都生长在适宜的湿度下。另外，即使是同一种植被，在不同的生长期内对土壤水分的需求也不一样，因此，需要通过识别植被的形态和生长周期，来对该灌溉区域内的土壤含水量进行调节。但是现有技术中并无此控制系统和控制方法，因此，本发明的目的在于研发一种可根据植株的种类和生长期而实时对土壤含水量进行调节的方法。

发明内容

本发明在于克服现有技术的不足，提供一种土壤墒情的人工智能控制方法，所述人工智能控制方法能够根据植被的种类和对应的生长期对土壤含水量进行实时监控和调节，并对下个单位时间段的土壤含水量进行预判，从而及时补充土壤水分，使得同一区域内的植被处于适宜的土壤含水量的范围内。

本发明的第二个目的在于提供一种用于所述土壤墒情的人工智能控制方法的人工智能控制系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种土壤墒情人工智能控制方法，包括以下步骤：

(1)、区域划分模块根据植被和土地的类型不同将区域划分为不同的灌溉区域，并在对应的灌溉区域内设置对应的喷头和水分传感器，其中，所述水分传感器为多组，每组水分传感器为两个，其中一个设置在土壤表层，为表层水分传感器，用于采集土壤表层的土壤表层含水量；另一个设置在同一位置的土壤深层，为深层水分传感器，用于采集土壤深层的土壤深层含水量；

(2)、通过土壤墒情检测模块收集该灌溉区域内的水分传感器的数据，通过植被模块来对该灌溉区域内的植被的种类和形貌进行识别，通过风力检测模块来收集该灌溉区域内的风力信息，通过温度检测模块来收集该灌溉区域内的温度信息，并将这些收集到的数据信息传递给后台处理模块；

(3)、后台处理模块接收到这些数据信息后，通过对植被模块所采集到的植被的种类和形貌信息来确定该植被的生长期；并通过数据分析模块确定植被在该生长期内适宜的土壤含水量的范围以及该灌溉区域内的单位时间内的土壤深层的深层土壤水分消耗率，并通过预判模块对下一个单位时间内的深层土壤水分消耗率进行预判，以此计算下一个单位时间内的土壤深层含水量是否低于植被在该生长期内适宜的土壤含水量的下限值；具体步骤为：

(3-1)、通过数据分析模块分析单位时间内起始时的土壤深层含水量和结束时的土壤深层含水量，通过以下公式计算单位时间内的深层土壤实际水分消耗率：

其中：θ_{上一时段起始}为单位时间内起始时的土壤深层含水量，θ_{上一时段最终}为该单位时间内终止时的土壤深层含水量，t为单位时段的时长，μ₁为该单位时间内的深层土壤实际水分消耗率；