[发明专利]一种农作物精确灌溉算法及控制系统

说明书

本发明公开了一种农作物精确灌溉算法及控制系统，农作物精确灌溉算法包括作物需水量计算和灌溉制度推算，所述作物需水量计算采用彭曼法，所述灌溉制度包括灌水定额、灌溉定额，灌溉制度按照旱作物和水田作物进行分类，不同作物类型执行不同的灌溉制度，根据灌溉制度确定灌溉量，所述灌溉制度采用列表、图解逐旬计算或者计算机编程计算，控制系统能够收集基础的农业气象和土壤墒情的信息，利用新提出的灌溉算法，针对不同的农田提供不同的灌溉方案，提供实时方案操作指令，同时还具备施肥管理和病虫害管理功能。

技术领域

本发明涉及农作物生产智能控制技术领域，尤其是一种农作物精确灌溉算法及控制系统。

背景技术

随着国民经济的进一步发展，采用现代化物联网技术实现农田节水灌溉施肥自动控制，已成为农业信息化管理的趋势。现在的农业操作软件一般都是收集农业生产的基础信息，而收集信息后的数据处理以及采取相对应的技术措施方案则需要人工后台处理，缺乏及时性和高效性。例如《基于HORNER OCS 的灌溉施肥智能化控制系统》(许华宇，2020)中所运用的控制系统，虽然可以智能化控制灌溉和施肥，但是这种操作平台比较局限于室内物联网操作平台，并不能人为远程精细操控，并且无法直接提供一系列具体改良化实施方案。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种农作物精确灌溉算法及控制系统，该控制系统能够收集基础的农业气象和土壤墒情的信息，利用新提出的灌溉算法，针对不同的农田提供不同的灌溉方案，提供实时方案操作指令，同时还具备施肥管理和病虫害管理功能。

一种农作物精确灌溉算法，包括作物需水量计算和灌溉制度推算，所述作物需水量计算采用彭曼法，所述灌溉制度包括灌水定额、灌溉定额，灌溉制度按照旱作物和水田作物进行分类，不同作物类型执行不同的灌溉制度，根据灌溉制度确定灌溉量，所述灌溉制度采用列表、图解逐旬计算或者计算机编程计算。

作为上述技术方案的优选，作物需水量的计算公式为ET＝Kc×ET₀，其中， ET₀＝[(P₀/P)·(△/γ)·Rn﹢E_α]/[1﹢(P₀/P)·(△/γ)]。

作为上述技术方案的优选，水田作物的灌水定额的计算公式为 M₁＝0.667(h₀﹢s₁﹢e₁t₁﹣p₁)，生育期内灌溉制度的水量平衡计算公式为 h₁+p+m-E-C＝h₂，根据灌水定额计算公式和水量平衡计算公式确定不同时期的灌水量。

作为上述技术方案的优选，旱作物的灌水定额的计算公式为 M₁＝W_max-W₀＝667HAβ_max-667HAβ_o＝667HA(β_max-β_o)，生育期内的水量平衡公式为W₁+P₀+WT+K+M－E－S＝W₂，P₀＝σP，根据灌水定额计算公式和水量平衡计算公式确定不同时期的灌水量，当地下水水埋深度大于3米时，K按试验资料取值。

作为上述技术方案的优选，旱作物的灌溉制度列表计算的步骤为：步骤一，收集基本资料；步骤二，计算生育期计划湿润层内含水量；步骤三，计算各次降雨的入渗雨量及时段入渗雨量；步骤四，计算因计划湿润层增加而增加的含水量WT；步骤五，计算各时段地下水补给量；步骤六，计算各时段田间需水量；步骤七，逐日计算灌溉制度；步骤八，校核各生育阶段及全生育期的计算结果。

一种采用上述农作物精确灌溉算法的控制系统，包括气象条件板块、土壤墒情板块及灌溉板块，所述气象条件板块和土壤墒情板块用于收集上述技术数据信息，灌溉板块通过上述灌溉算法计算出农作物不同时期的灌水量，并向终端执行设备下达执行命令。