[发明专利]供水管网、原液供给管网布局方法和水肥管控系统及方法

权利要求书

1.一种水肥管控系统，其特征在于，包括：中央控制单元、供水单元、原液单元和配肥单元；

所述中央控制单元用于基于人机交互设定的分区参数，以输出各分区对应的灌溉计划和施肥计划；

所述供水单元基于所述灌溉计划进行配水，并将水送至对应分区的温室内进行灌溉；

所述供水单元与所述原液单元连通，所述供水单元和所述原液单元均与所述配肥单元连通，所述配肥单元基于所述施肥计划进行配肥，并将配好的肥液送至对应分区的温室内进行施肥。

2.根据权利要求1所述的水肥管控系统，其特征在于，所述中央控制单元包括参数输入模块、灌溉决策模块和施肥决策模块；

所述参数输入模块用于接收通过人机交互装置设定的所述分区参数；

所述灌溉决策模块用于基于所述分区参数和生长发育模型，得出各分区内作物生育时期，并基于所述作物生育时期和和温室群灌溉决策模型确定各分区对应的灌溉计划；

所述施肥决策模块用于基于所述分区参数和生长发育模型，得出各分区内作物生育时期，并基于所述作物生育时期和和温室群施肥决策模型确定各分区对应的施肥计划。

3.根据权利要求2所述的水肥管控系统，其特征在于，所述水肥管控系统还包括信息采集单元，所述信息采集单元用于采集温室群各分区内环境因子数据并发送至所述中央控制单元。

4.根据权利要求1至3任一项所述的水肥管控系统，其特征在于，所述原液单元包括至少一个原液桶，所述原液桶具有清水进口和原液出口，每一所述原液桶的内部设有第一搅拌器，所述原液桶位于各分区的中心位置处。

5.根据权利要求4所述的水肥管控系统，其特征在于，所述配肥单元包括混肥罐，每一所述温室对应设有一个所述混肥罐；

所述混肥罐具有清水进口、肥液出口以及至少一个肥液进口，所述肥液进口的数量与所述原液桶的数量对应，所述原液出口通过吸肥器与所述肥液进口连通。

6.根据权利要求5所述的水肥管控系统，其特征在于，所述供水单元包括水源，每一所述分区对应设有一个所述水源，所述水源分别与所述原液桶的清水进口和所述混肥罐的清水进口连通，所述水源还将水送至对应的温室内进行灌溉。

7.一种根据权利要求1至6任一项所述的水肥管控系统的水肥管控方法，其特征在于，包括：

构建包括多种设施作物生长发育模型的数据库，输入温室群各个温室的设施结构、种植面积、作物种类、栽培方式、种植时间中的一种或者多种，并分析采集的实时环境信息，从数据库中调取温室作物的生育时期；

从温室群灌溉决策数据库和施肥决策数据库调取当前温室的灌溉和施肥决策方案；

对信息采集单元、供水单元、原液单元和配肥单元分别进行控制和集中管理，实现智能灌溉和施肥决策。

8.一种根据权利要求1至6任一项所述的水肥管控系统的供水管网布局方法，其特征在于，包括：

根据温室群区域水源位置、数量以及出流量中的一种或者多种划分若干个灌溉分区，每个灌溉分区根据地块形状和地形条件的分析结果确定管网形式，并按照管道总长度最短原则，确定供水管网中各级管道的走向和长度；

构建温室群灌溉决策数据库，从灌溉决策数据库中调取温室当前种植面积、当前作物种类，当前栽培类型的灌水器流量、灌水器间距、灌水器数量、灌水周期和一次灌水延续时间；

根据灌溉分区面积、系统流量以及不同温室所调取灌水器参数、灌水周期和一次灌水延续时间确定轮灌温室的个数；

通过管网水力计算，确定毛管、进棚支管、温室外供水支管、干管和主管的管道水力参数，根据管道选型配置相应电磁阀和配套管件参数；

根据供水管网各级管道走向、长度、管道水力参数和配套管件参数布置供水管网。

9.根据权利要求8所述的供水管网布局方法，其特征在于，灌溉决策数据库包括不同设施面积、作物种类、不同栽培类型下灌水器流量、灌水器间距和灌水器数量，以及不同作物、不同栽培类型、不同生育阶段下灌水周期和一次灌水延续时间。

10.一种根据权利要求1至6任一项所述的水肥管控系统的原液供给管网布局方法，其特征在于，包括：

构建温室群施肥决策数据库，从温室群施肥决策数据库中调取温室当前种植面积、当前作物种类以及当前栽培类型的肥料种类、施肥周期和一次施肥肥料用量；

选取温室群中央区域为配肥站，根据温室分区情况确定原液供给管道分布方向；

根据温室群所需肥料种类确定原液桶数量；

根据温室群控制面积、施肥周期和一次施肥肥料用量确定每个原液桶体积；其中，基于最不利条件原则，确定原液桶支撑架高度，以距离最远原液桶最远的温室需肥进行水力计算，确定原液桶到最远温室的水头损失H，从而设置原液桶支撑架高度为H；

根据吸肥器吸肥速率和最大吸肥器工作数量确定原液供给管道参数，并根据原液供给管径确定配件参数；

根据温室群配肥站位置、温室分布、原液供给管道和配件参数布置原液供给管网；其中，原液供给干管数量与原液桶数量相同，原液供给管道与每个温室配肥单元连通。