[发明专利]一种基质栽培作物的环境检测管理系统在审

专利信息
申请号: 202211136474.X 申请日: 2022-09-19
公开(公告)号: CN115420773A 公开(公告)日: 2022-12-02
发明(设计)人: 王译增;张金 申请(专利权)人: 深圳市蓝美莓农业科技有限公司
主分类号: G01N27/00 分类号: G01N27/00;G05D11/13;A01C23/04;A01C23/00
代理公司: 北京清控智云知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 11919 代理人: 林淡如
地址: 518000 广东省深圳市龙华*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 基质 栽培 作物 环境 检测 管理 系统
【权利要求书】:

1.一种基质栽培作物的环境检测管理系统,其特征在于,包括水分控制模块、营养液控制模块、离子检测模块和分析模块,所述水分控制模块用于往基质中添加水分,达到调整基质中离子浓度以及提高基质湿度的作用,所述营养液控制模块用于网基质中添加营养液,达到控制基质中离子浓度的作用,所述离子检测模块用于检测基质中的离子浓度,所述分析模块用于判断基质的环境以及根据检测到的离子浓度来调整基质中的离子含量;

所述离子检测模块包括分布在基质中不同高度层的传感器电极,所述传感器电极能够检测出微溶液的离子含量,所述高度层供分为h层,高度越低,层级越小;

所述系统进行检测管理的过程包括如下步骤:

S31、所述水分控制模块往基质中添加水分,直至所有高度层的传感器电极均能检测到离子含量;

S32、所述传感器电极将检测到的离子含量发送给所述分析模块;

S33、等待所有高度层的传感器电极检测到的离子含量区域一致,所述分析模块将检测到的离子含量处理成四阶矩阵Z;

S34、所述分析模块根据下式计算出基质的离子流通指数P:

其中,Vw为步骤S31中添加的水分量,为步骤S33中所述传感器电极检测结果一致时的离子含量,|Z|表示矩阵Z对应的行列式值;

当所述P小于阈值时,进入步骤S35;

S35、所述分析模块控制所述水分控制模块和所述营养液控制模块往基质中添加水和营养液,使基质中的离子含量达到适宜区间。

2.如权利要求1所述的一种基质栽培作物的环境检测管理系统,其特征在于,所述四阶矩阵Z由下式处理得到:

Z=X·Y;

其中,X为由检测数据构成的四行h列矩阵,Y为h行四列矩阵,矩阵Y具体为:

矩阵Y中元素的规律为:第一列的值均为1,第二列的值按照1、0、-1的顺序不断循环,第三列的值按照0、-1、1的顺序不断循环,第四列的值按照-1、1、0的顺序不断循环。

3.如权利要求2所述的一种基质栽培作物的环境检测管理系统,其特征在于,在步骤S33中,同一时间检测到的离子含量的最大差值ΔC为:

ΔC=Cmax-Cmin

其中,Cmax为C(i)中的最大值,Cmin为C(i)中的最小值,C(i)为第i层传感器电极检测到的离子含量;

矩阵X具体为:

其中,C0(i)表示所有高度层刚开始能够同时检测到的C(i),此时的最大差值ΔC记为初始最大差值ΔC0,C1(i)表示ΔC为时的C(i),C2(i)表示ΔC为时的C(i),C3(i)表示ΔC为时的C(i)。

4.如权利要求3所述的一种基质栽培作物的环境检测管理系统,其特征在于,在步骤S31中,所述水分控制模块能够控制添加水分的速度v,具体公式如下:

其中,on(i)取值为0或1,用于表示第i高度层的传感器电极是否能够检测到离子含量,on(i)为1时表示能够检测到,on(i)为0时表示不能检测到,Vmax为所述水分控制模块的最大放水速度。

5.如权利要求4所述的一种基质栽培作物的环境检测管理系统,其特征在于,所述水分控制模块将每个放水速度的持续时间T(v)发送给所述分析模块;

所述分析模块根据持续时间T(v)计算出基质中的增水量Vw:

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