[发明专利]设施农业智能水肥一体化控制系统及控制方法

摘要

本发明公开了设施农业智能水肥一体化控制系统及控制方法，控制系统包括种植层模块、控制层模块、本地管理层模块、远程决策层模块四层架构；所述控制层模块、本地管理层模块、远程决策层模块、种植层模块电连接；包括以下步骤：确定精准混肥控制算法；确定土壤植物大气指标间动态相关关系，建立最优水肥调控模式数学模型；研究设计设施农业水肥一体化系统，本发明能够提高灌溉用水利用系数以及肥料的有效利用率，减少资源浪费、生态退化和环境污染，保证农业可持续发展，实现高产、优质、高效、生态、安全现代农业发展。

主权项

1.一种设施农业智能水肥一体机控制系统，其特征是，包括种植层模块、控制层模块、本地管理层模块、远程决策层模块四层架构；所述控制层模块、本地管理层模块、远程决策层模块、种植层模块电连接；本地管理层模块包括本地监控站、本地WEB服务器、本地数据库服务器，本地WEB服务器、本地数据库服务器分别与本地监控站电连接，本地WEB服务器同时与远程客户端交互，生产管理人员操作本地监控站，远程客户端由园区管理人员操作；所述控制层模块主要包括与完成水肥作业的智能装备相连接的监测机构、执行机构，智能装备包括喷水、施肥以及喷药的机械结构，所述监测机构、执行机构分别与智能装备连接，智能装备通过生产操作人员控制，智能装备与本地管理层模块中的本地监控站交互，控制层模块实现控制层模块内部的信息获取以及对种植层作物生长状态的直接监管；其中：所述监测机构包括控制层中用于测量土壤指标、水肥因子、作物指标、环境因子的各种传感器，还包括对种植层的不同生长阶段的指标进行检测的传感器，还包括本地管理层对灌溉浓度、灌溉量、灌溉时间、灌溉间隔进行检测的传感器；所述执行机构包括与水肥管道连接的智能装备的供液机构、相连接的管道及管道上的阀门，还包括与水肥管道相连接的对水肥管道进行反冲洗的反冲洗管道上设置的反冲洗阀；所述远程决策层模块主要包括远程数据库服务器、远程WEB服务平台、客户端，远程WEB服务平台通过INTERNET与本地管理层模块的本地WEB服务器信号连接，远程数据库服务器与远程WEB服务平台电连接，客户端与远程WEB服务平台交互，农业专家级技术服务人员操作客户端；种植层模块包括各种不同作物的作物种植区域、各种传感器，种植层模块利用各种传感器检测机构实现对种植层的不同作物、以及在不同作物相应的发育期、幼苗期、生长期、采集期不同生长阶段的影响因素进行检测和控制。