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一种盐碱地用膜下滴灌控制方法及系统

文献发布时间:2024-05-31 01:29:11


一种盐碱地用膜下滴灌控制方法及系统

技术领域

本发明涉及滴灌控制技术领域,具体而言,涉及一种盐碱地用膜下滴灌控制方法及系统。

背景技术

盐碱地是指土壤中盐分和碱性物质含量过高,超过了植物正常生长所需的范围。这种土壤状况对作物的生长发育造成了严重的影响,因此需要采取相应的措施来改善土壤条件,提高作物产量和质量。

膜下滴灌作为一种灌溉技术,被广泛认为是在盐碱地种植作物时的一种有效方法。这种灌溉方式通过在地下设置滴灌器,将水分直接滴灌到植物根系区域,避免了地表水分的大量蒸发,降低了土壤表面的盐分浓度,有助于减缓土壤盐碱化的进程,从而改善了土壤环境。

然而,目前膜下滴灌装置在使用时也面临一些挑战。通常情况下,滴管在种植植株前被埋入地下,而滴灌时管内的压力大于外部压力,当停止滴灌时会形成负压,导致泥沙等杂质回流堵塞滴管。造成滴灌装置的效果减弱,无法充分地对装置周围进行补水,从而影响了植株的生长发育。

因此,有必要设计一种盐碱地用膜下滴灌控制方法及系统用以解决当前技术中存在的问题。

发明内容

鉴于此,本发明提出了一种盐碱地用膜下滴灌控制方法及系统,旨在解决当前滴灌装置在使用时易被杂质堵塞造成滴灌效果减弱甚至失效,影响植株生长的问题。

一个方面,本发明提出了一种盐碱地用膜下滴灌控制系统,包括:

采集单元,被配置为采集预设区域内滴灌前的土壤湿度与滴灌后的土壤湿度,根据所述滴灌前的土壤湿度建立第一土壤湿度数据集,根据所述滴灌后的土壤湿度建立第二土壤湿度数据集,所述采集单元还被配置为采集所述预设区域内的植株密度;

处理单元,被配置为根据所述第一土壤湿度数据集获得滴灌前土壤平均湿度,将所述土壤平均湿度与预先设定的湿度阈值进行比对,根据比对结果判断是否进行滴灌,当判定进行滴灌时,根据湿度差值确定滴灌水量;

判断单元,被配置为将所述第二土壤湿度数据集中各土壤湿度数据与所述湿度阈值进行比对,根据比对结果判断滴灌装置是否存在堵塞;当判定存在堵塞时,所述判断单元控制压缩气体对所述滴灌装置进行疏通;所述判断单元还被配置为对所述滴灌装置进行疏通后根据所述第二土壤湿度数据集与植株密度计算补水影响因子,将所述补水影响因子与历史数据进行比对,根据比对结果确定滴灌补水量;

补水单元,被配置为当所述补水影响因子与历史数据中补水影响因子不同时,所述补水单元采集需补水方位,将所述需补水方位的第一土壤湿度数据和第二土壤湿度数据进行比对,根据比对结果确定初始补水量,进行初始补水;所述补水单元还被配置为采集完成所述初始补水后所述需补水方位的第三土壤湿度数据,将所述第二土壤湿度数据集中所述需补水方位数据替换为所述第三土壤湿度数据,并计算第二平均湿度,将所述第二平均湿度与所述湿度阈值进行比对,根据比对结果判断是否对所述初始补水量进行调整,确定所述滴灌补水量;

存储单元,被配置为存储所述补水影响因子与所述滴灌补水量。

进一步的,所述处理单元根据比对结果判断是否进行滴灌时,包括:

所述处理单元将所述土壤平均湿度与预先设定的湿度阈值进行比对;

当所述土壤平均湿度大于或等于湿度阈值时,所述处理单元判定不进行滴灌;

当所述土壤平均湿度小于湿度阈值时,所述处理单元判定进行滴灌,并根据所述土壤平均湿度与湿度阈值计算所述湿度差值;

所述处理单元根据所述湿度差值确定滴灌水量时,包括:

所述处理单元将所述湿度差值分别与预先设定的第一预设湿度差值和第二预设湿度差值进行比对,所述第一预设湿度差值小于第二预设湿度差值,根据比对结果确定所述滴灌水量;

当所述湿度差值小于或等于所述第一预设湿度差值时,所述处理单元确定所述滴灌水量为第一预设滴灌水量;

当所述湿度差值大于所述第一预设湿度差值且小于或等于第二预设湿度差值时,所述处理单元确定所述滴灌水量为第二预设滴灌水量;

当所述湿度差值大于所述第二预设湿度差值时,所述处理单元确定所述滴灌水量为第三预设滴灌水量;

其中,所述第一预设滴灌水量小于第二预设滴灌水量,所述第二预设滴灌水量小于第三预设滴灌水量。

进一步的,所述判断单元根据比对结果判断滴灌装置是否存在堵塞时,包括:

当所述第二土壤湿度数据集中各土壤湿度数据均大于或等于所述湿度阈值时,所述判断单元判定所述滴灌装置不存在堵塞;

当所述第二土壤湿度数据集中存在土壤湿度数据小于所述湿度阈值时,所述判断单元判定所述滴灌装置存在堵塞,并记录低湿度数据个数。

进一步的,当所述判断单元判定所述滴灌装置存在堵塞时,还包括:

所述判断单元根据所述低湿度数据个数获得低湿度数据占比,所述低湿度数据占比为所述低湿度数据个数与所述第二土壤湿度数据集中总数据个数的比值;所述判断单元根据所述低湿度数据占比确定所述压缩气体单位时间的供气量,所述供气量与所述低湿度数据占比成反比关系。

进一步的,所述判断单元计算补水影响因子时,包括:

所述判断单元以所述滴灌装置的中心点为原点建立坐标系,记录所述第二土壤湿度数据集中各数据所处位置(ai,bi),所述第二土壤湿度数据集中各土壤湿度记为Si,原点记为(a0,b0);

计算所述第二土壤湿度数据集中各数据到所述原点的距离;

其中,Ji表示所述第二土壤湿度数据集中第i个数据到所述原点的距离;

计算所述第二土壤湿度数据集中各数据的权重:

其中,Qi表示所述第二土壤湿度数据集中第i个数据的权重,w是标准差;

计算整体湿度数据:

其中,n表示所述第二土壤湿度数据集中总数据个数;

计算补水影响因子:

其中,X表示补水影响因子,M表示植株密度,α、β为权重,且α+β=1。

进一步的,所述判断单元将所述补水影响因子与历史数据进行比对,根据比对结果确定滴灌补水量时,包括:

当所述历史数据中存在与所述补水影响因子相同数据时,所述判断单元以记录的滴灌补水量进行补水;

当所述历史数据中不存在与所述补水影响因子相同数据时,所述判断单元将所述补水影响因子存储至所述存储单元,所述判断单元控制所述补水单元确定初始补水量。

进一步的,所述补水单元根据比对结果确定初始补水量时,包括:

根据所述第一土壤湿度数据和第二土壤湿度数据获得滴灌后湿度差值C,所述补水单元将所述滴灌后湿度差值C分别与预先设定的第一预设滴灌后湿度差值C1和第二预设滴灌后湿度差值C2进行比对,C1<C2,根据比对结果确定所述初始补水量;

当C≤C1时,所述补水单元确定所述初始补水量为第一预设补水量R1;

当C1<C≤C2时,所述补水单元确定所述初始补水量为第二预设补水量R2;

当C2<C时,所述补水单元确定所述初始补水量为第三预设补水量R3;

其中,R1<R2<R3。

进一步的,当所述补水单元确定初始补水量为第i预设补水量Ri后,所述补水单元根据比对结果判断是否对所述初始补水量进行调整,确定所述滴灌补水量时,包括:

当所述第二平均湿度大于或等于所述湿度阈值时,所述补水单元将初始补水量Ri作为所述滴灌补水量,并将所述滴灌补水量存储至所述存储单元;

当所述第二平均湿度小于所述湿度阈值时,所述补水单元判定对初始补水量Ri进行调整,获得所述滴灌补水量。

进一步的,当所述补水单元判定对初始补水量Ri进行调整时,包括:

所述补水单元根据所述第二平均湿度与所述湿度阈值获得补水湿度差值,所述补水单元根据所述补水湿度差值确定调整系数T对初始补水量Ri进行调整,获得调整后的补水量,将所述调整后的补水量作为所述滴灌补水量,并将所述滴灌补水量存储至所述存储单元;所述调整系数T与所述补水湿度差值成正比关系。

与现有技术相比,本发明的有益效果在于:通过对土壤湿度的比对,判断土壤湿度是否低于预先设定的湿度阈值,从而决定是否需要进行滴灌,有效避免了过量灌溉或水分不足的情况发生,提高了水资源的利用效率。通过对滴灌后土壤湿度数据的分析,判断滴灌装置是否存在堵塞现象,一旦发现堵塞,立即采取压缩气体进行疏通,保障了滴灌系统的正常运行。根据植株密度计算补水影响因子,并根据历史数据确定滴灌补水量。通过实时监测植株密度和土壤湿度的变化情况确定并调整滴灌补水量,确保了植株获得适量的水分供应,提高了作物的生长发育效率和产量。通过存储单元存储补水影响因子和滴灌补水量的功能,可以对历史数据进行存储和管理,为未来的灌溉管理提供参考依据。

另一方面,本申请还提供了一种盐碱地用膜下滴灌控制方法,应用于上述盐碱地用膜下滴灌控制系统中,包括:

采集预设区域内滴灌前的土壤湿度与滴灌后的土壤湿度,根据所述滴灌前的土壤湿度建立第一土壤湿度数据集,根据所述滴灌后的土壤湿度建立第二土壤湿度数据集;

根据所述第一土壤湿度数据集获得滴灌前土壤平均湿度,将所述土壤平均湿度与预先设定的湿度阈值进行比对,根据比对结果判断是否进行滴灌,当判定进行滴灌时,根据湿度差值确定滴灌水量;

将所述第二土壤湿度数据集中各土壤湿度数据与所述湿度阈值进行比对,根据比对结果判断滴灌装置是否存在堵塞;当判定存在堵塞时,控制压缩气体对所述滴灌装置进行疏通;对所述滴灌装置进行疏通后,采集所述预设区域内的植株密度,并根据所述第二土壤湿度数据集与植株密度计算补水影响因子,将所述补水影响因子与历史数据进行比对,根据比对结果确定滴灌补水量;

当所述补水影响因子与历史数据中补水影响因子不同时,所述补水单元采集需补水方位,将所述需补水方位的第一土壤湿度数据和第二土壤湿度数据进行比对,根据比对结果确定初始补水量,进行初始补水;采集完成所述初始补水后所述需补水方位的第三土壤湿度数据,将所述第二土壤湿度数据集中所述需补水方位数据替换为所述第三土壤湿度数据,并计算第二平均湿度,将所述第二平均湿度与所述湿度阈值进行比对,根据比对结果判断是否对所述初始补水量进行调整,确定所述滴灌补水量;

存储所述补水影响因子与所述滴灌补水量。

可以理解的是,上述盐碱地用膜下滴灌控制方法及系统具备相同的有益效果,在此不再赘述。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:

图1为本发明实施例提供的盐碱地用膜下滴灌控制系统的功能框图;

图2为本发明实施例提供的盐碱地用膜下滴灌控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

在本申请的一些实施例中,参阅图1所示,一种盐碱地用膜下滴灌控制系统,包括:采集单元、处理单元、判断单元、补水单元和存储单元。其中,

采集单元被配置为采集预设区域内滴灌前的土壤湿度与滴灌后的土壤湿度,根据滴灌前的土壤湿度建立第一土壤湿度数据集,根据滴灌后的土壤湿度建立第二土壤湿度数据集,采集单元还被配置为采集预设区域内的植株密度;

处理单元被配置为根据第一土壤湿度数据集获得滴灌前土壤平均湿度,将土壤平均湿度与预先设定的湿度阈值进行比对,根据比对结果判断是否进行滴灌,当判定进行滴灌时,根据湿度差值确定滴灌水量;

判断单元被配置为将第二土壤湿度数据集中各土壤湿度数据与湿度阈值进行比对,根据比对结果判断滴灌装置是否存在堵塞;当判定存在堵塞时,判断单元控制压缩气体对滴灌装置进行疏通;判断单元还被配置为对滴灌装置进行疏通后根据第二土壤湿度数据集与植株密度计算补水影响因子,将补水影响因子与历史数据进行比对,根据比对结果确定滴灌补水量;

补水单元被配置为当补水影响因子与历史数据中补水影响因子不同时,补水单元采集需补水方位,将需补水方位的第一土壤湿度数据和第二土壤湿度数据进行比对,根据比对结果确定初始补水量,进行初始补水;补水单元还被配置为采集完成初始补水后需补水方位的第三土壤湿度数据,将第二土壤湿度数据集中需补水方位数据替换为第三土壤湿度数据,并计算第二平均湿度,将第二平均湿度与湿度阈值进行比对,根据比对结果判断是否对初始补水量进行调整,确定滴灌补水量;

存储单元被配置为存储补水影响因子与滴灌补水量。

具体而言,采集单元负责采集预设区域内滴灌前后的土壤湿度和预设区域内的植株密度数据,并建立相应的土壤湿度数据集和植株密度数据。预设区域为滴灌装置覆盖的区域。本申请所用滴灌装置包括供水器、多段供水管、多个滴灌器和供气装置。供水管与供水器相连并且铺设在地下,供水管末端连接滴灌器,滴灌器竖直放置并且滴灌器周围开设滴灌孔,滴灌孔内设置外凸的胶片。当进行滴灌时水压推动胶片打开进行滴灌,当停止滴灌时胶片在压力作用下闭合,防止泥沙倒流。本申请在每个滴灌器周围均匀布设多个湿度传感器用于检测滴灌器周围湿度数据。通过相机图像识别技术获取植株密度数据。

处理单元根据第一土壤湿度数据集获取滴灌前土壤的平均湿度,将其与预先设定的湿度阈值进行比对,以判断是否需要进行滴灌,并根据湿度差值确定滴灌水量。

判断单元比对第二土壤湿度数据集中的各土壤湿度数据与湿度阈值,以判断滴灌装置是否存在堵塞,若存在堵塞,则通过控制压缩气体对滴灌装置进行疏通。然后根据第二土壤湿度数据集和植株密度计算补水影响因子,并与历史数据进行比对,确定滴灌补水量。

补水单元当补水影响因子与历史数据中的补水影响因子不同时,采集需补水方位的土壤湿度数据,并根据比对结果确定初始补水量,进行初始补水。随后采集完成初始补水后需补水方位的第三土壤湿度数据,计算第二平均湿度,根据比对结果判断是否对初始补水量进行调整,最终确定滴灌补水量。

存储单元用于存储补水影响因子与滴灌补水量的数据。

可以理解的是,通过综合利用土壤湿度和植株密度数据,实现了智能化的滴灌控制,能够根据土壤湿度和植株情况动态调整滴灌水量,有效解决了盐碱地膜下滴灌系统中存在的过量灌溉和滴灌装置堵塞等问题,提高了水资源利用效率。

在本申请的一些实施例中,处理单元根据比对结果判断是否进行滴灌时,包括:处理单元将土壤平均湿度与预先设定的湿度阈值进行比对;

具体而言,当土壤平均湿度大于或等于湿度阈值时,处理单元判定不进行滴灌;当土壤平均湿度小于湿度阈值时,处理单元判定进行滴灌,并根据土壤平均湿度与湿度阈值计算湿度差值;

具体而言,处理单元根据湿度差值确定滴灌水量时,包括:处理单元将湿度差值分别与预先设定的第一预设湿度差值和第二预设湿度差值进行比对,第一预设湿度差值小于第二预设湿度差值,根据比对结果确定滴灌水量;

具体而言,当湿度差值小于或等于第一预设湿度差值时,处理单元确定滴灌水量为第一预设滴灌水量;当湿度差值大于第一预设湿度差值且小于或等于第二预设湿度差值时,处理单元确定滴灌水量为第二预设滴灌水量;当湿度差值大于第二预设湿度差值时,处理单元确定滴灌水量为第三预设滴灌水量;其中,第一预设滴灌水量小于第二预设滴灌水量,第二预设滴灌水量小于第三预设滴灌水量。

具体而言,湿度差值为土壤平均湿度与湿度阈值的差值,即土壤平均湿度超出阈值的部分。假设湿度阈值为50%,第一预设湿度差值为10%,第二预设湿度差值为20%,第三预设湿度差值为30%。当土壤平均湿度为40%时,湿度差值为10%,小于第一预设湿度差值,因此确定滴灌水量为100ml。当土壤平均湿度为30%时,湿度差值为20%,介于第一和第二预设湿度差值之间,因此确定滴灌水量为200ml。当土壤平均湿度为20%时,湿度差值为30%,大于第二预设湿度差值,因此确定滴灌水量为300ml。需要说明的是湿度阈值与滴灌水量可根据植株特性通过实验或统计获得,具体数值可更改,在此不做限定。

可以理解的是,通过将土壤平均湿度与预先设定的湿度阈值进行比对,可以准确判断土壤是否需要灌溉,避免了过度灌溉或者不足灌溉的情况发生。在确定滴灌水量时,根据不同的湿度差值分别选取了合适的滴灌水量,使得植物能够在适宜的湿度条件下生长,减少了浪费水资源和能源的情况发生。同时,设定的多个预设湿度差值和相应的滴灌水量可以根据具体的植物需求和土壤情况进行调整,具有一定的灵活性和适用性,能够满足不同环境下的灌溉需求。

在本申请的一些实施例中,判断单元根据比对结果判断滴灌装置是否存在堵塞时,包括:当第二土壤湿度数据集中各土壤湿度数据均大于或等于湿度阈值时,判断单元判定滴灌装置不存在堵塞;当第二土壤湿度数据集中存在土壤湿度数据小于湿度阈值时,判断单元判定滴灌装置存在堵塞,并记录低湿度数据个数。

在本申请的一些实施例中,当判断单元判定滴灌装置存在堵塞时,还包括:判断单元根据低湿度数据个数获得低湿度数据占比,低湿度数据占比为低湿度数据个数与第二土壤湿度数据集中总数据个数的比值;判断单元根据低湿度数据占比确定压缩气体单位时间的供气量,供气量与低湿度数据占比成反比关系。

具体而言,假设第二土壤湿度数据集中总共有10个数据点,其中低湿度数据的个数为2个。因此,低湿度数据占比为20%。根据该低湿度数据占比,判断单元确定压缩气体单位时间的供气量。如果总供气量为100单位,那么根据20%的低湿度数据占比,供气量为100/0.20=500单位。

可以理解的是,低湿度数据点所占比例越大,判定的滴灌装置存在堵塞情况越严重,此时通入少量气体即可在管内形成较大压力,在压力冲击下对滴灌器进行疏通,避免高压损坏滴灌器以及供水管。通过对第二土壤湿度数据集的分析,当发现存在土壤湿度数据低于预设湿度阈值时,判断单元能够及时判定滴灌装置存在堵塞,实现了对系统状态的实时监测和预警。其次,根据低湿度数据的数量,判断单元计算出低湿度数据占比,并据此确定压缩气体的供气量,实现了智能化的疏通处理。有效降低因为滴灌装置堵塞导致的灌溉故障发生概率,提高了系统的稳定性和可靠性,同时也减少了人工干预的需求。

在本申请的一些实施例中,判断单元计算补水影响因子时,包括:判断单元以滴灌装置的中心点为原点建立坐标系,记录第二土壤湿度数据集中各数据所处位置(ai,bi),第二土壤湿度数据集中各土壤湿度记为Si,原点记为(a0,b0);

计算第二土壤湿度数据集中各数据到原点的距离;

其中,Ji表示第二土壤湿度数据集中第i个数据到原点的距离;

计算第二土壤湿度数据集中各数据的权重:

其中,Qi表示第二土壤湿度数据集中第i个数据的权重,w是标准差;

计算整体湿度数据:

其中,n表示第二土壤湿度数据集中总数据个数;

计算补水影响因子:

其中,X表示补水影响因子,M表示植株密度,α、β为权重,且α+β=1。

可以理解的是,通过判断单元的计算过程,以滴灌装置的中心点为原点建立坐标系,并记录第二土壤湿度数据集中各数据的位置以及到原点的距离,根据距离计算各数据的权重,进而计算整体湿度数据,并结合植株密度和权重参数,计算出补水影响因子。综合考虑不同位置的土壤湿度数据对滴灌补水量的影响,并根据距离远近和权重参数对这些数据进行加权处理,以更准确地反映整体土壤湿度情况和植物生长状况。有助于准确评估土壤湿度状况及植物生长情况,为滴灌系统提供了更精准的补水量控制依据,能够根据实时监测的数据动态调整补水量,从而提高了滴灌系统的水分利用效率。

在本申请的一些实施例中,判断单元将补水影响因子与历史数据进行比对,根据比对结果确定滴灌补水量时,包括:当历史数据中存在与补水影响因子相同数据时,判断单元以记录的滴灌补水量进行补水;当历史数据中不存在与补水影响因子相同数据时,判断单元将补水影响因子存储至存储单元,判断单元控制补水单元确定初始补水量。

可以理解的是,通过比对当前的补水影响因子与历史数据,实现了滴灌补水量的有效调整。当历史数据中存在与当前补水影响因子相同的数据时,可以直接根据历史记录确定滴灌补水量,避免重复计算,提高了计算的效率。当历史数据中不存在与当前补水影响因子相同的数据时,判断单元将当前的补水影响因子存储至存储单元,并控制补水单元确定初始补水量,根据实时情况更新历史数据,保持系统的灵活性和实时性,确保滴灌系统的补水量能够及时、准确地满足植物生长的需求,从而提高了滴灌系统的智能化和自适应性。

在本申请的一些实施例中,补水单元根据比对结果确定初始补水量时,包括:根据第一土壤湿度数据和第二土壤湿度数据获得滴灌后湿度差值C,补水单元将滴灌后湿度差值C分别与预先设定的第一预设滴灌后湿度差值C1和第二预设滴灌后湿度差值C2进行比对,C1<C2,根据比对结果确定初始补水量;

具体而言,当C≤C1时,补水单元确定初始补水量为第一预设补水量R1;当C1<C≤C2时,补水单元确定初始补水量为第二预设补水量R2;当C2<C时,补水单元确定初始补水量为第三预设补水量R3;其中,R1<R2<R3。

具体而言,假设预先设定的第一预设滴灌后湿度差值C1=5%,第二预设滴灌后湿度差值C2=10%,第一预设补水量R1=100ml,第二预设补水量R2=200ml,第三预设补水量R3=300ml。现有滴灌后湿度差值C=8%。当C≤C1时,确定初始补水量为第一预设补水量R1,即8%≤5%;当C1<C≤C2时,确定初始补水量为第二预设补水量R2,即5%<8%≤10%;当C2<C时,确定初始补水量为第三预设补水量Rg,即10%<8%。滴灌后湿度差值为8%时,补水单元确定的初始补水量为第二预设补水量R2=200ml。

可以理解的是,滴灌后湿度差值C为第一土壤湿度数据和第二土壤湿度数据的差值,即第二土壤湿度数据相较于第一土壤湿度数据上升的数值。根据滴灌后土壤湿度的变化情况,确定初始补水量,以满足植物的生长需求。通过比对滴灌后的湿度差值与预先设定的阈值,可以根据不同的湿度变化情况灵活地确定初始补水量,从而实现了对水资源的合理利用和植物生长环境的精准调控,提高了滴灌系统的效率和水资源利用率。

在本申请的一些实施例中,当补水单元确定初始补水量为第i预设补水量Ri后,补水单元根据比对结果判断是否对初始补水量进行调整,确定滴灌补水量时,包括:当第二平均湿度大于或等于湿度阈值时,补水单元将初始补水量Ri作为滴灌补水量,并将滴灌补水量存储至存储单元;当第二平均湿度小于湿度阈值时,补水单元判定对初始补水量Ri进行调整,获得滴灌补水量。

在本申请的一些实施例中,当补水单元判定对初始补水量Ri进行调整时,包括:补水单元根据第二平均湿度与湿度阈值获得补水湿度差值,补水单元根据补水湿度差值确定调整系数T对初始补水量Ri进行调整,获得调整后的补水量,将调整后的补水量作为滴灌补水量,并将滴灌补水量存储至存储单元;调整系数T与补水湿度差值成正比关系。

具体而言,举例来说,假设湿度阈值为60%,第二平均湿度为55%,初始补水量为200ml。此时,第二平均湿度小于湿度阈值,需要进行调整。补水单元根据湿度差值计算出调整系数,假设调整系数T=0.2。则调整后的补水量为200ml×(1+0.2)=240ml。最终,240ml将作为滴灌补水量,并存储至存储单元。

可以理解的是,动态调整机制使得滴灌系统能够根据实时的土壤湿度情况自主调整补水量,有效地提高了灌溉效率,避免了过度或不足的灌溉,从而节约了水资源、提高了作物的生长质量,并且减少了能源消耗。

上述实施例中通过对土壤湿度的比对,判断土壤湿度是否低于预先设定的湿度阈值,从而决定是否需要进行滴灌,有效避免了过量灌溉或水分不足的情况发生,提高了水资源的利用效率。通过对滴灌后土壤湿度数据的分析,判断滴灌装置是否存在堵塞现象,一旦发现堵塞,立即采取压缩气体进行疏通,保障了滴灌系统的正常运行。根据植株密度计算补水影响因子,并根据历史数据确定滴灌补水量。通过实时监测植株密度和土壤湿度的变化情况确定并调整滴灌补水量,确保了植株获得适量的水分供应,提高了作物的生长发育效率和产量。通过存储单元存储补水影响因子和滴灌补水量的功能,可以对历史数据进行存储和管理,为未来的灌溉管理提供参考依据。

基于上述实施例的另一种优选的方式中,参阅图2所示,本实施方式提供了一种盐碱地用膜下滴灌控制方法,应用于上述盐碱地用膜下滴灌控制系统中,包括:

S100:采集预设区域内滴灌前的土壤湿度与滴灌后的土壤湿度,根据滴灌前的土壤湿度建立第一土壤湿度数据集,根据滴灌后的土壤湿度建立第二土壤湿度数据集;

S200:根据第一土壤湿度数据集获得滴灌前土壤平均湿度,将土壤平均湿度与预先设定的湿度阈值进行比对,根据比对结果判断是否进行滴灌,当判定进行滴灌时,根据湿度差值确定滴灌水量;

S300:将第二土壤湿度数据集中各土壤湿度数据与湿度阈值进行比对,根据比对结果判断滴灌装置是否存在堵塞;当判定存在堵塞时,控制压缩气体对滴灌装置进行疏通;对滴灌装置进行疏通后,采集预设区域内的植株密度,并根据第二土壤湿度数据集与植株密度计算补水影响因子,将补水影响因子与历史数据进行比对,根据比对结果确定滴灌补水量;

S400:当补水影响因子与历史数据中补水影响因子不同时,补水单元采集需补水方位,将需补水方位的第一土壤湿度数据和第二土壤湿度数据进行比对,根据比对结果确定初始补水量,进行初始补水;采集完成初始补水后需补水方位的第三土壤湿度数据,将第二土壤湿度数据集中需补水方位数据替换为第三土壤湿度数据,并计算第二平均湿度,将第二平均湿度与湿度阈值进行比对,根据比对结果判断是否对初始补水量进行调整,确定滴灌补水量;

S500:存储补水影响因子与滴灌补水量。

可以理解的是,通过对土壤湿度的比对,判断土壤湿度是否低于预先设定的湿度阈值,从而决定是否需要进行滴灌,有效避免了过量灌溉或水分不足的情况发生,提高了水资源的利用效率。通过对滴灌后土壤湿度数据的分析,判断滴灌装置是否存在堵塞现象,一旦发现堵塞,立即采取压缩气体进行疏通,保障了滴灌系统的正常运行。根据植株密度计算补水影响因子,并根据历史数据确定滴灌补水量。通过实时监测植株密度和土壤湿度的变化情况确定并调整滴灌补水量,确保了植株获得适量的水分供应,提高了作物的生长发育效率和产量。通过存储单元存储补水影响因子和滴灌补水量的功能,可以对历史数据进行存储和管理,为未来的灌溉管理提供参考依据。

本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序商品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例,或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序商品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)和计算机程序商品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框,以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

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