基於無土栽培肥水灌溉系統的肥水高效精準混合方法

2023-08-06 02:42:06 4

基於無土栽培肥水灌溉系統的肥水高效精準混合方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於無土栽培肥水灌溉系統的肥水高效精準混合方法，包括預期段、預估段和微調段；採用分段式預估控制方法，通過設定合適預期係數，將多數營養液母液在執行混肥程序初始就加入混肥罐中，提高多數營養液母液的混肥時間，減少後期微調時間，並且避免發生超調現象；解決了現有的肥水灌溉機混肥過程存在的時滯性問題，分段式預估控制方法實現了高效精準肥水混合。
【專利說明】基於無土栽培肥水灌溉系統的肥水高效精準混合方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基於無土栽培肥水灌溉系統的肥水高效精準混合方法。
【背景技術】
[0002]溫室無土栽培技術是採用水培、霧培或基質培等方式栽培作物的方法，給作物提供最優的水、肥、氣、熱等生長環境，優化了傳統自然環境下土壤種植農作物的栽培手段，是一項集成多科學領域技術的綜合型設施農業技術。溫室無土栽培作物需要的水分和養分均需從灌溉液中攝取，所以肥水灌溉是溫室無土栽培技術中最為關鍵的技術之一，肥水高效精準混合裝置非常適合於現代化溫室無土栽培生產應用，是我國設施農業實現可持續發展的重要裝備。
[0003]傳統肥水混合通常採用人工混合方式，將各種肥料和水按比例進行充分混合，由於肥料元素類型繁多，肥水混合耗時、耗力以及精準性低；目前採用較多的肥水混合裝置是文丘裡式施肥器，其肥水均勻性和濃度無法精確控制；比例施肥泵能夠實現肥與水的混合比例控制，但其比例調節範圍較少，且受肥料罐中營養液沉澱問題影響，不能實現實時檢測閉環自動調節功能。
[0004]肥水混合裝置要實現高精準肥水混合作業，需主要解決肥水混合存在的長時滯性、均勻性問題以及肥水混合裝置結構性能參數標定。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是提供一種基於無土栽培肥水灌溉系統的肥水高效精準混合方法；採用分段式預估控制方法，通過設定合適預期係數，將多數營養液母液在執行混肥程序初始就加入混肥罐中，提高多數營養液母液的混肥時間，減少後期微調時間，並且避免發生超調現象；解決了現有的肥水灌溉機混肥過程存在的時滯性問題，分段式預估控制方法實現了高效精準肥水混合。
[0006]為了實現以上目的，本發明的技術方案是:基於無土栽培肥水灌溉系統的肥水高效精準混合方法，其特徵在於，包括如下步驟:
[0007]步驟(1)、預期段:根據肥水灌溉系統設置的Ec值和灌溉量，計算各通道總注肥時間，如式(I)所示；並根據實時檢測混合罐中的肥水Ec值和肥水容積，計算各通道向混肥罐的已注肥時間，如式(2)所示；第1通道總注肥時間與第i通道已注肥時間的差值乘以預期係數和系統係數的結果為第一階段各通道注肥時間，如式(3)所示；其中預期係數是第一次注肥量佔總注肥量的比例，如式(4)所示；系統係數是根據單次加入營養液母液理論值後達到穩定的Ec值對應的稀釋倍數除以目標Ec值對應稀釋倍數，如式(5)所示；
【權利要求】
1.基於無土栽培肥水灌溉系統的肥水高效精準混合方法，其特徵在於，包括如下步驟: 步驟(1)、預期段:根據肥水灌溉系統設置的Ec值和灌溉量，計算各通道總注肥時間，如式(I)所示；並根據實時檢測混合罐中的肥水Ec值和肥水容積，計算各通道向混肥罐的已注肥時間，如式(2)所示；第1通道總注肥時間與第i通道已注肥時間的差值乘以預期係數和系統係數的結果為第一階段各通道注肥時間，如式(3)所示；其中預期係數是第一次注肥量佔總注肥量的比例，如式(4)所示；系統係數是根據單次加入營養液母液理論值後達到穩定的Ec值對應的稀釋倍數除以目標Ec值對應稀釋倍數，如式(5)所示；
【文檔編號】B01F3/08GK103977719SQ201410203507
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月14日 優先權日:2014年5月14日
【發明者】汪小旵, 孫國祥, 李永博, 陳滿, 狄嬌, 閆婷婷, 施印炎 申請人:南京農業大學