基于無土栽培肥水灌溉系統(tǒng)的肥水高效精準(zhǔn)混合方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于無土栽培肥水灌溉系統(tǒng)的肥水高效精準(zhǔn)混合方法，包括預(yù)期段、預(yù)估段和微調(diào)段；采用分段式預(yù)估控制方法，通過設(shè)定合適預(yù)期系數(shù)，將多數(shù)營養(yǎng)液母液在執(zhí)行混肥程序初始就加入混肥罐中，提高多數(shù)營養(yǎng)液母液的混肥時(shí)間，減少后期微調(diào)時(shí)間，并且避免發(fā)生超調(diào)現(xiàn)象；解決了現(xiàn)有的肥水灌溉機(jī)混肥過程存在的時(shí)滯性問題，分段式預(yù)估控制方法實(shí)現(xiàn)了高效精準(zhǔn)肥水混合。
【專利說明】基于無土栽培肥水灌溉系統(tǒng)的肥水高效精準(zhǔn)混合方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于無土栽培肥水灌溉系統(tǒng)的肥水高效精準(zhǔn)混合方法。
【背景技術(shù)】
[0002]溫室無土栽培技術(shù)是采用水培、霧培或基質(zhì)培等方式栽培作物的方法，給作物提供最優(yōu)的水、肥、氣、熱等生長環(huán)境，優(yōu)化了傳統(tǒng)自然環(huán)境下土壤種植農(nóng)作物的栽培手段，是一項(xiàng)集成多科學(xué)領(lǐng)域技術(shù)的綜合型設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)。溫室無土栽培作物需要的水分和養(yǎng)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(shù)中最為關(guān)鍵的技術(shù)之一，肥水高效精準(zhǔn)混合裝置非常適合于現(xiàn)代化溫室無土栽培生產(chǎn)應(yīng)用，是我國設(shè)施農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要裝備。
[0003]傳統(tǒng)肥水混合通常采用人工混合方式，將各種肥料和水按比例進(jìn)行充分混合，由于肥料元素類型繁多，肥水混合耗時(shí)、耗力以及精準(zhǔn)性低；目前采用較多的肥水混合裝置是文丘里式施肥器，其肥水均勻性和濃度無法精確控制；比例施肥泵能夠?qū)崿F(xiàn)肥與水的混合比例控制，但其比例調(diào)節(jié)范圍較少，且受肥料罐中營養(yǎng)液沉淀問題影響，不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。
[0004]肥水混合裝置要實(shí)現(xiàn)高精準(zhǔn)肥水混合作業(yè)，需主要解決肥水混合存在的長時(shí)滯性、均勻性問題以及肥水混合裝置結(jié)構(gòu)性能參數(shù)標(biāo)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種基于無土栽培肥水灌溉系統(tǒng)的肥水高效精準(zhǔn)混合方法；采用分段式預(yù)估控制方法，通過設(shè)定合適預(yù)期系數(shù)，將多數(shù)營養(yǎng)液母液在執(zhí)行混肥程序初始就加入混肥罐中，提高多數(shù)營養(yǎng)液母液的混肥時(shí)間，減少后期微調(diào)時(shí)間，并且避免發(fā)生超調(diào)現(xiàn)象；解決了現(xiàn)有的肥水灌溉機(jī)混肥過程存在的時(shí)滯性問題，分段式預(yù)估控制方法實(shí)現(xiàn)了高效精準(zhǔn)肥水混合。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:基于無土栽培肥水灌溉系統(tǒng)的肥水高效精準(zhǔn)混合方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0007]步驟(1)、預(yù)期段:根據(jù)肥水灌溉系統(tǒng)設(shè)置的Ec值和灌溉量，計(jì)算各通道總注肥時(shí)間，如式(I)所示；并根據(jù)實(shí)時(shí)檢測混合罐中的肥水Ec值和肥水容積，計(jì)算各通道向混肥罐的已注肥時(shí)間，如式(2)所示；第1通道總注肥時(shí)間與第i通道已注肥時(shí)間的差值乘以預(yù)期系數(shù)和系統(tǒng)系數(shù)的結(jié)果為第一階段各通道注肥時(shí)間，如式(3)所示；其中預(yù)期系數(shù)是第一次注肥量占總注肥量的比例，如式(4)所示；系統(tǒng)系數(shù)是根據(jù)單次加入營養(yǎng)液母液理論值后達(dá)到穩(wěn)定的Ec值對應(yīng)的稀釋倍數(shù)除以目標(biāo)Ec值對應(yīng)稀釋倍數(shù)，如式(5)所示；
【權(quán)利要求】
1.基于無土栽培肥水灌溉系統(tǒng)的肥水高效精準(zhǔn)混合方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟(1)、預(yù)期段:根據(jù)肥水灌溉系統(tǒng)設(shè)置的Ec值和灌溉量，計(jì)算各通道總注肥時(shí)間，如式(I)所示；并根據(jù)實(shí)時(shí)檢測混合罐中的肥水Ec值和肥水容積，計(jì)算各通道向混肥罐的已注肥時(shí)間，如式(2)所示；第1通道總注肥時(shí)間與第i通道已注肥時(shí)間的差值乘以預(yù)期系數(shù)和系統(tǒng)系數(shù)的結(jié)果為第一階段各通道注肥時(shí)間，如式(3)所示；其中預(yù)期系數(shù)是第一次注肥量占總注肥量的比例，如式(4)所示；系統(tǒng)系數(shù)是根據(jù)單次加入營養(yǎng)液母液理論值后達(dá)到穩(wěn)定的Ec值對應(yīng)的稀釋倍數(shù)除以目標(biāo)Ec值對應(yīng)稀釋倍數(shù)，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(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)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(nóng)業(yè)大學(xué)