CN109258045A - 一种潮汐式育苗水肥灌溉管控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种潮汐式育苗水肥灌溉管控系统及方法，该系统包括水肥自适应供给组件、潮汐育苗床组件以及营养液循环储备组件，其中：所述水肥自适应供给组件，连接所述潮汐育苗床组件的供液端，用于为不同种类种苗提供营养液；所述潮汐育苗床组件，用于种植不同种类种苗，所述潮汐育苗床组件的回液端连接所述营养液循环储备组件的回液进液端；所述营养液循环储备组件，用于为循环利用的所述营养液提供封闭式的存储空间，所述营养液循环储备组件连接所述水肥自适应供给组件。本发明实施例通过配比不同种类种苗的营养液，对种植在潮汐育苗床组件上的多种种苗进行灌溉，实现了多种种苗的共同栽培，提高了育苗的质量以及产量。

Description

一种潮汐式育苗水肥灌溉管控系统及方法

技术领域

本发明实施例涉及农业自动化控制领域，尤其涉及一种潮汐式育苗水肥灌溉管控系统及方法。

背景技术

我国是设施农业的发源地之一，栽培面积自20世纪70年代起一直呈快速稳定的增长趋势，从业人员不断增加，技术水平逐步提升。设施农业的最终目标是高产高效，而高产高效的实现与作物种苗的成活率、壮苗率、均一性及种苗生长品质(生理性病害、缺素)有极其重大的正相关关系。

潮汐育苗是一种新型的节水灌溉育苗方式，它能够将水分灌溉和肥料供应有机地结合起来，解决了传统顶部喷淋式育苗方式下水肥叶面供施，无法深入到根部，水肥利用效率较低、营养液一次性使用浪费严重以及灌注造成的污染问题。

但是，现有的潮汐式育苗灌溉方式，依旧为人为手工配液、经验供给，只适用于中小型盆栽花卉、绿植生产，以及园艺、园林植物或者单一品种的育苗，未实现对不同种类的瓜果蔬菜等作物按需进行精准的育苗栽培。因此，现在亟需一种潮汐式育苗水肥灌溉管控系统及方法解决上述问题。

发明内容

本发明实施例为解决现有技术营养液一次性使用浪费严重，及未对不同种类的作物进行精准的水肥供给而存在的缺陷，提供了一种潮汐式育苗水肥灌溉管控系统及方法。

第一方面，本发明实施例提供了一种潮汐式育苗水肥灌溉管控系统，包括水肥自适应供给组件、潮汐育苗床组件以及营养液循环储备组件，其中：

所述水肥自适应供给组件，连接所述潮汐育苗床组件的供液端，用于为不同种类种苗提供营养液；

所述潮汐育苗床组件，用于种植不同种类种苗，所述潮汐育苗床组件的回液端连接所述营养液循环储备组件的回液进液端；

所述营养液循环储备组件，用于为循环利用的所述营养液提供封闭式的存储空间，所述营养液循环储备组件连接所述水肥自适应供给组件。

第二方面，本发明实施例提供了一种基于第一方面所述的潮汐式育苗水肥灌溉管控系统的潮汐式育苗水肥灌溉管控方法，包括：

获取所述潮汐式育苗水肥灌溉管控系统中多个种类种苗的生长规律，根据多个种类种苗的生长规律设置育苗灌溉优先级；

获取多个种类种苗的营养液供给决策，所述营养液供给决策基于多个种类种苗的生长规律，以及决策因子得到，其中，所述决策因子包括供液时刻、供液量和供液停留时间；

根据所述营养液供给决策对种苗进行灌溉，若灌溉量达到所述营养液供给决策的预设条件，则进行营养液回收；

获取回液池、慢砂储液罐和供液池的液位容量，基于所述育苗灌溉优先级，对回收的营养液进行过滤消毒，以供下一次的灌溉。

第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第二方面所述的潮汐式育苗水肥灌溉管控方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如第二方面所述的潮汐式育苗水肥灌溉管控方法。

本发明实施例提供的一种潮汐式育苗水肥灌溉管控系统及方法，通过设置水肥自适应供给组件，结合营养液循环储备组件，针对不同种类的种苗进行营养液的配比，对种植在潮汐育苗床组件上的不同种类种苗进行灌溉，实现了多种种苗共同栽培，提高了育苗的质量以及产量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的潮汐式育苗水肥灌溉管控系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的潮汐式育苗水肥灌溉管控系统的管网示意图；

图3为本发明实施例提供的潮汐式育苗水肥灌溉管控方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的营养液供给管理流程示意图；

图5为本发明实施例提供的营养液消毒过滤管理流程示意图；

图6为本发明实施例提供的电子设备结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对育苗的潮汐式灌溉是一种新型的农业节水灌溉技术，它能将水分灌溉和肥料供应有机地结合起来，并且保持育苗地上部分的干燥，对种苗生成发育十分有利，能够有效促进种苗生长，防止病虫害的发生。潮汐式灌溉是依据种苗主要从底部的根系吸收营养液的原理，让营养液经由封闭管道从育苗床的底部预留孔送入，并使营养液水位持续上升到合适高度，这个过程称为涨潮。在涨潮后，需要让土壤或基质充分浸润在营养液中，以保证种苗根系充分吸收营养液。待种苗根系充分吸收营养液之后，打开育苗床的出水口，此时，营养液的液面开始下降，这个过程称为落潮。

现有的潮汐式育苗灌溉方式，营养液一次性使用，且多为培育单一品种的作物种苗，未实现对不同种类的瓜果蔬菜等作物种苗进行培育。

图1为本发明实施例提供的潮汐式育苗水肥灌溉管控系统的结构示意图，如图1所示，本发明实施了提供了一种潮汐式育苗水肥灌溉管控系统，包括水肥自适应供给组件101、潮汐育苗床组件102以及营养液循环储备组件103，其中：

所述水肥自适应供给组件101，连接所述潮汐育苗床组件102的供液端，用于为不同种类种苗提供营养液；

所述潮汐育苗床组件102，用于种植不同种类种苗，所述潮汐育苗床组件102的回液端连接所述营养液循环储备组件103的回液进液端；

所述营养液循环储备组件103，用于为循环利用的所述营养液提供封闭式的存储空间，所述营养液循环储备组件连接所述水肥自适应供给组件101。

在本发明实施例中，潮汐式水肥灌溉管控系统完成初始化后，首先将园区内的种苗种类进行分类，并根据各种苗的生长情况，分析得出各种类种苗的灌溉条件，从而得出每种种苗的灌溉优先级，其中，灌溉条件包括供液时刻、供液量和供液停留时间等，在本发明实施例中，以优先灌溉叶菜，待叶菜灌溉完成之后继而灌溉果菜进行说明，具体灌溉顺序在本发明实施例中不做限定。

具体地，水肥自适应供给组件101根据灌溉条件，确定本次要灌溉的种苗种类依次为叶菜和果菜，首先根据获取到的叶菜品种及生长天数，决策目标EC，完成叶菜营养液的配比，待叶菜供液时刻达到时，开启管道上的水泵，相应的，潮汐育苗床组件102上的叶菜育苗床对应的供液电磁阀同步开启，以供灌溉叶菜的营养液通过管道输送到潮汐育苗床组件102，此时，水肥自适应供给组件101上的供液流量计会一直记录叶菜营养液的实时供液量，同时将统计的叶菜供液量实时上传到潮汐式水肥灌溉管控系统中，当实时叶菜供液量达到灌溉条件中的目标叶菜供液量时，水肥自适应供给组件101上的水泵和潮汐育苗床组件上的叶菜育苗床对应的供液电磁阀将会关闭，此时，潮汐式水肥灌溉管控系统开始对叶菜营养液停留在叶菜育苗床的时间进行计时，当叶菜营养液的停留时间达到灌溉条件中的目标叶菜供液停留时间后，开启营养液循环储备组件103上的回液管道对应的回液电池阀，使潮汐育苗床组件102中剩余叶菜营养液通过回液管道输送到营养液循环储备组件103中储备，以用于下一次的灌溉。

在完成叶菜的灌溉之后，此时，水肥自适应供给组件101开始进行果菜营养液的配比，当果菜供液时刻达到时，开启连接水肥自适应供给组件101与潮汐育苗床组件102的管道上的水泵，相应的，潮汐育苗床组件102上的果菜育苗床对应的供液电磁阀同步开启，以供灌溉果菜的营养液通过管道输送到潮汐育苗床组件102，此时，水肥自适应供给组件101上的供液流量计会一直记录果菜营养液的实时供液量，同时将统计的果菜供液量实时上传到潮汐式育苗水肥灌溉管控系统中，当实时果菜供液量达到灌溉条件中的目标果菜供液量时，水肥自适应供给组件101上的水泵和潮汐育苗床组件102上的果菜育苗床对应的供液电磁阀将会关闭，此时，潮汐式水肥灌溉管控系统开始对果菜营养液停留在果菜育苗床的时间进行计时，当果菜营养液的停留时间达到灌溉条件中的目标果菜供液停留时间后，开启营养液循环储备组件103上的回液管道对应的回液电池阀，使潮汐育苗床组件102中剩余果菜营养液通过回液管道输送到营养液循环储备组件103中储备。在此后的灌溉过程中，根据每种种苗的灌溉优先级，依次对相应的种苗进行潮汐式灌溉，并把每一次灌溉后的回收的营养液储备到营养液循环储备组件103中，将回收后的营养液再次输送到水肥自适应供给组件101，以用于下一次的灌溉。

除此之外，潮汐式育苗水肥灌溉管控系统可存储所有和育苗相关的参数，包括环境参数、灌溉参数、设定参数和控制参数，并提供数据下载接口，有利于管理者更进一步分析作物耗水规律和出苗率影响因素，为发掘更优质高效的控制策略提供有效数据。

本发明实施例通过设置水肥自适应供给组件101，结合营养液循环储备组件103，针对不同种类的种苗进行营养液的配比，对种植在潮汐育苗床组件102上的不同种类种苗进行灌溉，实现了多种种苗共同栽培，提高了育苗的质量以及产量。

在上述实施例的基础上，所述潮汐式育苗水肥灌溉管控系统还包括原液组件，所述原液组件用于存储灌溉母液，通过管道连接所述水肥自适应供给组件。

在本发明实施例中，原液组件用于存储高浓度灌溉母液，包括原液桶、搅拌器和清水补给管道，其中，原液桶可以使用多种组合方式，例如，A液、B液和C液的三通道，ABC液、酸液和药液的五通道或单通道复合肥。本发明实施例中选用A液、B液和C液的三通道进行说明，首先分别盛装有A液、B液和C液的原液桶通过管道分别与装载有搅拌器的容器连接，根据灌溉条件中对应的种苗种类，按比例将A液、B液和C液通过管道输送到装载有搅拌器的容器中，同时，通过清水补给管道也按比例提供清水。此时，搅拌器不断对混合有A液、B液、C液和清水的营养液进行搅拌，直至搅拌均匀达到相应的配比要求。需要说明的是，在潮汐式育苗水肥灌溉管控系统第一次执行灌溉时，营养液可以通过预先配比完成后导入到水肥自适应供给组件，或者根据育苗对应的灌溉条件，清水补给管道提供的补给水和原液组件中的高浓度灌溉母液进行配比，从而配比出合适浓度的营养液。在此后的循环灌溉过程中，优先使用每次灌溉后的营养液回液，若营养液回液浓度过低或过高，达不到控制目标(EC)时，再使用原液组件中的高浓度灌溉母液和/或清水补给管道提供的补给水，从而调整营养液回液的浓度。

在本发明实施例中，通过设置原液组件，一方面在配比营养液时根据不同种类的种苗提供灌溉母液，另一方面在循环使用的营养液的回液浓度达不到控制目标(EC)时，按比例补偿相应浓度的营养液，按照不同种类的种苗实现营养液浓度的配比，使得育苗的水肥精确控制，提高了水肥利用率。

在上述实施例的基础上，所述潮汐式育苗水肥灌溉管控系统还包括过滤消毒组件，所述过滤消毒组件用于对回收的所述营养液进行过滤消毒，所述过滤消毒组件的回液出液端连接所述营养液循环储备组件的供液进液端，所述过滤消毒组件的回液进液端连接所述营养液循环储备组件的回液出液端，以供所述营养液循环灌溉种苗。

在本发明实施例中，营养液循环储备组件中回收的营养液经过管道输送到过滤消毒组件中，当回收的营养液完成消毒过滤后，再经由过滤消毒组件的回液出液端通过管道输送到营养液循环储备组件中的供液池中。其中，根据不同种苗的灌溉条件的优先级，依次对灌溉后剩余的营养液进行过滤消毒，以供完成过滤消毒的营养液用于下一次对应育苗的灌溉。在本发明实施例中，过滤消毒组件可选用生物质过滤和臭氧杀菌消毒方式组合，优选地，采用漫砂物理过滤和紫外杀菌的组合。

本发明实施例，通过设置过滤消毒组件，对回收的营养液进行消毒，以便消除从育苗床中返回的营养液中的有害物质和病菌污染，提高了育苗对病虫害的防范作用。

图2为本发明实施例提供的潮汐式育苗水肥灌溉管控系统的管网示意图，如图2所示，所述水肥自适应供给组件包括供水装置201、混液桶202、供液管道203、供液水泵204和供液流量计206，其中：

所述供水装置201，用于提供灌溉水，以及为所述营养液的浓度进行调整；

所述混液桶202，用于盛装所述营养液；

所述供液管道203，用于连接所述混液桶202和所述潮汐育苗床组件；

所述供液水泵204，设置在所述供液管道203上，用于控制所述营养液的输送过程；

所述供液流量计206，设置在所述供液管道203上，用于统计所述营养液的供液量；

所述供水装置201连接所述混液桶202，所述混液桶202上的出液端通过所述供液管道203连接所述供液水泵204的进液端，所述供液水泵204的出液端通过所述供液管道203连接所述供液流量计206的进液端。

在本发明实施例中，潮汐式育苗水肥灌溉管控系统中的水肥自适应供给组件根据各种苗的灌溉条件对应的优先级，依次对不同种类的种苗进行灌溉。首先通过供水装置201将灌溉水注入到混液桶202中，同时注入灌溉母液进行搅拌，准确完成营养液的配比，需要说明的是，潮汐式育苗水肥灌溉管控系统初始化时，通过灌溉水和灌溉母液注入到混液桶202中进行配比，在后续的潮汐灌溉过程中，注入到混液桶202中的营养液为过滤消毒组件和营养液循环储备组件进过回收和过滤杀毒的营养液的回收液，若回收的营养液浓度未达到控制目标(EC)，通过注入灌溉水或原液组件205的补给，提高或者降低混液桶中营养液的浓度。

当混液桶202中的营养液配比完成后，水肥自适应供给组件开启供液水泵204，使营养液通过供液管道203输送到潮汐育苗床，并且通过设置在供液管道203上的供液流量计206统计营养液的供液量，当供液量总量达到目标供液量值时，即输送的营养液的供液量达到了本次灌溉育苗所需的目标供液量，则水肥自适应供给组件立即关闭供液水泵204，从而停止营养液的输送。

本发明实施例，根据不同种类的种苗的灌溉条件，通过水肥自适应供给组件为每次不同种类的种苗所需的营养液进行配比，并且当供液量达到目标供液量时，立即停止供液，实现了多种类种苗的自由组合灌溉，使得营养液的供液量更加精确，提高了营养液的利用效率。

在上述实施例的基础上，可参考图2所示，所述潮汐育苗床组件包括育苗床208、供液电磁阀207和回液电磁阀209，其中：

所述育苗床208，用于栽培不同种类种苗；

所述供液电磁阀207，用于根据预设条件进行开启或关闭，以供所述营养液输送到所述育苗床208；

所述回液电池阀209，用于根据所述预设条件进行开启或关闭，以供灌溉后的剩余营养液输送到所述营养液循环储备组件；

所述育苗床208设置有连接端口，通过管道分别连接所述供液电磁阀207和所述回液电池阀209。

在本发明实施例中，预设条件包括相应种苗对应的供液时刻、供液量和供液停留时间。首先，潮汐式育苗水肥灌溉管控系统根据预设条件判断获知本次灌溉育苗对应的供液时刻已满足，水肥自适应供给组件完成营养液配比之后开始输送营养液至潮汐育苗床组件，此时，潮汐育苗床组件根据预设条件，开启相应育苗床208对应的供液电磁阀207，通过育苗床208上设置的连接端口，并保证营养液同时同步，缓缓流入到每一个育苗床208，使得育苗床208中营养液的液位逐渐升高，直至达到目标供液量。此时，关闭供液电磁阀207，潮汐式育苗水肥灌溉管控系统开始记录营养液在育苗床208中的停留时间，当供液停留时间达到目标供液停留时间后，开启回液电磁阀209，使营养液在短时间内排出育苗床208，直至完全排出。排出的营养液通过回液管道流入到营养液循环储备组件，待下一个育苗的供液时刻到达后，潮汐式育苗水肥灌溉管控系统根据预设条件，对潮汐育苗床组件和水肥自适应供给组件进行管控，实现自动化和智能化潮汐式灌溉。

本发明实施例，根据不同种类的种苗进行潮汐式灌溉，将营养液通过封闭的管道输送到育苗床208，并且潮汐育苗床组件通过预设条件对管道上的电磁阀进行开启或者关闭，实现了对多种类种苗进行自动化潮汐灌溉，使得育苗床208中的种苗得到均匀的营养液渗透，降低了病虫害干扰，提高了营养液的高效利用，增加了育苗的质量。

在上述实施例的基础上，可参考图2所示，所述营养液循环储备组件包括回液管道210、回液流量计211、回液总阀227、补给混液电磁阀228、补给混液泵225、混液补给管道226、回液池229和供液池230，其中：

所述回液管道210，用于连接所述潮汐育苗床组件，以供灌溉后的剩余营养液依次经过所述回液流量计211和所述回液总阀227；

所述回液流量计211，设置在所述回液管道210上，用于统计灌溉后的剩余营养液的供液量；

所述回液总阀227包括果菜回液总阀212和叶菜回液总阀213，分别设置在所述回液管道210上进行开启或关闭，以供灌溉后的剩余营养液的输送到所述回液池229；

所述补给混液电磁阀228包括果菜补给混液电磁阀223和叶菜补给混液电磁阀224，分别设置在所述混液补给管道226上进行开启或者关闭，以供过滤消毒后的营养液输送到所述水肥自适应供给组件；

所述补给混液泵225，设置在所述混液补给管道226上，用于输送过滤消毒后的营养液到所述水肥自适应供给组件；

所述混液补给管道226，用于连接所述供液池230和所述水肥自适应供给组件；

所述回液池229包括果菜回液池和叶菜回液池，分别用于盛装灌溉后的剩余营养液；

所述供液池230包括果菜供液池和叶菜供液池，分别用于盛装过滤消毒后的营养液。

在本发明实施例中，将不同种类的种苗分为两大类，分别为叶菜和果菜，并以叶菜作为优先级较高的育苗进行说明。营养液循环储备组件通过回液管道210连接潮汐育苗床组件，当育苗床208中的叶菜的供液停留时间达到对应的预设条件后，开启回液管道210上的叶菜回液总阀213。需要说明的是，根据实际需求，可以设置多个叶菜回液总阀213，相应的叶菜回液池、叶菜供液池以及叶菜补给混液电磁阀224也设置多个，具体数量在本发明实施例中不作限定。

在叶菜回液总阀213开启后，叶菜育苗床中的剩余营养液通过回液管道210流入到叶菜回液池中，并通过回液流量计211统计剩余营养液的供液量，以供潮汐式育苗水肥灌溉管控系统获取到剩余营养液的供液量，优选地，回液管道210末端套上细纱布，以阻止栽培基质直接流入回液池229。在叶菜回液池中的营养液通过过滤消毒组件完成过滤消毒后，将过滤消毒的营养液存储在叶菜供液池中，当水肥自适应供给组件需要补给营养液时，开启叶菜补给混液电池阀224和补给混液泵225，使得叶菜供液池中的营养液输送到水肥自适应供给组件中。在叶菜营养液的循环过程完成后，优先级较低的果菜开始执行营养液循环过程，需要说明的是，果菜营养液循环过程与叶菜营养液的循环过程描述一致，只是在营养液循环过程中的回液池229、回液总阀227、供液池230和补给混液电磁阀228有相应变化，因此，此处不再赘述果菜营养液循环过程。

在本发明实施例中，营养液循环储备组件为营养液提供封闭式循环利用的储存空间，供液池230和回液池229可以为立式大容积桶或者下挖的水池或水箱组成，其中，下挖的水池或水箱应高于地平面，避免来回走动将地面的沙土带入水池或水箱中。

本发明实施例通过设置多种类的育苗循环储备组件，满足了多种种苗的灌溉需求，同时营养液的回收和补给实现了自动化管理，扩展了潮汐式育苗工厂化管理的方式，提高了资源的高效利用。

在上述实施例的基础上，可参考图2所示，所述过滤消毒组件包括进慢砂电磁阀231、进慢砂管道216、慢砂抽液泵217、过滤消毒装置232、慢砂回液管220、慢砂进果菜电磁阀221和慢砂进叶菜电磁阀222，其中：

所述进慢砂电磁阀231包括叶菜进慢砂电磁阀214和果菜进慢砂电磁阀215，分别设置在所述进慢砂管道216上进行开启或者关闭，以供所述营养液循环储备组件中的回收的营养液输送到所述过滤消毒装置232；

所述进慢砂管道216，用于连接所述营养液循环储备组件的回液出液端和所述过滤消毒装置232；

所述慢砂抽液泵217，用于输送所述营养液循环储备组件中回收的营养液到所述过滤消毒装置232；

所述过滤消毒装置232包括慢砂生物过滤单元218和紫外杀菌单元219，用于对回收的营养液过滤和消毒；

所述慢砂回液管220，用于连接所述过滤消毒装置232和所述所述营养液循环储备组件的供液进液端；

所述慢砂进果菜电磁阀221和所述慢砂进叶菜电磁阀222，分别设置在所述慢砂回液管220上进行开启或关闭，以供过滤消毒后的营养液输送到所述营养液循环储备组件的供液进液端。

在本发明实施例中，以叶菜为优先级较高的育苗进行说明，过滤消毒过程的优先级是根据各种苗的实际生长规律等因素决定，此处不作具体限定。叶菜进漫砂电磁阀214开启后，营养液循环储备组件中回收的营养液通过进漫砂管道216上的漫砂抽液泵217，输送到过滤消毒装置232中，回收的营养液经由漫砂生物过滤单元218和紫外杀菌单元219过滤后，潮汐式育苗水肥灌溉管控系统开启漫砂进叶菜电磁阀222，使得消毒过滤后的营养液通过漫砂回液管220流入到叶菜供液池进行储备，以供过滤消毒后的营养液用于下一次的潮汐式灌溉。

本发明实施例设置的过滤消毒组件，通过管道和其他组件使整个潮汐式育苗水肥灌溉管控系统形成封闭式，使得外界病虫害、污染杂质基本不会进入到管道系统，并通过消毒过滤消除可能滋生或者积累的病菌，提高了每种种苗的营养液的质量，保证了育苗的优质高产。

图3为本发明实施例提供的潮汐式育苗水肥灌溉管控方法的流程示意图，如图3所示，本发明实施例提供了一种基于上述潮汐式育苗水肥灌溉管控系统的潮汐式育苗水肥灌溉管控方法，包括：

步骤301，获取所述潮汐式育苗水肥灌溉管控系统中多个种类种苗的生长规律，根据多个种类种苗的生长规律设置育苗灌溉优先级；

步骤302，获取多个种类种苗的营养液供给决策，所述营养液供给决策基于多个种类种苗的生长规律，以及决策因子得到，其中，所述决策因子包括供液时刻、供液量和供液停留时间；

步骤303，根据所述营养液供给决策对种苗进行灌溉，若灌溉量达到所述营养液供给决策的预设条件，则进行营养液回收；

步骤304，获取回液池、慢砂储液罐和供液池的液位容量，基于所述育苗灌溉优先级，对回收的营养液进行过滤消毒，以供下一次的灌溉。

在本发明实施例中，首先对一个温室的育苗床或一个生产园区的温室进行育苗分组关联，并设定灌溉优先级。然后，基于育苗生长发育需水需肥的规律，对营养液的配比及供应条件设置预设条件，预设条件括供液时刻、供液量及供液停留时间。优选地，供液时刻使用温室累积光辐射决策，供液量及供液停留时间根据种苗生长环境、生长阶段和基质水分养分动态变化状况决策，其中，预设条件也可以由管理者手动输入。图4为本发明实施例提供的营养液供给管理流程示意图，如图4所示，在本发明实施例中对营养液的供给流程进行详细说明：

步骤401，设置每一种种苗对应的育苗床的灌溉优先级；

步骤402，采集每一种种苗的生长环境参数实际数据；

步骤403，根据灌溉优先级和生长环境参数实际数据决策出育苗的供液时刻T、供液量I及供液停留时间t；

步骤404，判断当前时刻是否为供液时刻T，若是，则进行下一步骤405，若不是，则返回步骤403；

步骤405，启动施肥机，并根据供液量调节施肥机EC值；

步骤406，判断此时灌溉优先级较高的种苗是否为叶菜，若是，则进行下一步骤407，若不是，则转到步骤415；

步骤407，启动叶菜供液电池阀，以供营养液进入到叶菜育苗床；

步骤408，实时测量叶菜灌溉量；

步骤409，判断是否达到叶菜供液量I，若达到，则进行下一步骤410，若未达到，则返回步骤408；

步骤410，关闭叶菜供液电池阀，开始对营养液提留在叶菜育苗床中的时间计时；

步骤411，判断营养液在叶菜育苗床中的实际停留时间是否达到叶菜供液停留时间t，若达到，则进行下一步骤412，若未达到，则返回步骤410；

步骤412，启动回液电池阀；

步骤413，启动叶菜回液总阀，以供剩余营养液输送到叶菜回液池；

步骤414，判断是否开始灌溉果菜，若是，则开始执行步骤415，若不是，则结束灌溉；

步骤415，启动果菜供液电池阀，以供营养液进入到果菜育苗床；

步骤416，实时测量果菜灌溉量；

步骤417，判断是否达到果菜供液量I，若达到，则进行下一步骤418，若未达到，则返回步骤416；

步骤418，关闭果菜供液电池阀，开始对营养液停留在果菜育苗床中的时间计时；

步骤419，判断营养液在果菜育苗床中的实际停留时间是否达到果菜供液停留时间t，若达到，则进行下一步骤420，若未达到，则返回步骤418；

步骤420，启动果菜回液电池阀；

步骤421，启动果菜回液总阀，以供剩余营养液输送到果菜回液池；

步骤422，判断是否开始灌溉叶菜，若是，则开始执行步骤407，若不是，则结束灌溉。

通过上述步骤，当系统获取到预设条件后，按照不同种类种苗的优先级及预设条件，利用设置在各管道上的流量计实时测量的供液量与预设条件对应的理论灌溉量进行比较，以使得达到目标灌溉量时，启停灌溉阀门，实现不同种类种苗的依次灌溉。同时，按照预设条件中各育苗床或各温室中营养液停留时间，通过回液电磁阀和果菜回液总阀及叶菜回液总阀的组合，回收灌溉后剩余的营养液。

当营养液回收后，根据灌溉优先级，确定需要进行过滤消毒的营养液的优先级，并且根据回液池液位、慢砂储液罐液位及供液池液位的关系，对回收的营养液进行过滤消毒，以供下一次的循环灌溉。图5为本发明实施例提供的营养液消毒过滤管理流程示意图，如图5所示，本发明实施例对营养液的消毒过滤流程作详细描述：

步骤501，判断是否优先处理叶菜的营养液消毒过滤，若是，则进行下一步骤502，若不是，则转至步骤509；

步骤502，判断叶菜回液池液位是否大于临界，若大于，则进行一下步骤503，若小于，则转至步骤509；

步骤503，打开慢砂抽液泵和叶菜进慢砂电池阀，以供叶菜回液进入到过滤消毒装置的慢砂罐中；

步骤504，判断慢砂罐液位是否达到临界，若达到，则进行下一步骤505，若未达到，则返回步骤503；

步骤505，关闭慢砂抽液泵和叶菜进慢砂电池阀；

步骤506，判断叶菜供液池液位是否小于临界，若小于，则进行下一步骤507，若大于，则转至步骤508；

步骤507，打开慢砂进叶菜电池阀，以供过滤消毒后的营养液进入到叶菜供液池；

步骤508，等待叶菜供液池中的营养液供给到下一次的灌溉后，叶菜供液池中的液位小于临界，执行步骤507；

步骤509，判断果菜回液池液位是否大于临界，若大于，则进行一下步骤510，若小于，则转至步骤502；

步骤510，打开慢砂抽液泵和果菜进慢砂电池阀，以供果菜回液进入到过滤消毒装置的慢砂罐中；

步骤511，判断慢砂罐液位是否达到临界，若达到，则进行下一步骤512，若未达到，则返回步骤510；

步骤512，关闭慢砂抽液泵和果菜进慢砂电池阀；

步骤513，判断果菜供液池液位是否小于临界，若小于，则进行下一步骤514，若大于，则转至步骤515；

步骤514，打开慢砂进果菜电池阀，以供过滤消毒后的营养液进入到果菜供液池；

步骤515，等待果菜供液池中的营养液供给到下一次的灌溉后，果菜供液池中的液位小于临界，执行步骤514。

通过上述步骤，将过滤消毒后的营养液用于下一次的灌溉供给需求，使得整个潮汐式育苗水肥灌溉管控系统形成一个封闭式的循环灌溉模式。

另外，本发明实施例还可以存储所有和育苗相关的参数，包括环境参数、灌溉参数、设定参数和控制参数，并提供数据下载接口，有利于管理者更进一步分析作物耗水规律和出苗率影响因素，为发掘更优质高效的控制策略提供有效数据。

本发明实施例本发明针对与育苗质量密切相关的水肥要素，集成了营养液配制、营养液供给、营养液回收消毒的全方位管控方法，并将多种类的种苗自由组合，通过全自动管控，实现高产高效的潮汐育苗工厂化生产。

图6为本发明实施例提供的电子设备结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)601、通信接口(Communications Interface)602、存储器(memory)603和通信总线604，其中，处理器601，通信接口602，存储器603通过通信总线604完成相互间的通信。处理器601可以调用存储器603中的逻辑指令，以执行如下方法：获取所述潮汐式育苗水肥灌溉管控系统中多个种类种苗的生长规律，根据多个种类种苗的生长规律设置育苗灌溉优先级；获取多个种类种苗的营养液供给决策，所述营养液供给决策基于多个种类种苗的生长规律，以及决策因子得到，其中，所述决策因子包括供液时刻、供液量和供液停留时间；根据所述营养液供给决策对种苗进行灌溉，若灌溉量达到所述营养液供给决策的预设条件，则进行营养液回收；获取回液池、慢砂储液罐和供液池的液位容量，基于所述育苗灌溉优先级，对回收的营养液进行过滤消毒，以供下一次的灌溉。

此外，上述的存储器603中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取所述潮汐式育苗水肥灌溉管控系统中多个种类种苗的生长规律，根据多个种类种苗的生长规律设置育苗灌溉优先级；获取多个种类种苗的营养液供给决策，所述营养液供给决策基于多个种类种苗的生长规律，以及决策因子得到，其中，所述决策因子包括供液时刻、供液量和供液停留时间；根据所述营养液供给决策对种苗进行灌溉，若灌溉量达到所述营养液供给决策的预设条件，则进行营养液回收；获取回液池、慢砂储液罐和供液池的液位容量，基于所述育苗灌溉优先级，对回收的营养液进行过滤消毒，以供下一次的灌溉。

本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储服务器指令，该计算机指令使计算机执行上述实施例所提供的潮汐式育苗水肥灌溉管控方法，例如包括：获取所述潮汐式育苗水肥灌溉管控系统中多个种类种苗的生长规律，根据多个种类种苗的生长规律设置育苗灌溉优先级；获取多个种类种苗的营养液供给决策，所述营养液供给决策基于多个种类种苗的生长规律，以及决策因子得到，其中，所述决策因子包括供液时刻、供液量和供液停留时间；根据所述营养液供给决策对种苗进行灌溉，若灌溉量达到所述营养液供给决策的预设条件，则进行营养液回收；获取回液池、慢砂储液罐和供液池的液位容量，基于所述育苗灌溉优先级，对回收的营养液进行过滤消毒，以供下一次的灌溉。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种潮汐式育苗水肥灌溉管控系统，其特征在于，包括水肥自适应供给组件、潮汐育苗床组件以及营养液循环储备组件，其中：

所述水肥自适应供给组件，连接所述潮汐育苗床组件的供液端，用于为不同种类种苗提供营养液；

所述潮汐育苗床组件，用于种植不同种类种苗，所述潮汐育苗床组件的回液端连接所述营养液循环储备组件的回液进液端；

所述营养液循环储备组件，用于为循环利用的所述营养液提供封闭式的存储空间，所述营养液循环储备组件连接所述水肥自适应供给组件。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述潮汐式育苗水肥灌溉管控系统还包括原液组件，所述原液组件用于存储灌溉母液，通过管道连接所述水肥自适应供给组件。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述潮汐式育苗水肥灌溉管控系统还包括过滤消毒组件，所述过滤消毒组件用于对回收的所述营养液进行过滤消毒，所述过滤消毒组件的回液出液端连接所述营养液循环储备组件的供液进液端，所述过滤消毒组件的回液进液端连接所述营养液循环储备组件的回液出液端，以供所述营养液循环灌溉种苗。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述水肥自适应供给组件包括供水装置、混液桶、供液管道、供液水泵和供液流量计，其中：

所述供水装置，用于提供灌溉水，以及为所述营养液的浓度进行调整；

所述混液桶，用于盛装所述营养液；

所述供液管道，用于连接所述混液桶和所述潮汐育苗床组件；

所述供液水泵，设置在所述供液管道上，用于控制所述营养液的输送过程；

所述供液流量计，设置在所述供液管道上，用于统计所述营养液的供液量；

所述供水装置连接所述混液桶，所述混液桶上的出液端通过所述供液管道连接所述供液水泵的进液端，所述供液水泵的出液端通过所述供液管道连接所述供液流量计的进液端。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述潮汐育苗床组件包括育苗床、供液电磁阀和回液电磁阀，其中：

所述育苗床，用于栽培不同种类种苗；

所述供液电磁阀，用于根据预设条件进行开启或关闭，以供所述营养液输送到所述育苗床；

所述回液电池阀，用于根据所述预设条件进行开启或关闭，以供灌溉后的剩余营养液输送到所述营养液循环储备组件；

所述育苗床设置有连接端口，通过管道分别连接所述供液电磁阀和所述回液电池阀。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述营养液循环储备组件包括回液管道、回液流量计、回液总阀、补给混液电磁阀、补给混液泵、混液补给管道、回液池和供液池，其中：

所述回液管道，用于连接所述潮汐育苗床组件，以供灌溉后的剩余营养液依次经过所述回液流量计和所述回液总阀；

所述回液流量计，设置在所述回液管道上，用于统计灌溉后的剩余营养液的供液量；

所述回液总阀包括果菜回液总阀和叶菜回液总阀，分别设置在所述回液管道上进行开启或关闭，以供灌溉后的剩余营养液的输送到所述回液池；

所述补给混液电磁阀包括果菜补给混液电磁阀和叶菜补给混液电磁阀，分别设置在所述混液补给管道上进行开启或者关闭，以供过滤消毒后的营养液输送到所述水肥自适应供给组件；

所述补给混液泵，设置在所述混液补给管道上，用于输送过滤消毒后的营养液到所述水肥自适应供给组件；

所述混液补给管道，用于连接所述供液池和所述水肥自适应供给组件；

所述回液池包括果菜回液池和叶菜回液池，分别用于盛装灌溉后的剩余营养液；

所述供液池包括果菜供液池和叶菜供液池，分别用于盛装过滤消毒后的营养液。

7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述过滤消毒组件包括进慢砂电磁阀、进慢砂管道、慢砂抽液泵、过滤消毒装置、慢砂回液管、慢砂进果菜电磁阀和慢砂进叶菜电磁阀，其中：

所述进慢砂电磁阀包括叶菜进慢砂电磁阀和果菜进慢砂电磁阀，分别设置在所述进慢砂管道上进行开启或者关闭，以供所述营养液循环储备组件中的回收的营养液输送到所述过滤消毒装置；

所述进慢砂管道，用于连接所述营养液循环储备组件的回液出液端和所述过滤消毒装置；

所述慢砂抽液泵，用于输送所述营养液循环储备组件中回收的营养液到所述过滤消毒装置；

所述过滤消毒装置包括慢砂生物过滤单元和紫外杀菌单元，用于对回收的营养液过滤和消毒；

所述慢砂回液管，用于连接所述过滤消毒装置和所述营养液循环储备组件的供液进液端；

所述慢砂进果菜电磁阀和所述慢砂进叶菜电磁阀，分别设置在所述慢砂回液管上进行开启或关闭，以供过滤消毒后的营养液输送到所述营养液循环储备组件的供液进液端。

8.一种基于权利要求1至7任一项所述潮汐式育苗水肥灌溉管控系统的潮汐式育苗水肥灌溉管控方法，其特征在于，包括：

获取所述潮汐式育苗水肥灌溉管控系统中多个种类种苗的生长规律，根据多个种类种苗的生长规律设置育苗灌溉优先级；

获取多个种类种苗的营养液供给决策，所述营养液供给决策基于多个种类种苗的生长规律，以及决策因子得到，其中，所述决策因子包括供液时刻、供液量和供液停留时间；

根据所述营养液供给决策对种苗进行灌溉，若灌溉量达到所述营养液供给决策的预设条件，则进行营养液回收；

获取回液池、慢砂储液罐和供液池的液位容量，基于所述育苗灌溉优先级，对回收的营养液进行过滤消毒，以供下一次的灌溉。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求8所述的潮汐式育苗水肥灌溉管控方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求8所述的潮汐式育苗水肥灌溉管控方法。