CN109429659B - 基于压差施肥罐的施肥方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种基于压差施肥罐的施肥方法及系统。首先基于压差施肥罐内的初始肥液浓度、需求施肥浓度、压差施肥罐体积以及灌溉系统主管路的入口水流量，分别确定第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门的阀门开度；然后基于第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门的阀门开度，控制第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门，以使灌溉系统主管路的出口肥液浓度为需求施肥浓度。可以将本发明实施例提供的基于压差施肥罐的施肥方法及系统应用于田间作物尤其是大面积大田作物的施肥作业中，从而保证进入灌溉系统的肥液浓度在施肥过程中保持恒定值，均为需求施肥浓度，能够很大程度上提高施肥的均匀性。

Description

基于压差施肥罐的施肥方法及系统
技术领域
本发明实施例涉及施肥设备技术领域，更具体地，涉及基于压差施肥罐的施肥方法及系统。
背景技术
目前，大面积种植的大田作物均需要进行施肥灌溉。压差施肥罐由于造价低廉、价格合理并且操作相对简单，在大田作物的施肥灌溉中应用十分广泛。
当前使用的压差施肥罐通过球阀或蝶阀改变压差来达到施肥的目的。但由于先将肥料加到罐体中，水从进水管进入到罐体，肥料与水混合后，在进水管水压的推动下，液体肥料从出水口流入到灌溉管道中，利用这种方式，管道中的水连续不断的流入压差施肥罐，导致进入灌溉系统的肥液浓度不断降低，影响了施肥的均匀。
现急需提供一种可以实现均匀施肥的基于压差施肥罐的施肥方法及系统。
发明内容
为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供了一种基于压差施肥罐的施肥方法及系统。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于压差施肥罐的施肥方法，包括：
基于压差施肥罐内的初始肥液浓度、需求施肥浓度、压差施肥罐体积以及灌溉系统主管路的入口水流量，分别确定第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门的阀门开度；
基于所述第一电控阀门、所述第二电控阀门以及所述第三电控阀门的阀门开度，控制所述第一电控阀门、所述第二电控阀门以及所述第三电控阀门，以使所述灌溉系统主管路的出口肥液浓度为所述需求施肥浓度；
其中，所述第一电控阀门设置在所述压差施肥罐的进水管路上，所述第二电控阀门设置在所述压差施肥罐的出肥管路上，所述第三电控阀门设置在所述进水管路与所述灌溉系统主管路的连接点以及所述出肥管路与所述灌溉系统主管路的连接点之间。
第二方面，本发明实施例提供了一种基于压差施肥罐的施肥系统，包括：
阀门开度确定模块，用于基于压差施肥罐内的初始肥液浓度、需求施肥浓度、压差施肥罐体积以及灌溉系统主管路的入口水流量，分别确定第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门的阀门开度；
控制模块，用于基于所述第一电控阀门、所述第二电控阀门以及所述第三电控阀门的阀门开度，控制所述第一电控阀门、所述第二电控阀门以及所述第三电控阀门，以使所述灌溉系统主管路的出口肥液浓度为所述需求施肥浓度；
其中，所述第一电控阀门设置在所述压差施肥罐的进水管路上，所述第二电控阀门设置在所述压差施肥罐的出肥管路上，所述第三电控阀门设置在所述进水管路与所述灌溉系统主管路的连接点以及所述出肥管路与所述灌溉系统主管路的连接点之间。
第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；其中，
所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以执行第一方面提供的基于压差施肥罐的施肥方法。
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第一方面提供的基于压差施肥罐的施肥方法。
本发明实施例提供的一种基于压差施肥罐的施肥方法及系统，首先基于压差施肥罐内的初始肥液浓度、需求施肥浓度、压差施肥罐体积以及灌溉系统主管路的入口水流量，分别确定第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门的阀门开度；然后基于第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门的阀门开度，控制第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门，以使灌溉系统主管路的出口肥液浓度为需求施肥浓度。本发明实施例中提供的基于压差施肥罐的施肥方法及系统，可以将压差施肥罐应用于田间作物尤其是大面积大田作物的施肥作业中，从而保证进入灌溉系统的肥液浓度在施肥过程中保持恒定值，均为需求施肥浓度，能够很大程度上提高施肥的均匀性，对于农业自动化和水肥一体化具有重要意义。
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的介绍，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一种基于压差施肥罐的施肥方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种基于压差施肥罐的施肥方法中采用的基于压差施肥罐的灌溉系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种基于压差施肥罐的施肥方法中电控阀门4、9的阀门开度K1(t)的变化趋势示意图；
图4为本发明实施例提供的一种基于压差施肥罐的施肥方法中电控阀门6的阀门开度K2(t)的变化趋势示意图；
图5为本发明实施例提供的一种基于压差施肥罐的施肥方法中压差施肥罐内的肥液浓度的变化趋势示意图；
图6为本发明实施例提供的一种基于压差施肥罐的施肥方法与现有技术中的施肥方法进行施肥，进入灌溉系统的施肥浓度对比图；
图7为本发明实施例提供的一种基于压差施肥罐的施肥系统的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
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。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
如图1所示，本发明一实施例提供了一种基于压差施肥罐的施肥方法，包括：
S1，基于压差施肥罐内的初始肥液浓度、需求施肥浓度、压差施肥罐体积以及灌溉系统主管路的入口水流量，分别确定第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门的阀门开度；
S2，基于所述第一电控阀门、所述第二电控阀门以及所述第三电控阀门的阀门开度，控制所述第一电控阀门、所述第二电控阀门以及所述第三电控阀门，以使所述灌溉系统主管路的出口肥液浓度为所述需求施肥浓度；
其中，所述第一电控阀门设置在所述压差施肥罐的进水管路上，所述第二电控阀门设置在所述压差施肥罐的出肥管路上，所述第三电控阀门设置在所述进水管路与所述灌溉系统主管路的连接点以及所述出肥管路与所述灌溉系统主管路的连接点之间。
具体地，本发明实施例中采用的基于压差施肥罐的灌溉系统的结构图如图2所示，图2中1表示压差施肥罐罐体，2表示压差施肥罐盖，3表示压差施肥罐的进水管路，4表示第一电控阀门，用于控制压差施肥罐的进水量，5表示灌溉系统主管路，6表示第三电控阀门，用于控制进水管路3与灌溉系统主管路5的连接点以及压差施肥罐的出肥管路8与灌溉系统主管路5的连接点之间的路段中水流的通断，7表示压差施肥罐的排液阀，9表示第二电控阀门，用于控制压差施肥罐的出肥液量。
本发明实施例中所说的需求施肥浓度是指灌溉系统需要的施肥浓度，也即最后进入灌溉系统的施肥浓度，是预先设定的，具体取值可根据灌溉系统的需求进行设定。
一般情况下，灌溉系统主管路5的入口水流量可分两部分，一部分经第一电控阀门流入进水管路3中，另一部分经第三电控阀门6后与出肥管路8流出的肥液进行混合。
基于压差施肥罐的施肥方法，主要分为两个步骤，首先通过S1分别确定出第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门的阀门开度，具体的确定方法是基于压差施肥罐内的初始肥液浓度、需求施肥浓度、压差施肥罐体积以及灌溉系统主管路的入口水流量实现的。然后执行S2，即基于确定的第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门的阀门开度，控制第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门，以使灌溉系统主管路的出口肥液浓度为需求施肥浓度，也就是说，本发明实施例中需要通过控制电控阀门，实现水与肥液进行按比例混合，使得进入灌溉系统主管路的肥液浓度恒定，进而实现基于压差施肥罐的均匀施肥，这里所说的均匀施肥是指以同样的肥液浓度进行施肥。本发明实施例中可通过计算机实现对电控阀门的控制。
本发明实施例中，可以通过计算机控制第一电控阀门4和第二电控阀门9的阀门开度逐渐变大，第三电控阀门6的阀门开度逐渐变小，即逐渐打开第一电控阀门4和第二电控阀门9，逐渐关闭第三电控阀门6，以此来实现基于压差施肥罐的均匀施肥。
本发明实施例中提供的基于压差施肥罐的施肥方法，首先基于压差施肥罐内的初始肥液浓度、需求施肥浓度、压差施肥罐体积以及灌溉系统主管路的入口水流量，分别确定第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门的阀门开度；然后基于第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门的阀门开度，控制第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门，以使灌溉系统主管路的出口肥液浓度为需求施肥浓度。本发明实施例中提供的基于压差施肥罐的施肥方法，可以将压差施肥罐应用于田间作物尤其是大面积大田作物的施肥作业中，从而保证进入灌溉系统的肥液浓度在施肥过程中保持恒定值，均为需求施肥浓度，能够很大程度上提高施肥的均匀性，对于农业自动化和水肥一体化具有重要意义。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的基于压差施肥罐的施肥方法，还包括：
基于压差施肥罐内的初始肥液浓度、需求施肥浓度、压差施肥罐体积以及灌溉系统主管路的入口水流量，确定均匀施肥时间长度。
具体地，本发明实施例中通过压差施肥罐内的初始肥液浓度、需求施肥浓度、压差施肥罐体积以及灌溉系统主管路的入口水流量这四个已知参量，还可以确定出均匀施肥时间长度。这里所说的均匀施肥时间长度是指以需求施肥浓度这一恒定的灌溉系统主管路的出口肥液浓度实现均匀施肥的时间长度。在该均匀施肥时间长度内可实现均匀施肥。均匀施肥时间长度由压差施肥罐内的初始肥液浓度直接决定，但是也与需求施肥浓度、压差施肥罐体积以及灌溉系统主管路的入口水流量相关。所以本发明实施例中根据这四个已知参量计算均匀施肥时间长度。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的基于压差施肥罐的施肥方法，所述均匀施肥时间长度具体通过如下公式确定：
Figure BDA0001865480790000071
其中，T为所述均匀施肥时间长度，C0为所述初始肥液浓度，C1为所述需求施肥浓度，V为所述压差施肥罐体积，Q为所述入口水流量。
具体地，本发明实施例中默认的是初始时刻，即水进入压差施肥罐之前，压差施肥罐内的肥液浓度远大于或者大于灌溉系统需要的肥液浓度(即需求施肥浓度)，随着时间的推移，施肥过程的进行，压差施肥罐内的肥液浓度不断降低，最后降到小于需求施肥浓度。此时可以控制关闭第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门，根据需要向压差施肥罐内注入肥料重新开始施肥过程，也可以向压差施肥罐内注入清水以清洗压差施肥罐，或者也可以选择关闭施肥系统结束本次的施肥过程。此时还可以控制关闭第一电控阀门以及第二电控阀门，打开第三电控阀门，实现无肥液的灌溉。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的基于压差施肥罐的施肥方法，所述第一电控阀门的阀门开度和所述第二电控阀门的阀门开度相同，且均是通过如下公式计算得到：
Figure BDA0001865480790000072
其中，K1(t)为t时刻所述第一电控阀门的阀门开度和t时刻所述第二电控阀门的阀门开度，Q为所述入口水流量，C1为所述需求施肥浓度，V为所述压差施肥罐体积，C0为所述初始肥液浓度，T为所述均匀施肥时间长度。
具体地，本发明实施例中，在实现均匀施肥的时间段内，即均匀施肥时间长度T内，第一电控阀门的阀门开度和第二电控阀门的阀门开度在任一时刻的取值相同，即随时间的变化趋势相同，均可通过公式(2)表示。这里需要说明的是，本发明实施例中由于水会经过进水管路3进入压差施肥罐内，因此压差施肥罐内的肥液浓度并不是固定不变的，而是随时间的推移而逐渐减小。所以会导致本发明实施例中基于压差施肥罐的施肥系统是一个参量随时间动态变化的系统。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的基于压差施肥罐的施肥方法，所述第三电控阀门的阀门开度通过如下公式计算得到：
K2(t)＝1-K1(t),0≤t≤T (3)
其中，K2(t)为t时刻所述第三电控阀门的阀门开度。
具体地，在本发明实施例中，第三电控阀门6的阀门开度随时间的变化趋势与第一电控阀门的阀门开度以及第二电控阀门的阀门开度随时间的变化趋势相反，即可通过公式(3)表示。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的基于压差施肥罐的施肥方法，经所述第一电控阀门后进入所述进水管路内的水流量通过如下公式计算得到：
Figure BDA0001865480790000081
其中，q1(t)为t时刻所述进水管路内的水流量，Q为所述入口水流量，C1为所述需求施肥浓度，V为所述压差施肥罐体积，C0为所述初始肥液浓度，T为所述均匀施肥时间长度。
具体地，本发明实施例中，由于灌溉系统主管路5的入口水流量可分两部分，第一部分经第一电控阀门流入进水管路3中，第二部分经第三电控阀门6后与出肥管路8流出的肥液进行混合。通过公式(4)即可计算出第一部分的水流量，即t时刻所述进水管路内的水流量q1(t)。则第二部分的水流量，即t时刻经第三电控阀门6后与出肥管路8流出的肥液进行混合的水流量q2(t)可通过如下公式(5)确定。
q2(t)＝Q-q1(t),0≤t≤T (5)
进一步的，t时刻第一电控阀门的阀门开度和第二电控阀门的阀门开度K1(t)，即公式(2)可通过如下公式(6)确定：
Figure BDA0001865480790000082
相应地，第三电控阀门的阀门开度K2(t)可以通过如下公式计算得到：
Figure BDA0001865480790000091
最终，通过本发明实施例中提供的基于压差施肥罐的施肥方法，在均匀施肥时间长度T内，压差施肥罐内的肥液浓度可以通过如下公式(8)确定：
Figure BDA0001865480790000092
其中，C(t)为t时刻压差施肥罐内的肥液浓度。
以下举一具体实例对本发明实施例提供的基于压差施肥罐的施肥方法进行说明。
采用本发明实施例中提供的压差施肥罐的施肥方法对一大面积作物农田进行施肥，本发明实施例中采用的压差施肥罐的工作流量Q＝6m3/h＝1.67×10-3m3/s，压差施肥罐体积V＝1m3，设压差施肥罐中肥液的初始浓度C0＝1(单位1)，需求施肥浓度C1＝0.2。
通过公式(1)计算得到均匀施肥时间长度T＝2400s。
通过公式(2)确定第一电控阀门4和第二电控阀门9的阀门开度K1(t)如公式(9)所示，变化趋势如图3所示。
Figure BDA0001865480790000093
通过公式(4)确定经第一电控阀门4后进入进水管路3内的水流量q1(t)如公式(10)所示。
Figure BDA0001865480790000094
通过公式(3)确定第三电控阀门6的阀门开度K2(t)如公式(11)所示，变化趋势如图4所示。需要说明的是，图3和图4中的横坐标均为t/T，是指无量纲的施肥时间。
Figure BDA0001865480790000095
通过公式(5)确定t时刻经第三电控阀门6后与出肥管路8流出的肥液进行混合的水流量q2(t)。
Figure BDA0001865480790000101
通过公式(8)确定压差施肥罐内的肥液浓度C(t)如公式(13)所示，变化趋势如图5所示，图5中的横坐标t/T是指无量纲的施肥时间，纵坐标为C/C0，表示压差施肥罐内无量纲的肥液浓度。
Figure BDA0001865480790000102
如图6所示，为采用本发明实施例中提供的基于压差施肥罐的施肥方法与现有技术中的施肥方法进行施肥，进入灌溉系统的施肥浓度对比图，图6中的横坐标t/T是指无量纲的施肥时间，纵坐标为C1/C0，是指进入灌溉系统的无量纲的肥液浓度。
从图6中可以看出，本发明实施例中提供的基于压差施肥罐的施肥方法在整个均匀施肥时间长度T内，进入灌溉系统的施肥浓度均为0.2，而现有技术中的施肥方法，进入灌溉系统的施肥浓度是从1.0降为0的逐渐减小的过程。
本发明实施例中提供的基于压差施肥罐的施肥方法，具有如下优点：
1)实现较长时间的均匀施肥。
与现有技术相比，本发明实施例中通过确定的电控阀门的阀门开度对施肥过程进行控制，可以保证进入灌溉系统的肥液浓度在较长时间T内保持恒定，较大幅度提高大面积大田作物的施肥均匀性。从图6中可以看出，现有技术中的施肥方法，在(t/T＝0.4-1.0)时间段内进入灌溉系统的肥液浓度较低，而由于大面积种植的大田作物施肥管道长度一般较长，如此很容易造成管路末端附近的作物得不到充分的肥料供给。
2)施肥浓度和时间可以自主控制，可提高化肥利用率。
通过确定的电控阀门的阀门开度对施肥过程进行控制，可以根据作物需要，在生育期内多次精确控制不同的需求施肥浓度和均匀施肥时间长度对作物进行施肥。在施肥过程中，适宜的肥液浓度使作物能够更好地吸收化肥，提高化肥利用率。
3)保护作物及土壤。
现有技术中的施肥方法，在(t/T＝0.0-0.4)时间段内进入灌溉系统的肥液浓度较高，易对作物的茎叶造成一定程度的损害，严重的可能造成土壤化肥污染。通过确定的电控阀门的阀门开度对施肥过程进行控制，可以保持输出到灌溉系统主管路的肥液浓度长时间适宜，减轻化肥对土壤的污染。
如图7所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种基于压差施肥罐的施肥系统，包括：阀门开度确定模块71和控制模块72。其中，
阀门开度确定模块71用于基于压差施肥罐内的初始肥液浓度、需求施肥浓度、压差施肥罐体积以及灌溉系统主管路的入口水流量，分别确定第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门的阀门开度；
控制模块72用于基于所述第一电控阀门、所述第二电控阀门以及所述第三电控阀门的阀门开度，控制所述第一电控阀门、所述第二电控阀门以及所述第三电控阀门，以使所述灌溉系统主管路的出口肥液浓度为所述需求施肥浓度；
其中，所述第一电控阀门设置在所述压差施肥罐的进水管路上，所述第二电控阀门设置在所述压差施肥罐的出肥管路上，所述第三电控阀门设置在所述进水管路与所述灌溉系统主管路的连接点以及所述出肥管路与所述灌溉系统主管路的连接点之间。
具体地，本发明实施例中首先通过阀门开度确定模块71分别确定出第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门的阀门开度，具体的确定方法是基于压差施肥罐内的初始肥液浓度、需求施肥浓度、压差施肥罐体积以及灌溉系统主管路的入口水流量实现的。然后通过控制模块72基于确定的第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门的阀门开度，控制第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门，以使灌溉系统主管路的出口肥液浓度为需求施肥浓度。
本发明实施例中提供的基于压差施肥罐的施肥系统，可以将压差施肥罐应用于田间作物尤其是大面积大田作物的施肥作业中，从而保证进入灌溉系统的肥液浓度在施肥过程中保持恒定值，均为需求施肥浓度，能够很大程度上提高施肥的均匀性，对于农业自动化和水肥一体化具有重要意义。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种基于压差施肥罐的施肥系统，还包括：均匀施肥时间长度确定模块；
所述均匀施肥时间长度确定模块用于基于压差施肥罐内的初始肥液浓度、需求施肥浓度、压差施肥罐体积以及灌溉系统主管路的入口水流量，确定均匀施肥时间长度。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种基于压差施肥罐的施肥系统，均匀施肥时间长度确定模块具体通过公式(1)确定均匀施肥时间长度。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种基于压差施肥罐的施肥系统，阀门开度确定模块通过公式(2)确定第一电控阀门的阀门开度和第二电控阀门的阀门开度。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种基于压差施肥罐的施肥系统，阀门开度确定模块通过公式(3)确定第三电控阀门的阀门开度。
本发明实施例中提供的基于压差施肥罐的施肥系统中各模块的作用与上述方法类实施例的操作流程及处理方式是一一对应的，达到的效果也是一致的，本发明实施例中在此不再赘述。
如图8所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中还提供了一种电子设备，包括：处理器(processor)801、存储器(memory)802、通信接口(Communications Interface)803和总线804；其中，
所述处理器801、存储器802、通信接口803通过总线804完成相互间的通信。所述存储器802存储有可被所述处理器801执行的程序指令，处理器801用于调用存储器802中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：S1，基于压差施肥罐内的初始肥液浓度、需求施肥浓度、压差施肥罐体积以及灌溉系统主管路的入口水流量，分别确定第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门的阀门开度；S2，基于所述第一电控阀门、所述第二电控阀门以及所述第三电控阀门的阀门开度，控制所述第一电控阀门、所述第二电控阀门以及所述第三电控阀门，以使所述灌溉系统主管路的出口肥液浓度为所述需求施肥浓度。
存储器802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(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中还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上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：S1，基于压差施肥罐内的初始肥液浓度、需求施肥浓度、压差施肥罐体积以及灌溉系统主管路的入口水流量，分别确定第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门的阀门开度；S2，基于所述第一电控阀门、所述第二电控阀门以及所述第三电控阀门的阀门开度，控制所述第一电控阀门、所述第二电控阀门以及所述第三电控阀门，以使所述灌溉系统主管路的出口肥液浓度为所述需求施肥浓度。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
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 (6)

1.一种基于压差施肥罐的施肥方法，其特征在于，包括：
基于压差施肥罐内的初始肥液浓度、需求施肥浓度、压差施肥罐体积以及灌溉系统主管路的入口水流量，分别确定第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门的阀门开度；
基于所述第一电控阀门、所述第二电控阀门以及所述第三电控阀门的阀门开度，控制所述第一电控阀门、所述第二电控阀门以及所述第三电控阀门，以使所述灌溉系统主管路的出口肥液浓度为所述需求施肥浓度；
其中，所述第一电控阀门设置在所述压差施肥罐的进水管路上，所述第二电控阀门设置在所述压差施肥罐的出肥管路上，所述第三电控阀门设置在所述进水管路与所述灌溉系统主管路的连接点以及所述出肥管路与所述灌溉系统主管路的连接点之间；
所述第一电控阀门的阀门开度和所述第二电控阀门的阀门开度相同，且均是通过如下公式计算得到：
Figure FDA0002489801100000011
其中，K1(t)为t时刻所述第一电控阀门的阀门开度和t时刻所述第二电控阀门的阀门开度，Q为所述入口水流量，C1为所述需求施肥浓度，V为所述压差施肥罐体积，C0为所述初始肥液浓度，T为均匀施肥时间长度；
所述第三电控阀门的阀门开度通过如下公式计算得到：
K2(t)＝1-K1(t)，0≤t≤T；
其中，K2(t)为t时刻所述第三电控阀门的阀门开度；
还包括：
基于压差施肥罐内的初始肥液浓度、需求施肥浓度、压差施肥罐体积以及灌溉系统主管路的入口水流量，确定均匀施肥时间长度。
2.根据权利要求1所述的基于压差施肥罐的施肥方法，其特征在于，所述均匀施肥时间长度具体通过如下公式确定：
Figure FDA0002489801100000021
其中，T为所述均匀施肥时间长度，C0为所述初始肥液浓度，C1为所述需求施肥浓度，V为所述压差施肥罐体积，Q为所述入口水流量。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的基于压差施肥罐的施肥方法，其特征在于，经所述第一电控阀门后进入所述进水管路内的水流量通过如下公式计算得到：
Figure FDA0002489801100000022
其中，q1(t)为t时刻所述进水管路内的水流量，Q为所述入口水流量，C1为所述需求施肥浓度，V为所述压差施肥罐体积，C0为所述初始肥液浓度，T为所述均匀施肥时间长度。
4.一种基于压差施肥罐的施肥系统，其特征在于，包括：
阀门开度确定模块，用于基于压差施肥罐内的初始肥液浓度、需求施肥浓度、压差施肥罐体积以及灌溉系统主管路的入口水流量，分别确定第一电控阀门、第二电控阀门以及第三电控阀门的阀门开度；
控制模块，用于基于所述第一电控阀门、所述第二电控阀门以及所述第三电控阀门的阀门开度，控制所述第一电控阀门、所述第二电控阀门以及所述第三电控阀门，以使所述灌溉系统主管路的出口肥液浓度为所述需求施肥浓度；
其中，所述第一电控阀门设置在所述压差施肥罐的进水管路上，所述第二电控阀门设置在所述压差施肥罐的出肥管路上，所述第三电控阀门设置在所述进水管路与所述灌溉系统主管路的连接点以及所述出肥管路与所述灌溉系统主管路的连接点之间；
所述第一电控阀门的阀门开度和所述第二电控阀门的阀门开度相同，且所述阀门开度确定模块具体用于：
通过如下公式计算得到所述第一电控阀门的阀门开度和所述第二电控阀门的阀门开度：
Figure FDA0002489801100000031
其中，K1(t)为t时刻所述第一电控阀门的阀门开度和t时刻所述第二电控阀门的阀门开度，Q为所述入口水流量，C1为所述需求施肥浓度，V为所述压差施肥罐体积，C0为所述初始肥液浓度，T为均匀施肥时间长度；
所述第三电控阀门的阀门开度通过如下公式计算得到：
K2(t)＝1-K1(t)，0≤t≤T；
其中，K2(t)为t时刻所述第三电控阀门的阀门开度；
还包括：均匀施肥时间长度确定模块；
所述均匀施肥时间长度确定模块用于基于压差施肥罐内的初始肥液浓度、需求施肥浓度、压差施肥罐体积以及灌溉系统主管路的入口水流量，确定均匀施肥时间长度。
5.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；其中，
所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以执行如权利要求1-3中任一项所述的基于压差施肥罐的施肥方法。
6.一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1-3中任一项所述的基于压差施肥罐的施肥方法。
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