CN109526701B - 滴灌控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及节水控制技术领域，提供了一种滴灌控制方法，包括：获取待滴灌对象的温度参数、湿度参数、需水量参数和灌水定额参数，根据预先训练生成的滴灌控制预测函数和待滴灌对象的温度参数、湿度参数、需水量参数和灌水定额参数计算出滴灌控制概率值，当判断出滴灌控制概率值大于或等于预设阈值时，开启与待滴灌对象对应的滴灌。相应地，本公开还提供了一种滴灌控制装置。

Description

滴灌控制方法及装置
技术领域
本公开涉及节水控制技术领域，特别涉及滴灌控制方法及装置。
背景技术
城市园林多基于粗略的人工判断实现灌溉，该人工判断实现灌溉的方式一方面会引起人工成本，另一方面会因个人经验缺乏等原因造成误判，进而导致灌溉方式不得当，并影响到园林植物的正常生长或造成水资源浪费。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本公开的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本公开的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了滴灌控制方法及装置。
第一方面，本公开实施例提供了一种滴灌控制方法，包括：
获取待滴灌对象的温度参数、湿度参数、需水量参数和灌水定额参数；
根据预先训练生成的滴灌控制预测函数和所述待滴灌对象的温度参数、湿度参数、需水量参数和灌水定额参数计算出滴灌控制概率值；
当判断出所述滴灌控制概率值大于或等于预设阈值时，开启与所述待滴灌对象对应的滴灌。
在一些实施例中，通过公式
Figure BDA0001955092790000021
计算出滴灌控制概率值，其中，P(x)表示滴灌控制概率值，Z(x)表示滴灌控制预测函数，Z(x)＝W0+W1X1+W2X2+W3X3+W4X4，W0表示调节系数，W1表示温度系数，W2表示湿度系数，W3表示需水量系数，W4表示灌水定额系数，X1表示温度参数，X2表示湿度参数，X3表示需水量参数，X4表示灌水定额参数。
在一些实施例中，在计算出滴灌控制概率值的步骤之前还包括：
根据历史滴灌控制数据训练生成滴灌控制预测函数。
在一些实施例中，还包括：
当判断出所述滴灌控制概率值小于预设阈值时，关闭与所述待滴灌对象对应的滴灌。
在一些实施例中，所述预设阈值为0.5。
第二方面，本公开实施例提供了一种滴灌控制装置，包括：
获取模块，用于获取待滴灌对象的温度参数、湿度参数、需水量参数和灌水定额参数；
计算模块，用于根据预先训练生成的滴灌控制预测函数和所述待滴灌对象的温度参数、湿度参数、需水量参数和灌水定额参数计算出滴灌控制概率值；
判断模块，用于判断所述滴灌控制概率值是否大于或等于预设阈值；
控制模块，用于当判断出所述滴灌控制概率值大于或等于预设阈值时，开启与所述待滴灌对象对应的滴灌。
在一些实施例中，所述计算模块具体用于通过公式
Figure BDA0001955092790000022
计算出滴灌控制概率值，其中，P(x)表示滴灌控制概率值，Z(x)表示滴灌控制预测函数，Z(x)＝W0+W1X1+W2X2+W3X3+W4X4，W0表示调节系数，W1表示温度系数，W2表示湿度系数，W3表示需水量系数，W4表示灌水定额系数，X1表示温度参数，X2表示湿度参数，X3表示需水量参数，X4表示灌水定额参数。
在一些实施例中，还包括：
生成模块，用于根据历史滴灌控制数据训练生成滴灌控制预测函数。
在一些实施例中，所述控制模块还用于当判断出所述滴灌控制概率值小于预设阈值时，关闭与所述待滴灌对象对应的滴灌。
在一些实施例中，所述预设阈值为0.5。
本公开具有以下有益效果：
本公开提供的滴灌控制方法及装置，根据预先训练生成的滴灌控制预测函数和待滴灌对象的温度参数、湿度参数、需水量参数和灌水定额参数计算出滴灌控制概率值，当判断出该滴灌控制概率值大于或等于预设阈值时，开启与待滴灌对象对应的滴灌。能够基于待滴灌对象的滴灌特性实现自动滴灌控制，在确保待滴灌对象水分需求的同时，避免了水资源的浪费并降低了人工成本。
参照后文的说明和附图，详细公开了本公开的特定实施方式，指明了本公开的原理可以被采用的方式。应该理解，本公开的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本公开的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
为了更清楚地说明本公开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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例提供的一种滴灌控制方法的流程示意图；
图2为本公开实施例提供的另一种滴灌控制方法的流程示意图；
图3为本公开实施例提供的一种滴灌控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图对本公开中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
本领域技术技术人员知道，本公开的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。
下面参考本公开的若干代表性实施方式，详细阐释本公开的原理和精神。
图1为本公开实施例提供的一种滴灌控制方法的流程示意图，该滴灌控制方法可由滴灌控制装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，该装置可以集成在服务器中，如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S1、获取待滴灌对象的温度参数、湿度参数、需水量参数和灌水定额参数。
本实施例中的待灌溉对象可以为城市园林中的树木或绿地。
具体地，根据传感器监测数据周期性获取待滴灌对象的温度参数和湿度参数，温度参数用于表征待灌溉对象的当前温度，湿度参数用于表征待灌溉对象的当前湿度。根据彭曼公式计算出需水量参数，彭曼公式中的各其他参数值可通过实时采集的方式获取或通过调取预存数据的方式获取。灌溉定额参数是指一次灌水的水层深度或一次灌水单位面积的用水量，其可根据预存的土壤水量资料获取。
步骤S2、根据预先训练生成的滴灌控制预测函数和待滴灌对象的温度参数、湿度参数、需水量参数和灌水定额参数计算出滴灌控制概率值。
通过公式
Figure BDA0001955092790000051
计算出滴灌控制概率值，其中，P(x)表示滴灌控制概率值，Z(x)表示滴灌控制预测函数，Z(x)＝W0+W1X1+W2X2+W3X3+W4X4，W0表示调节系数，W1表示温度系数，W2表示湿度系数，W3表示需水量系数，W4表示灌水定额系数，X1表示温度参数，X2表示湿度参数，X3表示需水量参数，X4表示灌水定额参数。
图2为本公开实施例提供的另一种滴灌控制方法的流程示意图，如图2所示，在执行步骤S2之前还包括：
步骤S0、根据历史滴灌控制数据训练生成滴灌控制预测函数。
历史滴灌控制数据为经检验的有利于待滴灌对象的优良滴灌控制数据。如历史滴灌控制数据可以为具备丰富滴灌控制经验的工作者执行待滴灌对象的滴灌过程时产生的历史记录数据。
首先建立初始滴灌控制预测模型，再通过历史滴灌控制数据对该初始滴灌控制预测模型进行训练，以生成滴灌控制预测函数。本实施例具体基于历史滴灌控制数据进行回归预测，以生成滴灌控制预测函数中的W0调节系数、W1温度系数、W2湿度系数、W3需水量系数和W4灌水定额系数。W0调节系数、W1温度系数、W2湿度系数、W3需水量系数和W4灌水定额系数均为常数。如：可通过牛顿法生成滴灌控制预测函数中的W0调节系数、W1温度系数、W2湿度系数、W3需水量系数和W4灌水定额系数。
本实施例提供的该方法基于预测控制的思想并结合待滴灌对象的生长特性实现滴灌控制，使得滴灌设备具备决策控制能力。
步骤S3、判断滴灌控制概率值是否大于或等于预设阈值，若是，执行步骤S4；若否，执行步骤S5。
本实施例中，预设阈值为0.5。
记滴灌控制状态
Figure BDA0001955092790000061
当滴灌控制概率值P(x)大于或等于0.5时，滴灌控制状态y取1，执行步骤S4；当滴灌控制概率值P(x)小于0.5时，滴灌控制状态y取0，执行步骤S5。
当滴灌控制概率值P(x)大于或等于0.5时，滴灌控制预测函数Z(x)大于或等于0；当滴灌控制概率值P(x)小于0.5时，滴灌控制预测函数Z(x)小于0。
步骤S4、开启与待滴灌对象对应的滴灌。
滴灌控制状态y取1，与待滴灌对象对应的滴灌被开启，待滴灌对象处于滴灌状态。
步骤S5、关闭与待滴灌对象对应的滴灌。
滴灌控制状态y取0，与待滴灌对象对应的滴灌被关闭，待滴灌对象未处于滴灌状态。
应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
本实施例提供的滴灌控制方法，根据预先训练生成的滴灌控制预测函数和待滴灌对象的温度参数、湿度参数、需水量参数和灌水定额参数计算出滴灌控制概率值，当判断出该滴灌控制概率值大于或等于预设阈值时，开启与待滴灌对象对应的滴灌。该方法能够基于待滴灌对象的滴灌特性实现自动滴灌控制，在确保待滴灌对象水分需求的同时，避免了水资源的浪费并降低了人工成本。
图3为本公开实施例提供的一种滴灌控制装置的结构示意图，如图3所示，该装置包括：获取模块11、计算模块12、判断模块13和控制模块14。
获取模块11用于获取待滴灌对象的温度参数、湿度参数、需水量参数和灌水定额参数。计算模块12用于根据预先训练生成的滴灌控制预测函数和待滴灌对象的温度参数、湿度参数、需水量参数和灌水定额参数计算出滴灌控制概率值。判断模块13用于判断滴灌控制概率值是否大于或等于预设阈值。控制模块14用于当判断出滴灌控制概率值大于或等于预设阈值时，开启与待滴灌对象对应的滴灌。
进一步地，计算模块12具体用于通过公式
Figure BDA0001955092790000071
计算出滴灌控制概率值，其中，P(x)表示滴灌控制概率值，Z(x)表示滴灌控制预测函数，Z(x)＝W0+W1X1+W2X2+W3X3+W4X4，W0表示调节系数，W1表示温度系数，W2表示湿度系数，W3表示需水量系数，W4表示灌水定额系数，X1表示温度参数，X2表示湿度参数，X3表示需水量参数，X4表示灌水定额参数。
进一步地，该装置还包括：生成模块10。生成模块10用于根据历史滴灌控制数据训练生成滴灌控制预测函数。
进一步地，控制模块14还用于当判断出滴灌控制概率值小于预设阈值时，关闭与待滴灌对象对应的滴灌。
进一步地，预设阈值为0.5。
本实施例提供的滴灌控制装置可用于实施本实施例提供的滴灌控制方法。
本实施例提供的滴灌控制装置，能够基于待滴灌对象的滴灌特性实现自动滴灌控制，在确保待滴灌对象水分需求的同时，避免了水资源的浪费并降低了人工成本。
本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开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，本公开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产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/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。
本公开中应用了具体实施例对本公开的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本公开的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本公开的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本公开的限制。

Claims (8)

1.一种滴灌控制方法，其特征在于，包括：
获取待滴灌对象的温度参数、湿度参数、需水量参数和灌水定额参数；
根据预先训练生成的滴灌控制预测函数和所述待滴灌对象的温度参数、湿度参数、需水量参数和灌水定额参数计算出滴灌控制概率值；
当判断出所述滴灌控制概率值大于或等于预设阈值时，开启与所述待滴灌对象对应的滴灌；
其中，通过公式
Figure FDA0002834723300000011
计算出滴灌控制概率值，其中，P(x)表示滴灌控制概率值，Z(x)表示滴灌控制预测函数，Z(x)＝W0+W1X1+W2X2+W3X3+W4X4，W0表示调节系数，W1表示温度系数，W2表示湿度系数，W3表示需水量系数，W4表示灌水定额系数，X1表示温度参数，X2表示湿度参数，X3表示需水量参数，X4表示灌水定额参数。
2.根据权利要求1所述的滴灌控制方法，其特征在于，在计算出滴灌控制概率值的步骤之前还包括：
根据历史滴灌控制数据训练生成滴灌控制预测函数。
3.根据权利要求1所述的滴灌控制方法，其特征在于，还包括：
当判断出所述滴灌控制概率值小于预设阈值时，关闭与所述待滴灌对象对应的滴灌。
4.根据权利要求1-3任一所述的滴灌控制方法，其特征在于，所述预设阈值为0.5。
5.一种滴灌控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取待滴灌对象的温度参数、湿度参数、需水量参数和灌水定额参数；
计算模块，用于根据预先训练生成的滴灌控制预测函数和所述待滴灌对象的温度参数、湿度参数、需水量参数和灌水定额参数计算出滴灌控制概率值；
判断模块，用于判断所述滴灌控制概率值是否大于或等于预设阈值；
控制模块，用于当判断出所述滴灌控制概率值大于或等于预设阈值时，开启与所述待滴灌对象对应的滴灌；
其中，所述计算模块具体用于通过公式
Figure FDA0002834723300000021
计算出滴灌控制概率值，其中，P(x)表示滴灌控制概率值，Z(x)表示滴灌控制预测函数，Z(x)＝W0+W1X1+W2X2+W3X3+W4X4，W0表示调节系数，W1表示温度系数，W2表示湿度系数，W3表示需水量系数，W4表示灌水定额系数，X1表示温度参数，X2表示湿度参数，X3表示需水量参数，X4表示灌水定额参数。
6.根据权利要求5所述的滴灌控制装置，其特征在于，还包括：
生成模块，用于根据历史滴灌控制数据训练生成滴灌控制预测函数。
7.根据权利要求5所述的滴灌控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于当判断出所述滴灌控制概率值小于预设阈值时，关闭与所述待滴灌对象对应的滴灌。
8.根据权利要求5-7任一所述的滴灌控制装置，其特征在于，所述预设阈值为0.5。
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