CN112154758B - 考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法及装置，所述方法包括：通过溶解源项计算得到出口肥液浓度随时间的变化；通过出口肥液浓度计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量随时间的变化、并确定均匀施肥的总时长；通过阀门实时控制进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量；将压差施肥罐的总流量通过主管道接入灌溉施肥系统进行施肥。通过实时控制进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量，保持进入灌溉施肥系统的肥液浓度长时间适宜，提高了水肥一体化施肥作业中压差施肥罐的施肥均匀性。

Description

考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法及装置

技术领域

本发明涉及农业水土工程的施肥设备与方法领域，尤其涉及一种考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法及装置。

背景技术

压差施肥罐的造价较低、操作维修方便、对系统流量和压力的波动不敏感并且不需要额外提供动力，在我国水肥一体化施肥作业中的应用十分广泛。在灌溉时为了节省水资源，目前的农作物灌溉时普遍采用喷灌和微灌的方式，在农作物施肥过程中，通过压差施肥罐将肥料加入到节水灌溉的灌溉管道中以实现节水节肥灌溉的目的。

当前使用的压差施肥罐大多通过控制主管道阀门形成一定压差来完成施肥作业。清水从进水管进入到罐体并与罐内肥料不断混合，同时清水的流入使罐内肥料不断溶解。在水压的推动下，肥液从出水管流入到灌溉施肥系统中。

在传统压差施肥罐的使用过程中，普遍存在罐内肥料溶解不够充分、施肥过程中肥料不断溶解的现象。此外，压差施肥罐的原理是按总量施肥，随着清水不断流入压差施肥罐，进入灌溉施肥系统的肥液浓度随时间呈衰减趋势，严重影响施肥均匀性，并导致了对农田施肥不均匀的缺陷。

发明内容

本发明实施例提供一种考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法及装置，用以解决现有技术中罐内肥料不断溶解、进入灌溉施肥系统的肥液浓度随时间呈衰减趋势，并导致了对农田施肥不均匀的缺陷，实现进入灌溉施肥系统的肥液浓度长时间适宜，提高水肥一体化施肥作业中压差施肥罐的施肥均匀性。

本发明实施例提供一种考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法，包括：

通过计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中溶解源项随时间的变化；

通过溶解源项计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中出口肥液浓度随时间的变化；

通过出口肥液浓度计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量随时间的变化、并确定均匀施肥的总时长；

通过阀门实时控制进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量；

将压差施肥罐的总流量通过主管道接入灌溉施肥系统进行施肥。

根据本发明一个实施例的考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法，所述考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中溶解源项随时间的变化，是通过以下公式计算获取的：

其中，S是溶解源项，α是压差施肥罐内肥料初始溶解的速度，Q是压差施肥罐的总流量，C_u是肥料最适宜的肥液浓度，β是压差施肥罐内肥料溶解速度下降的快慢，t是施肥时长，V是压差施肥罐的体积。

根据本发明一个实施例的考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法，所述考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中出口肥液浓度随时间的变化，是通过以下公式计算获取的：

其中，C是压差施肥罐的出口肥液浓度，T₁是均匀施肥的总时长，C₀是压差施肥罐内的初始肥液浓度，α是压差施肥罐内肥料初始溶解的速度，C_u是肥料最适宜的肥液浓度，V是压差施肥罐的体积，β是压差施肥罐内肥料溶解速度下降的快慢，Q是压差施肥罐的总流量，t是施肥时长。

根据本发明一个实施例的考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法，所述考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中进入压差施肥罐的流量随时间的变化，是通过以下公式计算获取的：

其中，q₁(t)是进入压差施肥罐的流量，T₁是均匀施肥的总时长，Q是压差施肥罐的总流量，C_u是肥料最适宜的肥液浓度，V是压差施肥罐的体积，C₀是压差施肥罐内的初始肥液浓度，α是压差施肥罐内肥料初始溶解的速度，β是压差施肥罐内肥料溶解速度下降的快慢，t是施肥时长。

根据本发明一个实施例的考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法，所述考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量随时间的变化，是通过以下公式计算获取的：

其中，q₂(t)是直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量，T₁是均匀施肥的总时长，Q是压差施肥罐的总流量，C_u是肥料最适宜的肥液浓度，V是压差施肥罐的体积，C₀是压差施肥罐内的初始肥液浓度，α是压差施肥罐内肥料初始溶解的速度，β是压差施肥罐内肥料溶解速度下降的快慢，t是施肥时长。

根据本发明一个实施例的考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法，所述考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中均匀施肥的总时长，是通过以下公式计算获取的：

其中，T₁是均匀施肥的总时长，α是压差施肥罐内肥料初始溶解的速度，C_u是肥料最适宜的肥液浓度，V是压差施肥罐的体积，β是压差施肥罐内肥料溶解速度下降的快慢，Q是压差施肥罐的总流量，C₀是压差施肥罐内的初始肥液浓度。

根据本发明一个实施例的考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法，所述进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量是通过阀门实时控制的。

本发明实施例还提供一种考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥装置，包括：

第一计算模块：用于通过计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中溶解源项随时间的变化；

第二计算模块：用于通过溶解源项计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中出口肥液浓度随时间的变化；

第三计算模块：用于通过出口肥液浓度计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量随时间的变化、并确定均匀施肥的总时长；

控制模块：用于通过阀门实时控制进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量；

施肥模块：用于将压差施肥罐的总流量通过主管道接入灌溉施肥系统进行施肥。

本发明实施例还提供一种电子设备，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上述任一种所述考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法的步骤。

本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法的步骤。

本发明实施例提供的考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法及装置，通过实时控制进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量，保持进入灌溉施肥系统的肥液浓度长时间适宜，提高了水肥一体化施肥作业中压差施肥罐的施肥均匀性。

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是本发明实施例提供的一种考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法中溶解源项S随时间变化的过程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法中进入压差施肥罐的流量q₁随时间变化的工作过程示意图；

图4是本发明实施例提供的一种考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法中直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量q₂随时间变化的工作过程示意图；

图5是本发明实施例提供的一种考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法中压差施肥罐的出口肥液浓度C随时间变化的过程示意图；

图6是本发明实施例提供的一种考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法中进入灌溉施肥系统的肥液浓度C₁随时间变化的过程示意图；

图7是本发明实施例提供的一种考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥装置的结构示意图；

图8是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。

本发明给定了一种考虑肥料溶解过程的均匀施肥方法，具体应用于压差施肥罐的施肥中。这种方法能够考虑压差施肥罐施肥中的肥料溶解，实现压差施肥罐的均匀施肥过程，从而克服传统方法进入灌溉施肥系统的肥液浓度不断降低的问题。考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法对于精准灌溉施肥和农业自动化发展具有较普遍性的意义。本发明属于农业水土工程的施肥设备与方法领域，更具体地，涉及考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法及装置。

图1是本发明实施例提供的一种考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法的流程示意图，如图1所示，具体包括：

步骤101、通过计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中溶解源项随时间的变化；

具体地，施肥过程中不同时刻t对应的肥料溶解源项S一般符合负指数衰减规律，通过计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中溶解源项随时间的变化。

步骤102、通过溶解源项计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中出口肥液浓度随时间的变化；

步骤103、通过出口肥液浓度计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量随时间的变化、并确定均匀施肥的总时长；

步骤104、通过阀门实时控制进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量；

具体地，通过计算机计算溶解源项、出口肥液浓度、进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量随时间的变化、并确定均匀施肥的总时长，由计算机控制阀门，由阀门实时控制进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量。进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量的和是压差施肥罐的总流量。

通过阀门实时控制进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量，能够保证进入灌溉施肥系统的肥液浓度长时间适宜，提高了水肥一体化施肥作业中压差施肥罐的施肥均匀性。

步骤105、将压差施肥罐的总流量通过主管道接入灌溉施肥系统进行施肥。

具体地，将压差施肥罐的总流量通过主管道接入灌溉施肥系统进行施肥，其中的灌溉施肥系统是现有的灌溉施肥系统，本申请实施例中不做具体限定。

本发明实施例提供的考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法，通过计算溶解源项、出口肥液浓度、进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量随时间的变化，确定均匀施肥的总时长，并通过阀门实时控制进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量，保持进入灌溉施肥系统的肥液浓度长时间适宜，提高了水肥一体化施肥作业中压差施肥罐的施肥均匀性。

可选地，在上述各实施例的基础上，所述考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中的溶解源项S，是通过以下公式计算获取的：

其中，α是压差施肥罐内肥料初始溶解的速度，Q是压差施肥罐的总流量，C_u是肥料最适宜的肥液浓度，β是压差施肥罐内肥料溶解速度下降的快慢，t是施肥时长，V是压差施肥罐的体积。

在考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中，出口肥液浓度C随时间的变化经推导得：

其中，C₀是压差施肥罐内的初始肥液浓度，α是压差施肥罐内肥料初始溶解的速度，C_u是肥料最适宜的肥液浓度，V是压差施肥罐的体积，β是压差施肥罐内肥料溶解速度下降的快慢，Q是压差施肥罐的总流量，t是施肥时长。

在考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中，进入压差施肥罐的流量q₁(t)为：

其中，T₁是均匀施肥的总时长，Q是压差施肥罐的总流量，C_u是肥料最适宜的肥液浓度，V是压差施肥罐的体积，C₀是压差施肥罐内的初始肥液浓度，α是压差施肥罐内肥料初始溶解的速度，β是压差施肥罐内肥料溶解速度下降的快慢，t是施肥时长。

在考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中，直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量q₂(t)为：

其中，T₁是均匀施肥的总时长，Q是压差施肥罐的总流量，C_u是肥料最适宜的肥液浓度，V是压差施肥罐的体积，C₀是压差施肥罐内的初始肥液浓度，α是压差施肥罐内肥料初始溶解的速度，β是压差施肥罐内肥料溶解速度下降的快慢，t是施肥时长。

在考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中，均匀施肥的总时长T₁满足：

其中，α是压差施肥罐内肥料初始溶解的速度，C_u是肥料最适宜的肥液浓度，V是压差施肥罐的体积，β是压差施肥罐内肥料溶解速度下降的快慢，Q是压差施肥罐的总流量，C₀是压差施肥罐内的初始肥液浓度。

具体地，本发明采取的技术方案中，用六个常数参数α、β、Q、C₀、C_u、V推导考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法。其中，α代表压差施肥罐内肥料初始溶解的速度；β代表压差施肥罐内肥料溶解速度下降的快慢；Q为压差施肥罐的总流量；C₀为压差施肥罐内的初始肥液浓度；C_u为作物最适宜的肥液浓度；V为压差施肥罐的体积。

α、β、Q、C₀、C_u、V均是在施肥以前已知的参数，通过实验或其他途径获取。

例如，以压差施肥罐采用水溶性固体肥料碳酸氢铵(NH₄HCO₃)进行施肥作业为例，设定该压差施肥罐的总流量Q＝0.135m³·h^-1＝3.75×10-5m³·s^-1，压差施肥罐的体积V＝30L＝3×10^-2m³，设定罐内肥料初始溶解的速度α＝1.00，罐内肥料溶解速度下降的快慢β＝0.35，罐内初始肥液浓度C₀＝16.67％，碳酸氢铵肥料最适宜的肥液浓度C_u＝5％，即C_u/C₀＝0.3。

采用本发明提供的式(5)计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥的总时长：

T₁＝3700s

采用本发明提供的式(1)计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法中溶解源项S随时间的变化过程：

S(t)＝1.875×10^-6exp(-4.375×10^-4t)

图2是本发明实施例提供的一种考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法中溶解源项S随时间的变化过程示意图；如图2所示，其中，S/QC_u是无量纲的溶解源项，t/T₁是无量纲的施肥时间。

采用本发明提供的式(2)计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法中压差施肥罐的出口肥液浓度C随时间的变化过程：

C(t)＝0.1667-0.1429[exp(-4.375×10-4t)-1]-6.25＝10^-5t,0≤t≤3700s

图5是本发明实施例提供的一种考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法中出口肥液浓度C随时间变化的过程示意图；如图5所示，其中，C/C₀是无量纲的压差施肥罐的出口肥液浓度，t/T₁是无量纲的施肥时间。

采用本发明提供的式(3)计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法中进入压差施肥罐的流量q₁随时间的变化过程：

图3是本发明实施例提供的一种考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法中进入压差施肥罐的流量q₁随时间变化的工作过程示意图；如图3所示，其中，q₁/Q是无量纲的进入压差施肥罐的流量，t/T₁是无量纲的施肥时间。

采用本发明提供的式(4)计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法中直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量q₂(t)随时间的变化过程：

图4是本发明实施例提供的一种考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法中直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量q₂随时间变化的工作过程示意图；如图4所示，其中q₂/Q是无量纲的直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量，t/T₁是无量纲的施肥时间。

通过实时控制进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量，保持进入灌溉施肥系统的肥液浓度长时间适宜，提高了水肥一体化施肥作业中压差施肥罐的施肥均匀性。

图6是本发明实施例提供的一种考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法中进入灌溉施肥系统的肥液浓度C₁随时间变化的过程示意图；其中，C₁/C₀是无量纲的进入灌溉施肥系统的肥液浓度，t/T₁是无量纲的施肥时间。

本发明实施例提供的考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法，通过实时控制进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量，保持进入灌溉施肥系统的肥液浓度长时间适宜，提高了水肥一体化施肥作业中压差施肥罐的施肥均匀性。

图7是本发明实施例提供的一种考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥装置的结构示意图，如图7所示，包括：第一计算模块701用于通过计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中溶解源项随时间的变化；第二计算模块702用于通过溶解源项计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中出口肥液浓度随时间的变化；第三计算模块703用于通过出口肥液浓度计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量随时间的变化、并确定均匀施肥的总时长；控制模块704用于通过阀门实时控制进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量；施肥模块705用于将压差施肥罐的总流量通过主管道接入灌溉施肥系统进行施肥。

根据α、β、Q、C₀、C_u、V六个参数的值，实时控制q₁与q₂随时间的不断变化，含有肥料的q₁和直接流过主管道的清水q₂不断混合，可以实现进入灌溉施肥系统的肥液浓度恒为C_u，从而实现了考虑肥料溶解过程的基于压差施肥罐的均匀施肥过程。

本发明实施例提供的考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥装置，通过实时控制进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量，保持进入灌溉施肥系统的肥液浓度长时间适宜，提高了水肥一体化施肥作业中压差施肥罐的施肥均匀性。

图8示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图8所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法，该方法包括：通过计算得到压差施肥罐施肥过程中的溶解源项随时间的变化；通过溶解源项计算得到考虑肥料溶解的施肥过程中压差施肥罐的出口肥液浓度随时间的变化；通过出口肥液浓度计算得到进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量随时间的变化、并确定均匀施肥的总时长；通过阀门实时控制进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量；将压差施肥罐的总流量通过主管道接入灌溉施肥系统进行施肥。

此外，上述的存储器830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。

另一方面，本发明实施例还提供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考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法，该方法包括：通过计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中溶解源项随时间的变化；通过溶解源项计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中出口肥液浓度随时间的变化；通过出口肥液浓度计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量随时间的变化、并确定均匀施肥的总时长；通过阀门实时控制进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量；将压差施肥罐的总流量通过主管道接入灌溉施肥系统进行施肥。

又一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法，该方法包括：通过计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中溶解源项随时间的变化；通过溶解源项计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中出口肥液浓度随时间的变化；通过出口肥液浓度计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量随时间的变化、并确定均匀施肥的总时长；通过阀门实时控制进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量；将压差施肥罐的总流量通过主管道接入灌溉施肥系统进行施肥。

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 (9)

1.一种考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法，其特征在于，包括：考虑施肥过程中不同时刻对应的肥料溶解源项符合负指数衰减规律，通过计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中溶解源项随时间的变化；

通过溶解源项计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中出口肥液浓度随时间的变化；

通过出口肥液浓度计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量随时间的变化、并确定均匀施肥的总时长；

通过阀门实时控制进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量；其中，进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量的和是压差施肥罐的总流量；将压差施肥罐的总流量通过主管道接入灌溉施肥系统进行施肥；

所述考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中溶解源项随时间的变化，是通过以下公式计算获取的：

其中，S是溶解源项，α是压差施肥罐内肥料初始溶解的速度，Q是压差施肥罐的总流量，C_u是肥料最适宜的肥液浓度，β是压差施肥罐内肥料溶解速度下降的快慢，t是施肥时长，V是压差施肥罐的体积。

2.根据权利要求1所述的考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法，其特征在于，所述考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中出口肥液浓度随时间的变化，是通过以下公式计算获取的：

其中，C是压差施肥罐的出口肥液浓度，T₁是均匀施肥的总时长，C₀是压差施肥罐内的初始肥液浓度，α是压差施肥罐内肥料初始溶解的速度，C_u是肥料最适宜的肥液浓度，V是压差施肥罐的体积，β是压差施肥罐内肥料溶解速度下降的快慢，Q是压差施肥罐的总流量，t是施肥时长。

3.根据权利要求1所述的考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法，其特征在于，所述考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中进入压差施肥罐的流量随时间的变化，是通过以下公式计算获取的：

其中，q₁(t)是进入压差施肥罐的流量，T₁是均匀施肥的总时长，Q是压差施肥罐的总流量，C_u是肥料最适宜的肥液浓度，V是压差施肥罐的体积，C₀是压差施肥罐内的初始肥液浓度，α是压差施肥罐内肥料初始溶解的速度，β是压差施肥罐内肥料溶解速度下降的快慢，t是施肥时长。

4.根据权利要求1所述的考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法，其特征在于，所述考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量随时间的变化，是通过以下公式计算获取的：

其中，q₂(t)是直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量，T₁是均匀施肥的总时长，Q是压差施肥罐的总流量，C_u是肥料最适宜的肥液浓度，V是压差施肥罐的体积，C₀是压差施肥罐内的初始肥液浓度，α是压差施肥罐内肥料初始溶解的速度，β是压差施肥罐内肥料溶解速度下降的快慢，t是施肥时长。

5.根据权利要求1所述的考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法，其特征在于，所述考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中均匀施肥的总时长，是通过以下公式计算获取的：

其中，T₁是均匀施肥的总时长，α是压差施肥罐内肥料初始溶解的速度，C_u是肥料最适宜的肥液浓度，V是压差施肥罐的体积，β是压差施肥罐内肥料溶解速度下降的快慢，Q是压差施肥罐的总流量，C₀是压差施肥罐内的初始肥液浓度。

6.根据权利要求1所述的考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法，其特征在于，所述进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量是通过阀门实时控制的。

7.一种考虑肥料溶解的压差施肥罐的均匀施肥装置，其特征在于，包括：

第一计算模块：用于考虑施肥过程中不同时刻对应的肥料溶解源项符合负指数衰减规律，通过计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中溶解源项随时间的变化；

第二计算模块：用于通过溶解源项计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中出口肥液浓度随时间的变化；

第三计算模块：用于通过出口肥液浓度计算得到考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量随时间的变化、并确定均匀施肥的总时长；

控制模块：用于通过阀门实时控制进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量；其中，进入压差施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉施肥系统的流量的和是压差施肥罐的总流量；

施肥模块：用于将压差施肥罐的总流量通过主管道接入灌溉施肥系统进行施肥；

所述考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥过程中溶解源项随时间的变化，是通过以下公式计算获取的：

其中，S是溶解源项，α是压差施肥罐内肥料初始溶解的速度，Q是压差施肥罐的总流量，C_u是肥料最适宜的肥液浓度，β是压差施肥罐内肥料溶解速度下降的快慢，t是施肥时长，V是压差施肥罐的体积。

8.一种电子设备，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1至6任一项所述一种考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法的步骤。

9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述一种考虑肥料溶解的压差施肥罐均匀施肥方法的步骤。

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