基于无土栽培肥水灌溉系统的肥水高效精准混合方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于无土栽培肥水灌溉系统的肥水高效精准混合方法，包括预期段、预估段和微调段；采用分段式预估控制方法，通过设定合适预期系数，将多数营养液母液在执行混肥程序初始就加入混肥罐中，提高多数营养液母液的混肥时间，减少后期微调时间，并且避免发生超调现象；解决了现有的肥水灌溉机混肥过程存在的时滞性问题，分段式预估控制方法实现了高效精准肥水混合。
【专利说明】基于无土栽培肥水灌溉系统的肥水高效精准混合方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于无土栽培肥水灌溉系统的肥水高效精准混合方法。
【背景技术】
[0002]温室无土栽培技术是采用水培、雾培或基质培等方式栽培作物的方法，给作物提供最优的水、肥、气、热等生长环境，优化了传统自然环境下土壤种植农作物的栽培手段，是一项集成多科学领域技术的综合型设施农业技术。温室无土栽培作物需要的水分和养分均需从灌溉液中摄取，所以肥水灌溉是温室无土栽培技术中最为关键的技术之一，肥水高效精准混合装置非常适合于现代化温室无土栽培生产应用，是我国设施农业实现可持续发展的重要装备。
[0003]传统肥水混合通常采用人工混合方式，将各种肥料和水按比例进行充分混合，由于肥料元素类型繁多，肥水混合耗时、耗力以及精准性低；目前采用较多的肥水混合装置是文丘里式施肥器，其肥水均匀性和浓度无法精确控制；比例施肥泵能够实现肥与水的混合比例控制，但其比例调节范围较少，且受肥料罐中营养液沉淀问题影响，不能实现实时检测闭环自动调节功能。
[0004]肥水混合装置要实现高精准肥水混合作业，需主要解决肥水混合存在的长时滞性、均匀性问题以及肥水混合装置结构性能参数标定。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种基于无土栽培肥水灌溉系统的肥水高效精准混合方法；采用分段式预估控制方法，通过设定合适预期系数，将多数营养液母液在执行混肥程序初始就加入混肥罐中，提高多数营养液母液的混肥时间，减少后期微调时间，并且避免发生超调现象；解决了现有的肥水灌溉机混肥过程存在的时滞性问题，分段式预估控制方法实现了高效精准肥水混合。
[0006]为了实现以上目的，本发明的技术方案是:基于无土栽培肥水灌溉系统的肥水高效精准混合方法，其特征在于，包括如下步骤:
[0007]步骤(1)、预期段:根据肥水灌溉系统设置的Ec值和灌溉量，计算各通道总注肥时间，如式(I)所示；并根据实时检测混合罐中的肥水Ec值和肥水容积，计算各通道向混肥罐的已注肥时间，如式(2)所示；第1通道总注肥时间与第i通道已注肥时间的差值乘以预期系数和系统系数的结果为第一阶段各通道注肥时间，如式(3)所示；其中预期系数是第一次注肥量占总注肥量的比例，如式(4)所示；系统系数是根据单次加入营养液母液理论值后达到稳定的Ec值对应的稀释倍数除以目标Ec值对应稀释倍数，如式(5)所示；
【权利要求】
1.基于无土栽培肥水灌溉系统的肥水高效精准混合方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤(1)、预期段:根据肥水灌溉系统设置的Ec值和灌溉量，计算各通道总注肥时间，如式(I)所示；并根据实时检测混合罐中的肥水Ec值和肥水容积，计算各通道向混肥罐的已注肥时间，如式(2)所示；第1通道总注肥时间与第i通道已注肥时间的差值乘以预期系数和系统系数的结果为第一阶段各通道注肥时间，如式(3)所示；其中预期系数是第一次注肥量占总注肥量的比例，如式(4)所示；系统系数是根据单次加入营养液母液理论值后达到稳定的Ec值对应的稀释倍数除以目标Ec值对应稀释倍数，如式(5)所示；
【文档编号】B01F3/08GK103977719SQ201410203507
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2014年5月14日
【发明者】汪小旵, 孙国祥, 李永博, 陈满, 狄娇, 闫婷婷, 施印炎 申请人:南京农业大学