本申請涉及農(nóng)業(yè)灌溉,具體涉及一種智能變頻的一體化灌溉首部流量控制方法。
背景技術(shù):
1、一種智能變頻的一體化灌溉首部流量控制方法是指通過集成先進(jìn)的傳感器技術(shù)和自動控制系統(tǒng)來精確控制農(nóng)田灌溉流量的方法,這種方法利用智能變頻技術(shù)動態(tài)調(diào)整水泵的工作頻率,以實現(xiàn)按需供水,提高水資源利用率的同時,還能減少不必要的能耗;然而,在這種智能變頻一體化灌溉系統(tǒng)中,由于田間環(huán)境通常具有較高的濕度,使得傳感器長期處于潮濕環(huán)境中而導(dǎo)致其檢測精度逐漸下降,進(jìn)而引發(fā)了流量測量誤差的問題,這一誤差會直接影響到灌溉系統(tǒng)的精準(zhǔn)調(diào)控效果,導(dǎo)致實際供水量與需求不匹配的情況發(fā)生。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本公開實施例提供了一種智能變頻的一體化灌溉首部流量控制方法,至少部分解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
2、一種智能變頻的一體化灌溉首部流量控制方法,包括:
3、基于傳感器采集的土壤濕度數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)閾值調(diào)整變頻器的工作頻率;
4、對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度和濕度補(bǔ)償校正;
5、計算補(bǔ)償后的實際流量與設(shè)定流量的差值;
6、依據(jù)差值大小調(diào)節(jié)閥門開度,以修正流量偏差;
7、基于實時數(shù)據(jù)分析更新流量控制參數(shù),優(yōu)化流量調(diào)控精度。
8、在一個具體實施方式中,對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度和濕度補(bǔ)償校正包括:
9、基于采集到的土壤濕度數(shù)據(jù)計算環(huán)境的相對濕度h;
10、計算空氣溫度t以評估對濕度傳感器的影響;
11、使用補(bǔ)償算法對傳感器數(shù)據(jù)中的濕度值進(jìn)行修正以提高在高濕度條件下的測量準(zhǔn)確性,計算公式為:修正濕度數(shù)據(jù)=?h?×?f(t),其中f(t)為溫度t對應(yīng)的濕度校正因子,用于減少溫度t對濕度讀數(shù)h造成的影響;
12、將修正后的濕度數(shù)據(jù)用于后續(xù)處理以改善整體測量的準(zhǔn)確性和可靠性。
13、在一個具體實施方式中,所述使用補(bǔ)償算法對傳感器數(shù)據(jù)中的濕度值進(jìn)行修正步驟包括:
14、基于環(huán)境溫度讀取的實際值t與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)溫度t0相比較,得出溫度偏移;
15、如果|t?-?t0|>δt,則表示當(dāng)前環(huán)境中溫度t偏離標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),需要按照f(t)公式進(jìn)行修正;
16、確定用于當(dāng)前溫度的濕度校正曲線y=t/10+1,公式中y為最終應(yīng)用系數(shù)t,t為此刻溫度的實際數(shù)值;
17、應(yīng)用得到的y值計算修正濕度數(shù)據(jù):hnew?=?horig?×?y。
18、在一個具體實施方式中,對上述溫度t和預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)溫度t0之間的差異采用如下邏輯條件進(jìn)行處理:
19、計算兩者的絕對差異值;
20、若該差異超過設(shè)定允許的最大溫度波動范圍△,即當(dāng)條件|t?t0|?>?△?成立時;
21、進(jìn)行詳細(xì)的補(bǔ)償處理程序;
22、否則,則直接使用未修正的原始濕度數(shù)據(jù)繼續(xù)執(zhí)行其他功能,確保在溫度接近正常操作范圍內(nèi)不需要多余的補(bǔ)償措施來降低處理負(fù)荷同時維持足夠準(zhǔn)確度。
23、在一個具體實施方式中,詳細(xì)補(bǔ)償處理程序執(zhí)行前還應(yīng)先判斷:
24、當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到極端情況(t>ta或t<tb),其中ta是高溫限值而tb是低溫限值,觸發(fā)特殊補(bǔ)償;
25、基于此特殊情況重新定義濕度校正函數(shù)f(t),使它更能適應(yīng)當(dāng)前極端條件;
26、使用新校正函數(shù)重新調(diào)整濕度測量;
27、最終通過調(diào)整后的數(shù)據(jù)確保即使在苛刻條件下也能獲得較為精確的測量結(jié)果。
28、在一個具體實施方式中,觸發(fā)極端情況下的特殊補(bǔ)償條件是:
29、當(dāng)傳感器感知的實際氣溫t超過了上限臨界溫度值ta或低于下限臨界溫度tb后;
30、根據(jù)新的溫濕度分布建立特異情境中f公式;
31、如ta?-?t<=c1?或tb?-?t>=c2,代表溫度變化已影響到普通補(bǔ)償算法有效性(c1、c2分別是高溫低容忍度差與寒冷低溫界限);
32、此時將啟動更為復(fù)雜精細(xì)的傳感器信號校準(zhǔn)流程保證測量不致受溫度大幅變動影響失準(zhǔn)。
33、在一個具體實施方式中,對于特別設(shè)計的補(bǔ)償函數(shù)f(t)在特殊天氣模式期間使用特定方法進(jìn)行參數(shù)調(diào)整,確保最佳表現(xiàn)力包括但不限于如下處理規(guī)則:
34、基于環(huán)境狀況監(jiān)測到當(dāng)前正處于高/低溫預(yù)警狀態(tài)時;
35、設(shè)置自適應(yīng)學(xué)習(xí)閾d1和d2(分別對應(yīng)高低敏感度),用于區(qū)分日常溫度波動還是極端現(xiàn)象開端標(biāo)識符;
36、當(dāng)發(fā)現(xiàn)t超出常規(guī)運(yùn)行范圍(d2>t>t1或t<db>d2),表明進(jìn)入應(yīng)急反應(yīng)環(huán)節(jié);
37、動態(tài)調(diào)節(jié)敏感常量直至退出緊急情形,恢復(fù)原默認(rèn)算法配置。
38、本公開實施例提供了一種智能變頻的一體化灌溉首部流量控制方法,包括:基于傳感器采集的土壤濕度數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)閾值調(diào)整變頻器的工作頻率;對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度和濕度補(bǔ)償校正;計算補(bǔ)償后的實際流量與設(shè)定流量的差值;依據(jù)差值大小調(diào)節(jié)閥門開度,以修正流量偏差;基于實時數(shù)據(jù)分析更新流量控制參數(shù),優(yōu)化流量調(diào)控精度。通過本公開實施例的方案,能夠解決在智能變頻一體化灌溉系統(tǒng)中,由于傳感器在高濕度環(huán)境下精度下降導(dǎo)致出現(xiàn)的流量測量誤差問題。
1.一種智能變頻的一體化灌溉首部流量控制方法,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能變頻的一體化灌溉首部流量控制方法,其特征在于,對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度和濕度補(bǔ)償校正包括:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能變頻的一體化灌溉首部流量控制方法,其特征在于,所述使用補(bǔ)償算法對傳感器數(shù)據(jù)中的濕度值進(jìn)行修正步驟包括:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能變頻的一體化灌溉首部流量控制方法,其特征在于,對上述溫度t和預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)溫度t0之間的差異采用如下邏輯條件進(jìn)行處理:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種智能變頻的一體化灌溉首部流量控制方法,其特征在于,詳細(xì)補(bǔ)償處理程序執(zhí)行前還應(yīng)先判斷:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種智能變頻的一體化灌溉首部流量控制方法,其特征在于,觸發(fā)極端情況下的特殊補(bǔ)償條件是:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種智能變頻的一體化灌溉首部流量控制方法,其特征在于,對于特別設(shè)計的補(bǔ)償函數(shù)f(t)在特殊天氣模式期間使用特定方法進(jìn)行參數(shù)調(diào)整,確保最佳表現(xiàn)力包括但不限于如下處理規(guī)則: