[发明专利]基于水肥管理设备的多地块水肥分配模型

说明书

技术领域

本发明涉及到农业生产领域，更具体的说是涉及到水肥管理设备中灌溉分组的一种方法。

背景技术

目前农业灌溉行业应用的水肥管理设备在灌溉时大部分都是采用不分地块进行灌溉，或者单个地块进行灌溉，不能很好的利用水源，或者在进行多个地块灌溉时，不能很好的控制不同地块的在同一灌溉时间内实现均匀的施肥。这类施肥普遍存在功能单一，分组简单，没有考虑实际的灌溉工程等问题，而且难以达到不同地块实现均匀的施肥。

近几年，随着越来越多水肥管理设备的出现，随着这些技术的逐渐成熟，设计一种基于水肥管理设备的多地块水肥分配模型，对于提高农业生产效率非常有必要的。

发明内容

为解决上述问题，本文发明设计一种基于水肥管理设备的多地块水肥分配模型。

本发明提供如下技术方案：基于水肥管理设备的多地块水肥分配模型，灌溉工程中包含如下信息：

（1）地块编号：根据当前灌溉工程的情况、阀门的控制范围，将灌溉工程分成不同的地块，并编号；

（2）灌区：根据地块的分布位置、管道的铺设情况，将几个地块合称为一个灌区；一般地块相隔较近、管道铺设相邻的区域划分为同一个灌区；不同的灌区在灌溉时不会分在同一灌溉组中，不会同时用一个水源泵进行灌溉；

（3）水源泵额定流量：水源泵能保证稳定提供的流量；

（4）地块支管流量：地块的出水流量；

（5）灌溉方案：灌溉方案中每个地块的施肥信息，包括肥料种类、亩均施肥量、亩均灌溉水量；

所述多地块水肥分配模型分组方法 包括如下步骤：

S1，当施肥方案确定后，根据各个地块的施肥方案，将相同灌区的地块分在同一个临时灌溉组中，不同灌区的分在不同临时灌溉组；

S2，在临时灌溉组中，将相同施肥种类的地块分到一个临时灌溉组中，不同施肥种类的地块分到不同临时灌溉组中；

S3，计算地块的面积乘亩均施肥量除以地块的支管流量比值；

Sa表示地块的面积，Ka表示地块的亩均施肥量，Fa表示地块的支管流量，Pa代表比值；

在S2中得到临时灌溉组中，将Pa值相同的地块分到一个临时的灌溉组中，不同Pa值的地块放在不同的临时灌溉组；

S4，在S3结束后得到的临时灌溉组中，采用背包算法去确定灌溉组内的地块编号，其中，背包的容量为水源泵的额定流量，可放入背包物品的体积、价值为地块的支管流量；最后得到的灌溉组内地块支管流量之和最接近水源泵的额定流量，地块中的施肥量最接近肥量桶最大的盛肥量。

进一步，基于水肥管理设备的多地块水肥分配模型，所述的多地块分配模型会根据实际的工程情况、地块的分布情况、水源泵的额定流量、地块的面积、作物的种类、实际的施肥情况、地块的支管流量将工程项目下的地块分成多个灌溉组进行轮流灌溉。

进一步，基于水肥管理设备的多地块水肥分配模型，所述算法具体为，用子问题定义状态：F[i ,v]表示前i个地块恰放入一个容量为v的水源中可以获得的最大流量，其状态转移方程为： F[i ,v]＝max{F[i–1 ,v] ,F[i–1 ,v-Ci]+Ci} 其中，Ci表示放入第i个地块耗费的水源的流量，利用上述状态转移方程，依据动态规划算法，得到小于等于水源泵流量且最接水源泵流量的地块分组。

综上所述，本发明的效果是：本发明提供了一种基于水肥管理设备的多地块水肥分配模型，本方法主要应用于水肥管理设备，可实现多地块灌溉时，按照此方式将多个地块分成多个最优的轮灌组，保证各个地块的施肥效果跟预计一样，同时保证最大效率的完成灌溉。

具体实施方式：

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

基于水肥管理设备的多地块水肥分配模型，灌溉工程中包含如下信息：

（1）地块编号:根据当前灌溉工程的情况、阀门的控制范围，将灌溉工程分成不同的地块，并编号；

（2）灌区：根据地块的分布位置、管道的铺设情况，将几个地块合称为一个灌区；一般地块相隔较近、管道铺设相邻的区域划分为同一个灌区；不同的灌区在灌溉时不会分在同一灌溉组中，不会同时用一个水源泵进行灌溉；

（3）水源泵额定流量：水源泵能保证稳定提供的流量；

（4）地块支管流量：地块的出水流量；

（5）灌溉方案：灌溉方案中每个地块的施肥信息，包括肥料种类、亩均施肥量、亩均灌溉水量；

所述多地块水肥分配模型分组方法 包括如下步骤：