本發(fā)明涉及智能控制，具體涉及一種基于水流驅動的滴灌水壓控制方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、滴灌系統(tǒng)是通過管道系統(tǒng)將水直接輸送到作物的根部的灌溉方式，這種方式比傳統(tǒng)的地面噴灑更加節(jié)水，并有助于保持土壤結構和減少水分蒸發(fā)。其中，灌溉系統(tǒng)的水壓反映了灌溉系統(tǒng)在灌溉過程中水的流動能力，直接關系到灌溉的均勻性和灌溉效率。

2、目前對于灌溉過程中使用理論水壓與實際水壓之間的差異來判斷滴灌系統(tǒng)是否存在堵塞等問題，從而對滴灌系統(tǒng)的水壓進行控制以解決堵塞問題，進而提高滴灌系統(tǒng)的工作效率。但是實際的滴灌過程中，不論滴灌系統(tǒng)重是否出現堵塞，實際水壓與理論水壓存在差異是正常的現象。因此，若僅僅依靠理論水壓與實際水壓之間的差異對滴灌系統(tǒng)的水壓進行控制，會導致滴灌系統(tǒng)水壓控制的準確性較低的問題。

技術實現思路

1、為了解決滴灌系統(tǒng)水壓控制的準確性較低的技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于水流驅動的滴灌水壓控制方法及系統(tǒng)，所采用的技術方案具體如下：

2、本發(fā)明實施例提供了一種基于水流驅動的滴灌水壓控制方法，包括：獲取滴灌系統(tǒng)的滴灌組在滴灌過程中的水壓數據序列，一個滴灌組用于滴灌同種類型的農作物，滴灌組包括至少一條支路管道，支路管道包括至少一個滴頭；根據農作物的理論水量需求確定滴灌組的每個滴頭的理論水壓和理論水流量數據，以及根據水壓數據序列確定滴灌組的每個滴頭的實際水壓；利用水壓數據序列、實際水壓和理論水壓，確定滴灌系統(tǒng)的水壓調節(jié)必要性；根據滴灌組的每條支路管道上每個滴頭的實際水流量數據和理論水流量數據，確定滴灌組的每條支路管道的堵塞可能性；利用滴灌組的每條支路管道的堵塞可能性和水壓調節(jié)必要性，確定滴灌系統(tǒng)的最終水壓調節(jié)必要性；基于最終水壓調節(jié)必要性對滴灌系統(tǒng)的滴灌水壓進行控制。

3、可選的，利用水壓數據序列、實際水壓和理論水壓，確定滴灌系統(tǒng)的水壓調節(jié)必要性包括：計算滴灌系統(tǒng)的滴灌組的每個滴頭的理論水壓與實際水壓的差值的絕對值，得到每個滴頭的第一水壓差異值；對每個滴頭的第一水壓差異值進行疊加，得到疊加水壓差異值；計算水壓數據序列中相鄰的兩個實際水壓的第二水壓差異值，以及獲取水壓數據序列的變化趨勢性特征；根據第一水壓差異值、疊加水壓差異值、第二水壓差異值以及變化趨勢性特征，確定滴灌系統(tǒng)的水壓調節(jié)必要性。

4、可選的，根據滴灌組的每條支路管道上每個滴頭的實際水流量數據和理論水流量數據，確定滴灌組的每條支路管道的堵塞可能性包括：對滴灌組的每條支路管道上每個滴頭的實際水流量數據進行異常檢測，得到正常數據集合和異常數據集合，正常數據集合中的實際水流量數據處于正常范圍，異常數據集合中的實際水流量數據超出正常范圍；根據正常數據集合中實際水流量數據對應的滴頭的第一數量、異常數據集合中實際水流量數據對應的滴頭的第二數量以及支路管道中滴頭的總數量，確定每條支路管道的初始堵塞可能性；根據正常數據集合中的每個滴頭的實際水流量數據確定正常數據集合的第一平均實際水流量數據，根據正常數據集合中的每個滴頭的理論水流量數據確定正常數據集合的平均理論水流量數據；根據異常數據集合中的每個滴頭的實際水流量數據確定異常數據集合的第二平均實際水流量數據；對異常數據集合中的實際水流量數據基于最小二乘進行直線擬合，得到異常數據集合的水流變化趨勢；根據每條支路管道的初始堵塞可能性、第一平均實際水流量數據、平均理論水流量數據、第二平均實際水流量數據以及水流變化趨勢，確定滴灌組的每條支路管道的堵塞可能性。

5、可選的，根據正常數據集合中實際水流量數據對應的滴頭的第一數量、異常數據集合中實際水流量數據對應的滴頭的第二數量以及支路管道中滴頭的總數量，確定每條支路管道的初始堵塞可能性包括：分別對正常數據集合和異常數據集合中的實際水流量數據對應的滴頭在支路管道上順著水流的方向進行編號，得到正常數據集合中每個滴頭的編號和異常數據集合中每個滴頭的編號；從正常數據集合中選取連續(xù)的滴頭編號的第一數量，從異常數據集合中選取連續(xù)的滴頭編號的第二數量，第一數量為正常數據集合中滴頭編號的連續(xù)數量的最大值，第二數量為異常數據集合中滴頭編號的連續(xù)數量的最大值；根據第一數量、第二數量以及總數量確定每條支路管道的初始堵塞可能性。

6、可選的，根據第一數量、第二數量以及總數量確定每條支路管道的初始堵塞可能性包括：確定第一數量與第二數量的和值與總數量的比值為支路管道的初始堵塞可能性。

7、可選的，根據每條支路管道的初始堵塞可能性、第一平均實際水流量數據、平均理論水流量數據、第二平均實際水流量數據以及水流變化趨勢，確定滴灌組的每條支路管道的堵塞可能性包括：計算第一平均實際水流量數據和平均理論水流量數據的差值的絕對值與水流變化趨勢的絕對值的乘積，得到支路管道的堵塞顯著程度；計算第一平均實際水流量數據與第二平均實際水流量數據的差值的絕對值與堵塞顯著程度的乘積，得到支路管道修正后的修正堵塞顯著程度；對初始堵塞可能性和修正堵塞顯著程度的乘積進行歸一化，得到支路管道的堵塞可能性。

8、可選的，利用滴灌組的每條支路管道的堵塞可能性和水壓調節(jié)必要性，確定滴灌系統(tǒng)的最終水壓調節(jié)必要性包括：對滴灌系統(tǒng)的滴灌組的每條支路管道的堵塞可能性進行疊加，得到疊加堵塞可能性；確定疊加堵塞可能性與疊加堵塞可能性的乘積為滴灌系統(tǒng)的最終水壓調節(jié)必要性。

9、可選的，基于最終水壓調節(jié)必要性對滴灌系統(tǒng)的滴灌水壓進行控制包括：在最終水壓調節(jié)必要性大于閾值的情況下，向滴灌系統(tǒng)發(fā)送水壓調節(jié)指令，通過水壓調節(jié)指令對滴灌系統(tǒng)的滴灌水壓進行控制。

10、第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種基于水流驅動的滴灌水壓控制系統(tǒng)，包括：獲取模塊，用于獲取滴灌系統(tǒng)的滴灌組在滴灌過程中的水壓數據序列，一個滴灌組用于滴灌同種類型的農作物，滴灌組包括至少一條支路管道，支路管道包括至少一個滴頭；確定模塊，用于根據農作物的理論水量需求確定滴灌組的每個滴頭的理論水壓和理論水流量數據，以及根據水壓數據序列確定滴灌組的每個滴頭的實際水壓；確定模塊，還用于利用水壓數據序列、實際水壓和理論水壓，確定滴灌系統(tǒng)的水壓調節(jié)必要性；確定模塊，用于根據滴灌組的每條支路管道上每個滴頭的實際水流量數據和理論水流量數據，確定滴灌組的每條支路管道的堵塞可能性；確定模塊，用于利用滴灌組的每條支路管道的堵塞可能性和水壓調節(jié)必要性，確定滴灌系統(tǒng)的最終水壓調節(jié)必要性；控制模塊，用于基于最終水壓調節(jié)必要性對滴灌系統(tǒng)的滴灌水壓進行控制。

11、第三方面，本發(fā)明實施例提供了一種基于水流驅動的滴灌水壓控制系統(tǒng)，包括：存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，計算機程序被處理器執(zhí)行時實現如第一方面所提到的基于水流驅動的滴灌水壓控制方法的步驟。

12、本發(fā)明具有如下有益效果：首先獲取滴灌系統(tǒng)的滴灌組在滴灌過程中的水壓數據序列，一個滴灌組用于滴灌同種類型的農作物，滴灌組包括至少一條支路管道，支路管道包括至少一個滴頭；然后根據農作物的理論水量需求確定滴灌組的每個滴頭的理論水壓和理論水流量數據，以及根據水壓數據序列確定滴灌組的每個滴頭的實際水壓；再利用水壓數據序列、實際水壓和理論水壓，確定滴灌系統(tǒng)的水壓調節(jié)必要性；并根據滴灌組的每條支路管道上每個滴頭的實際水流量數據和理論水流量數據，確定滴灌組的每條支路管道的堵塞可能性；其次利用所述滴灌組的每條支路管道的堵塞可能性和所述水壓調節(jié)必要性，確定所述滴灌系統(tǒng)的最終水壓調節(jié)必要性；最后基于所述最終水壓調節(jié)必要性對所述滴灌系統(tǒng)的滴灌水壓進行控制。

13、如此，本發(fā)明通過滴灌系統(tǒng)重每個滴頭的水壓數據序列、所述實際水壓和所述理論水壓，得到所述滴灌系統(tǒng)的水壓調節(jié)必要性；結合滴灌組的每條支路管道的堵塞可能性對滴灌系統(tǒng)的水壓調節(jié)必要性進行修正，由此獲得滴灌系統(tǒng)的最終水壓調節(jié)必要性?；谠撟罱K水壓調節(jié)必要性對滴灌系統(tǒng)的滴灌水壓進行控制，而不僅僅依靠理論水壓與實際水壓之間的差異對滴灌系統(tǒng)的水壓進行控制，提高了滴灌系統(tǒng)水壓控制的準確性。