技术领域
本发明涉及农业生产领域，尤其涉及一种温室作物灌溉决策预警装置。
背景技术
灌溉为设施栽培条件下重要的田间管理措施，科学合理灌溉是提高蔬菜产量以及改善品质的关键与重要保障。目前，虽然滴灌、喷灌等节水灌溉方式在设施蔬菜生产中已得到广泛应用，但盲目灌溉现象却依旧存在。究其原因，缺少与节水灌溉模式相对应的智能决策方法与装置是导致盲目灌溉依旧存在的主要原因，尤其是缺少一种能够对温室内作物何时灌水以及每次灌水多少的进行灌溉决策的便携式预警装置。
利用标准蒸发皿测量的水面蒸发量(Epan)能够综合反映作物生长环境的气象状况。研究表明，日光温室内作物的耗水过程和耗水量与放在冠层顶部20cm标准蒸发皿测得的水面蒸发过程和蒸发量基本一致。因此，利用水面蒸发量可以制定科学合理的灌溉计划。
现有技术中，设施环境中的水面蒸发量一般采用标准蒸发皿直接测量，数据读取与蒸发皿补水要以人工参与为主，测量精度差，测定周期长，虽然也有自动读取数据与自动补水装置的应用，但获取的数据不能直接为灌溉决策提供支撑。
发明内容
本发明实施例为克服上述缺陷，提供一种温室作物灌溉决策预警装置及方法。
第一方面，本发明实施例提供一种温室作物灌溉决策预警装置，包括：外壳体、传感器通讯接口和处理器；
所述外壳体用于为所述温室作物灌溉决策预警装置的各部件提供立体空间；
所述传感器通讯接口设置于所述外壳体上，与所述处理器连接，用于将传感器获取的温室环境信息发送至所述处理器；
所述处理器设置于所述外壳体内部，用于根据所述温室环境信息和预设灌溉量预警值参数预警灌溉。
第二方面，本发明实施例提供一种温室作物灌溉决策预警方法，包括：
获取温室环境信息和预设灌溉量预警值参数，所述温室环境信息包括温室内空气温度、温室内空气湿度和太阳辐射；
根据所述温室环境信息和所述预设灌溉量预警值参数预警灌溉。
本发明实施例提供的温室灌溉决策预警装置及方法，集温室环境信息监测与灌溉决策预警等功能一体，既可依据监测的温室环境信息实现对温室环境的调控，也可以根据决策的灌溉信息进行科学合理的灌溉管理，实现了对作物水分的精确供给，解决了温室作物什么时候灌水、每次灌水多少的问题。
附图说明
图1为本发明实施例一种温室作物灌溉决策预警装置的结构示意图；
图2为本发明实施例一种温室作物灌溉决策预警方法的流程示意图；
图3为本发明实施例一种温室作物灌溉决策预警方法的决策流程示意图；
图4为本发明实施例水面蒸发量模拟值与实测值关系图。
具体实施方式
为使本发明的目的、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的一部分实施例，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做出创造性劳动的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。
图1为本发明实施例一种温室作物灌溉决策预警装置的结构示意图，如图1所示，包括：
外壳体101、传感器通讯接口102和处理器103；
所述外壳体101用于为所述温室作物灌溉决策预警装置的各部件提供立体空间；
所述传感器通讯接口102设置于所述外壳体101上，与所述处理器103连接，用于将传感器获取的温室环境信息发送至所述处理器103；
所述处理器103设置于所述外壳体101内部，用于根据所述温室环境信息和预设灌溉量预警值参数预警灌溉。
本发明实施例提供的温室作物灌溉决策预警装置包括外壳体101、传感器通讯接口102和处理器103，其中外壳体101用于为温室作物灌溉决策预警装置的各个部件提供一定的立体空间，其形状可以根据实际情况确定，优选的，外壳体101的形状为中空的长方体。灌溉决策预警由信息采集与灌溉预警两个部分组成，信息采集是通过传感器通讯接口102完成的，传感器通讯接口102用于连接外部传感器，来采集温室内实时变化的温室环境信息。其中，温室环境信息主要包括空气温度、空气湿度以及太阳辐射等对温室水分蒸发量影响较大的因素。空气温度、空气湿度及太阳辐射等传感器设置于待测温室内，用于获取空气温度、空气湿度及太阳辐射等温室环境信息，传感器通讯接口102通过连接上述传感器，即可将各个传感器获取的空气温度、空气湿度和太阳辐射等温室环境信息数据发送至处理器103，处理器103能够基于获得的空气温度、空气湿度及太阳辐射等温室环境信息数据，依据发生水面蒸发的机理过程，建立模型，对水面蒸发量进行模拟，进而估算得到温室作物的灌溉量，并根据灌溉量和预设灌溉量预警值参数预警灌溉。
实际灌溉时间的预报是根据温室灌溉量的累计值与预设灌溉量预警值参数比较得出的，若模拟计算得出的温室灌溉量的累计值超过了预设灌溉量预警值参数，则在当天进行预警和指导灌溉，否则当天不进行灌溉。例如，处理器103根据获取到的空气温度、空气湿度以及太阳辐射等温室环境信息，依据发生水面蒸发的机理过程，建立模型，计算每一天该温室的水分蒸发量进而得到每一天的灌溉量。假设预设灌溉量预警值参数为10mm，根据第一天的温室水分蒸发量得到第一天的灌溉量为3mm，不到10mm，则第一天不进行预警和指导灌溉；第二天根据当天的温室水分蒸发量得到的灌溉量为4mm，灌溉量累计值为7mm，第二天也不预警和指导指导灌溉；第三天的灌溉量为4mm，灌溉量累计值为11mm，超过了预设灌溉量预警值参数，则第三天该装置进行预警，工作人员可以根据该装置的决策，在第三天进行灌溉量为11mm的灌溉。然后，灌溉量累计值清零，重新进行下一次的操作。
本发明提供的一种温室作物灌溉决策预警装置，集温室环境信息监测与灌溉决策预警等功能一体，既可依据监测的温室环境信息实现对温室环境的调控，也可以根据决策的灌溉信息进行科学合理的灌溉管理，实现了对作物水分的精确供给，解决了温室作物什么时候灌水、每次灌水多少的问题。
如图1所示，在上述实施例的基础上，所述装置还包括前面板104和输入键盘105，其中：
所述前面板104设置于所述外壳体101表面；
所述输入键盘105设置于所述前面板104上，与所述处理器103连接，用于设置和调整所述预设灌溉量预警值参数。
本发明实施例中，前面板104是该装置的一部分，设置于外壳体101的表面，用于在其上设置其他部件。输入键盘105设置于前面板104上，用于设置和调整预设灌溉量预警值参数。预设灌溉量预警值参数是一个提前设置的值，一般根据实际经验确定，实际生产中，作物的灌溉量累计值达到预设灌溉量预警值参数时实施灌溉，作物的生长情况较好。该装置需要根据灌溉量累计值是否达到预设灌溉量预警值参数来决定是否预警灌溉时间，若灌溉量累计值达到预设灌溉量预警值参数，则该装置进行预警，以提醒工作人员进行灌溉操作。实际情况下，由于温室内作物种类的不同，空气温度、空气湿度以及太阳辐射等环境的不同，会影响温室水面蒸发量以及预设灌溉量预警值参数的设置，此时需要根据实际情况来对预设灌溉量预警值参数进行设置。当温室环境改变时，也需要重新调整设置预设灌溉量预警值参数。此时，输入键盘105即用于设置和调整该预设灌溉量预警值参数，以使得该装置的预警决策指导灌溉的效果更佳。
采用本发明实施例提供的温室作物灌溉决策预警装置进行灌溉预警时，包括信息采集与灌溉预警两个部分。首先，在信息采集之前，根据实际情况确定预设灌溉量预警值参数的值，并通过前面板104上的输入键盘105来设置预设灌溉量预警值参数，预设灌溉量预警值参数的设置需要根据实际的温室的环境以及温室作物的种类等共同决定。信息采集是通过传感器通讯接口102完成，传感器通讯接口102用于连接外部传感器，以采集温室内实时变化的温室环境信息。温室环境信息包括，主要包括空气温度、空气湿度以及太阳辐射等对温室水分蒸发量影响较大的因素。传感器通讯接口102通过连接空气温度、空气湿度及太阳辐射等传感器，将各个传感器获取的温室环境信息数据发送至处理器103，处理器103能够基于获得的空气温度、空气湿度及太阳辐射等温室环境信息数据对水面蒸发量进行模拟，进而估算温室作物的灌溉量，并根据灌溉量和预设灌溉量预警值参数预警灌溉时间，指导灌溉。
例如，温室作物灌溉决策预警装置根据获取到的空气温度、空气湿度以及太阳辐射等温室环境信息，依据发生水面蒸发的机理过程，建立模型，得到该温室的每日水分蒸发量，从而得到每日的灌溉量。而预设灌溉量预警值参数根据实际情况应设置为10mm，此时应先通过输入键盘105设置好该预设灌溉量预警值参数。当该温室的灌溉量累计值达到预设灌溉量预警值参数时，该装置进行预警并指导灌溉。即，若该温室的第一天灌溉量为3mm，未达到预设灌溉量预警值参数，第一天不预警；第二天的灌溉量为4mm，灌溉量累计值为7mm，未达到预设灌溉量预警值参数，第二天不预警；第三天的灌溉量为3mm，灌溉量累计值为10mm，达到了预设灌溉量预警值参数，当天该装置进行预警，并指导工作人员进行灌溉量为10mm的灌溉。然后，灌溉量累计值清零，重新进行下一次的操作。
本发明提供的一种温室作物灌溉决策预警装置，通过输入键盘来设置和调整预设灌溉量预警值参数，能够根据不同的温室环境和作物种类进行调整，同时，该装置集温室环境信息监测与灌溉决策预警等功能一体，既可依据监测的温室环境信息实现对温室环境的调控，也可以根据决策的灌溉信息进行科学合理的灌溉管理，实现了对作物水分的精确供给，解决了温室作物什么时候灌水、每次灌水多少的问题。
在上述实施例的基础上，所述装置还包括液晶显示屏106，所述液晶显示屏106置于所述前面板104上，与所述处理器103连接，用于显示实时的温室环境信息和灌溉信息。
如图1所示，液晶显示屏106设置于前面板104上，用于显示实时的温室环境信息和灌溉信息。采用本发明实施例提供的温室作物灌溉决策预警装置进行预警时，包括信息采集与灌溉预警两个部分。首先信息采集是通过传感器通讯接口102完成，传感器通讯接口102用于连接外部传感器，用于采集温室内实时变化的温室环境信息。温室环境信息包括，主要包括空气温度、空气湿度以及太阳辐射等对温室水分蒸发量影响较大的因素。传感器通讯接口102通过连接待测温室内的空气温度、空气湿度及太阳辐射等传感器将传感器获取的温室环境信息数据发送至处理器103，处理器103能够基于获得的空气温度、空气湿度及太阳辐射等温室环境信息数据对水面蒸发量进行模拟，进而估算温室作物的灌溉量，并根据灌溉量和预设灌溉量预警值参数预警灌溉。在这期间，液晶显示屏106与处理器103连接，空气温度、空气湿度及太阳辐射等传感器能够将测得的温室环境信息数据通过传感器通讯接口102发送到处理器103，同时液晶显示屏106通过与处理器103连接，也能实时获取到空气温度、空气湿度及太阳辐射等温室环境信息，并显示出来。当该装置预警，并指导工作人员进行灌溉时，灌溉信息也能够通过处理器103发送到液晶显示屏106，以显示出来，这样，工作人员就能够通过液晶显示屏106展示的温室环境信息和灌溉信息，方便的了解到温室作物的状态，实现对温室内环境信息以及灌溉信息的实时调控与掌控，提高用户的体验。
本发明提供的一种温室作物灌溉决策预警装置，集温室环境信息监测与灌溉决策预警等功能一体，既可依据监测的温室环境信息实现对温室环境的调控，也可以根据决策的灌溉信息进行科学合理的灌溉管理，实现了对作物水分的精确供给，解决了温室作物什么时候灌水、每次灌水多少的问题。同时，结合液晶显示屏展示的温室环境信息和灌溉信息，了解温室作物所处的状态，实现对温室内环境信息以及灌溉信息的实时调控与掌控。
在上述实施例的基础上，所述装置还包括网络通讯接口107，所述网络通讯接口107与所述处理器103连接，用于向终端发送灌溉信息和所述温室环境信息。
采用本发明实施例提供的温室作物灌溉决策预警装置进行预警时，包括信息采集与灌溉预警两个部分。首先信息采集是通过传感器通讯接口102完成，传感器通讯接口102用于连接外部传感器，用于采集温室内实时变化的温室环境信息。温室环境信息包括，主要包括空气温度、空气湿度以及太阳辐射等对温室水分蒸发量影响较大的因素。传感器通讯接口102通过连接待测温室内的空气温度、空气湿度及太阳辐射等传感器，将各个传感器获取到的温室环境信息数据发送至处理器103，处理器103能够基于获得的空气温度、空气湿度及太阳辐射等温室环境信息数据对水面蒸发量进行模拟，进而估算温室作物的灌溉量，并在灌溉量累计值达到预设灌溉量预警值参数后预警灌溉。在这期间，液晶显示屏106与处理器103连接，空气温度、空气湿度及太阳辐射等传感器能够将测得的温室环境信息数据通过传感器通讯接口102发送到处理器103，同时网络通讯接口107通过与处理器103连接，也能实时获取到空气温度、空气湿度及太阳辐射等温室环境信息，以及灌溉信息。特别地，网络通讯接口107还可以把所述灌溉信息发送至手机端或PC端，实现对温室内环境信息以及灌溉信息的实时调控与掌控。
本发明提供的一种温室作物灌溉决策预警装置，集温室环境信息监测与灌溉决策预警等功能一体，既可依据监测的温室环境信息实现对温室环境的调控，也可以根据决策的灌溉信息进行科学合理的灌溉管理，实现了对作物水分的精确供给，解决了温室作物什么时候灌水、每次灌水多少的问题。同时通过网络通讯接口将温室环境信息和灌溉信息发送至终端，实现对温室内环境信息以及灌溉信息的实时调控与掌控。
在上述实施例的基础上，所述装置还包括播放器108，所述播放器108与所述处理器103连接，用于播放实时的温室环境信息和灌溉信息。
采用本发明实施例提供的温室作物灌溉决策预警装置进行预警时，包括信息采集与灌溉预警两个部分。首先信息采集是通过传感器通讯接口102完成，传感器通讯接口102用于连接外部传感器，来采集温室内实时变化的温室环境信息。温室环境信息包括，主要包括空气温度、空气湿度以及太阳辐射等对温室水分蒸发量影响较大的因素。传感器通讯接口102连接待测温室内的空气温度、空气湿度及太阳辐射等传感器，即可获取温室环境信息。然后传感器通讯接口102将各个传感器获取到的温室环境信息数据发送至处理器103，处理器103能够基于获得的空气温度、空气湿度及太阳辐射等温室环境信息数据对水面蒸发量进行模拟，进而估算温室作物的灌溉量，并在灌溉量累计值达到预设灌溉量预警值参数时预警。在这期间，液晶显示屏106与处理器103连接，空气温度、空气湿度及太阳辐射等传感器能够将测得的温室环境信息数据通过传感器通讯接口102发送到处理器103，同时播放器108通过与处理器103连接，也能实时获取到空气温度、空气湿度及太阳辐射等温室环境信息，以及灌溉信息，并进行播报。特别地，当灌溉量累计值达到预设灌溉量预警值参数时，该装置进行预警，播放器108会进行语音播报，提醒工作人员进行灌溉操作，防止由于工作人员的疏漏而忘记。
本发明提供的一种温室作物灌溉决策预警装置，集温室环境信息监测与灌溉决策预警等功能一体，既可依据监测的温室环境信息实现对温室环境的调控，也可以根据决策的灌溉信息进行科学合理的灌溉管理，实现了对作物水分的精确供给，解决了温室作物什么时候灌水、每次灌水多少的问题。同时通过播放器将温室环境信息和灌溉信息进行实时的播报，实现对温室内环境信息以及灌溉信息的实时调控与掌控。
在上述实施例的基础上，所述装置还包括电源，所述电源用于给所述装置供电。
该装置的供电方式有多种，包括充电式和干电池式。如图1所示，电源接口109是用于连接固定电源，给该装置供电的，其次，该装置还包括干电池110，安装干电池110后，该装置可以移动，更加便捷，多种供电方式保证装置的工作稳定性。该装置还包括电源开关111，电源开关111控制着整个装置的开启和关闭。在需要采用装置进行预警时，打开电源开关111，在不需要使用装置时，则进行关闭，避免不必要的浪费。
图2为本发明实施例一种温室作物灌溉决策预警方法的流程示意图，如图2所示，包括：
步骤21，获取温室环境信息和预设灌溉量预警值参数，所述温室环境信息包括温室内空气温度、温室内空气湿度和太阳辐射；
步骤22，根据所述温室环境信息和所述预设灌溉量预警值参数预警灌溉。
本发明实施例提供的温室作物灌溉决策预警方法包括信息采集与灌溉预警两个部分组成。首先是通过传感器通讯接口完成信息采集，采集的是温室内实时变化的温室环境信息，主要包括空气温度、空气湿度以及太阳辐射等对温室水分蒸发量影响较大的因素。传感器通讯接口可以连接空气温度、空气湿度及太阳辐射等传感器，传感器处于待测温室内，即可获取温室环境信息。然后传感器通讯接口将各个传感器获取到的温室环境信息数据发送至处理器，处理器能够基于获得的空气温度、空气湿度及太阳辐射等温室环境信息数据对水面蒸发量进行模拟，进而估算温室作物的灌溉量，并在灌溉量累计值达到预设灌溉量预警值参数后预警灌溉。
例如，温室作物灌溉决策预警装置根据获取到的空气温度、空气湿度以及太阳辐射等温室环境信息，依据发生水面蒸发的机理过程，建立模型，计算每一天该温室的水分蒸发量。假设预设灌溉量预警值参数为10mm，根据第一天的温室水分蒸发量得到第一天的灌溉量为3mm，不到10mm，则第一天不进行预警和指导灌溉；第二天根据当天的温室水分蒸发量得到的灌溉量为4mm，灌溉量累计值为7mm，第二天也不预警和指导指导灌溉；第三天的灌溉量为4mm，灌溉量累计值为11mm，超过了预设灌溉量预警值参数，则第三天该装置进行预警，工作人员可以根据该装置的决策，在第三天进行灌溉量为11mm的灌溉。然后，灌溉量累计值清零，重新进行下一次的操作。
本发明提供的一种温室作物灌溉决策预警方法，集温室环境信息监测与灌溉决策预警等一体，既可依据监测的温室环境信息实现对温室环境的调控，也可以根据决策的灌溉信息进行科学合理的灌溉管理，实现了对作物水分的精确供给，解决了温室作物什么时候灌水、每次灌水多少的问题。
在上述实施例的基础上，所述根据所述温室环境信息和所述预设灌溉量预警值参数预警灌溉时间，具体包括：
根据所述温室环境信息获取温室内水面蒸发量；
根据所述温室内水面蒸发量获取总灌溉量；
根据所述总灌溉量和所述预设灌溉量预警值参数，预警灌溉。
进一步的，所述根据所述温室内水面蒸发量获取总灌溉量，具体包括：
根据温室内作物种类确定作物系数；
根据所述温室内水面蒸发量和所述作物系数得到总灌溉量。
根据温室环境信息获取温室内水面蒸发量，主要是依据发生水面蒸发的机理过程，模拟温室内水面蒸发量。
具体地，所述温室环境信息包括空气温度、相对湿度与太阳辐射。根据温室环境信息获取温室内水面蒸发量，主要是依据发生水面蒸发的机理过程，提取影响水面蒸发的关键环境因子为空气温度，太阳辐射以及饱和水汽压差等因素，利用双因子模型模拟所述温室内水面蒸发量。
得到温室内水面蒸发量后，再结合作物系数获取总灌溉量，该总灌溉量即为灌溉量累计值。
根据所述温室内水面蒸发量和所述作物系数得到总灌溉量，主要是先根据每日温室内水面蒸发量和作物系数得到逐日灌溉量，再进行逐日累加得到总灌溉量。
作物系数是一个与作物有关的变量，在作物生长过程中的变化规律是前期由小到大，在作物生长旺盛时期达到最大(1.0左右)，后期逐渐减小。作物系数是在特定环境条件和作物下获取，其大小与所处环境和作物种类均相关，不同环境条件或作物都会引起作物系数的变化。作物系数常作为农田水利工程设计和管理的参考指标。常用kc表示。实际中kc的取值可以通过两种方式获得，一种是通过查阅资料，一种是通过实验获取。通过实验获取kc取值的方法如下：
首先选择同一种生长情况基本相同的多个作物，将多个相同作物处于同一环境下，此时在相同时间内，这各个作物的蒸发量是基本相同的。根据本发明实施例提供的装置测量作物的蒸发量Ep，并记录下来。此时在相同的时间对这多个作物实施灌溉，每个作物灌溉的水量都各不相等，但每个作物灌溉的水量与蒸发量的比值控制在0.5-1.2之间。然后隔一定的时间段观察测量各个作物的生长情况。选择生长情况最佳的一组作物，记录其灌溉量I，I与Ep的比值即为作物系数kc。
本发明实施例中，首先根据温室作物种类来确定作物系数，作物系数的取值kc一般在0.7-1.0之间，需要根据不同的作物种类以及实际的温室环境来确定。得到作物系数后，再根据温室内水面蒸发量，即可得到温室作物的灌溉量。
灌溉量估算公式为：
F＝kcEp
其中，F为温室作物灌溉量(mm)；Ep为温室内水面蒸发量(mm)；kc为作物系数。
例如，某温室中种的作物为黄瓜，经查阅资料得到其对应的作物系数为0.75，根据数据采集装置得到某日的温室水面蒸发量为2mm，则其对应的当日灌溉量I＝0.75*2mm＝1.5mm。
根据上述估算公式得到的灌溉量为逐日灌溉量，即每一天的温室灌溉量，再根据逐日灌溉量得到总灌溉量
其中，I为n天内灌溉量累计值(mm)，即总灌溉量，(kcEp)i为第i天灌溉量(mm)。
得到总灌溉量后，再将其与预设灌溉量预警值参数比较，当总灌溉量达到预设灌溉量预警值参数时，需要的天数即为灌溉时间。
例如，利用双因子模型模拟所述温室内水面蒸发量，所述双因子模型为：
Ep＝f(Δe,RT)
其中，Ep为水面蒸发量(mm)，RT为太阳辐射与温度的乘积(W/m2)，Δe为饱和水汽压差(kPa)。
优选地，所述Ep为逐日水面蒸发量，所述RT为日均太阳辐射与日均空气温度的乘积，所述Δe由下述公式计算：
Δe＝es-ea
其中，es为饱和水汽压差(kPa)，ea为实际水汽压差(kPa)。
进一步地，es与ea分别由下式计算：
ea＝es RH/100
其中，T为温室内日均温度(℃)，RH为日均相对湿度(％)。
本发明实施例中，首先根据温室作物种类来确定作物系数，作物系数的取值kc一般在0.7-1.0之间，需要根据不同的作物种类以及实际的温室环境来确定。得到作物系数后，再根据温室水面蒸发量，即可得到温室作物的灌溉量。
利用所述双因子模型对温室内逐日Ep进行模拟，所述灌溉量计算公式为：
其中，I为n天内累积灌溉量(mm)，(kcpEp)i为第i天灌溉量(mm)，kc为预先设置的蒸发皿—作物系数，kc取值范围0.7～1.0，根据不同作物设置不同的kc。
根据所述总灌溉量和所述预设灌溉量预警值参数，预警灌溉，具体是先根据实际情况设置预设灌溉量预警值参数，若总灌溉量达到预设灌溉量预警值参数，则装置进行预警，以提醒工作人员进行灌溉操作。
在上述实施例的基础上，所述方法还包括：
向用户终端发送预警灌溉信息，以供用户终端根据所述预警灌溉信息灌溉作物。
所述灌溉信息以及环境信息不仅可以通过所述灌溉预警装置的液晶显示屏实时显示出来，也可以在工作人员靠近温室灌溉预警装置时进行语音播报，同时可以将预警的灌溉信息发送至工作人员手机端，实现对灌溉信息与环境信息的实时掌控，并以此作为温室环境调控与科学灌溉的重要依据与参考标准。
图3为本发明实施例一种温室作物灌溉决策预警方法的决策流程示意图，如图3所示，包括：
步骤31，采集温室环境信息；
步骤32，根据温室环境信息模拟温室水面蒸发量；
步骤33，根据温室水面蒸发量估算灌溉量，预警灌溉；
步骤34，语音播报并向终端发送预警灌溉信息，以供用户终端根据所述预警灌溉信息灌溉作物。
具体地，所述温室环境信息包括空气温度、相对湿度与太阳辐射。依据发生水面蒸发的机理过程，提取影响水面蒸发的关键环境因子为空气温度，太阳辐射以及饱和水汽压差等因素，利用双因子模型模拟所述温室内水面蒸发量。所述双因子模型为：
Ep＝f(Δe,RT)
其中，Ep为水面蒸发量(mm)，RT为太阳辐射与温度的乘积(W/m2)，Δe为饱和水汽压差(kPa)。
优选地，所述Ep为逐日水面蒸发量，所述RT为日均太阳辐射与日均空气温度的乘积，所述Δe由下述公式计算：
Δe＝es-ea
其中，es为饱和水汽压差(kPa)，ea为实际水汽压差(kPa)。
进一步地，es与ea分别由下式计算：
ea＝es RH/100
其中，T为温室内日均温度(℃)，RH为日均相对湿度(％)。
根据所述双因子模型计算方法，利用2017年3月7日至6月26日实测温室内水面蒸发量数据与温室环境数据，构建双因子模型为：
Ep＝0.39+0.355Δe+0.001RT
模型的检验结果如表1所示，其中模型相关系数达0.908，显著性检验sig.＝0.000<0.01，说明模型显著。
表1水面蒸发量双因子模型检验结果
同时利用2017年8月10日至12月12日温室内的试验数据对模型进行验证，图4为本发明实施例水面蒸发量模拟值与实测值关系图，如图4所示，直线y＝0.412+0.798x为水面蒸发量的模拟值，图3中的零散点为水面蒸发量的实测值，n是取样点个数。相关分析表明，基于双因子模型的水面蒸发量模拟值与实测值的相关系数为0.9586，呈极显著相关(P<0.01)，说明模型模拟的精度较高。
进一步地，利用所述双因子模型对温室内逐日Ep进行模拟，所述灌溉量计算公式为：
其中，I为n天内累积灌溉量(mm)，(kcEp)i为第i天灌溉量(mm)，kc为预先设置的蒸发皿—作物系数，kc取值范围0.7～1.0，根据不同作物设置不同的kc，优选地，本实施例针对温室番茄的kc取值0.8。优选地，在所述灌溉预警装置中设置灌溉量预警值10～15mm，本实施例中取值12mm，即当所述灌溉量I大于或等于12mm时，进行灌溉预警。根据本实施例中的设置参数，可实现5～10d灌水一次，每次灌水量为12mm左右。
本发明提供的一种温室灌溉决策预警方法，集温室环境信息监测与灌溉决策预警等一体，既可依据监测的温室环境信息实现对温室环境的调控，也可以根据决策的灌溉信息进行科学合理的灌溉管理，实现了对作物水分的精确供给，解决了温室作物什么时候灌水、每次灌水多少的问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书定义的范围。
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。