本发明涉及农业灌溉设备,尤其涉及一种基于水电融合终端的水计量方法及系统。
背景技术:
1、在现代农业灌溉系统中,精准的水量计量对于提高灌溉效率、节约水资源以及实现农业可持续发展至关重要。然而,传统的水计量方法往往依赖于机械式水表或简单的电子流量计,这些方法在面对复杂的灌溉环境时,如电力稳定性问题和水位变化的影响,常常难以保证计量的准确性。
2、供电电压的波动会直接影响水泵的工作效率,进而改变单位用电量所对应的水量。在电力不稳定的情况下,传统的水计量方法无法实时调整电折水系数,导致计量结果出现偏差。水井或蓄水池的水位下降影响水泵的吸水能力和工作效率。在不同的水位条件下,相同的用电量所抽取的水量可能会有所不同,导致计量结果不够精确。
技术实现思路
1、本发明提供了一种基于水电融合终端的水计量方法及系统,能够通过水电融合终端实现农业灌溉时复杂场景的计量运算,提高复杂场景下农业灌溉水计量的准确性。
2、第一方面,本发明提供了一种基于水电融合终端的水计量方法,该方法包括:获取水电融合终端所处灌溉区域的灌溉方式,当前时段水电融合终端检测的供电电压、水井水位和用电量;基于水电融合终端所处灌溉区域的灌溉方式,确定水电融合终端在水计量过程中的初始电折水系数;基于当前时段的供电电压和水井水位,修正初始电折水系数,得到当前时段的修正电折水系数;基于用电量和修正电折水系数,确定当前时段的用水量。
3、在一种可能的实现方式中,灌溉方式包括灌溉类型和各灌溉类型的农作物面积;灌溉类型包括滴灌、喷灌和漫灌;相应的,基于水电融合终端所处灌溉区域的灌溉方式,确定水电融合终端在水计量过程中的初始电折水系数,包括:基于灌溉类型,查询数据库,得到各灌溉类型对应的标准电折水系数;基于各灌溉类型的农作物面积,计算各灌溉类型对应的权重系数;基于各灌溉类型对应的标准电折水系数和权重系数,进行加权求和,得到初始电折水系数。
4、在一种可能的实现方式中,基于当前时段的供电电压和水井水位,修正初始电折水系数,得到当前时段的修正电折水系数,包括:基于供电电压,以及水泵的额定电压,计算当前时段的电压偏差率;基于电压偏差率,以及电压偏差率与电压修正因子之间的映射关系,确定当前时段的电压修正因子;基于水井水位,以及水位区间与水位修正因子之间的映射关系,确定当前时段的水位修正因子;基于当前时段的电压修正因子和水位修正因子,对初始电折水系数进行修正,得到当前时段的修正电折水系数。
5、在一种可能的实现方式中,基于当前时段的供电电压和水井水位,修正初始电折水系数,得到当前时段的修正电折水系数,包括:基于供电电压,以及水泵的额定电压,计算当前时段的电压偏差率;基于水井水位,计算水井水位点与供水点之间的供水距离;供水点为水泵的供水管路中的最高点;基于当前时段的电压偏差率,以及供水距离,确定综合修正模型的各修正系数;基于各修正系数,以及预设的综合修正模型,确定综合修正系数;基于综合修正系数,修正初始电折水系数,得到当前时段的修正电折水系数。
6、在一种可能的实现方式中,基于当前时段的供电电压和水井水位,修正初始电折水系数,得到当前时段的修正电折水系数之前,还包括:获取历史时期内供水管路的流量数据,水电融合终端检测的电压数据、水位数据和用电量数据;基于水泵的额定参数,构建综合修正模型;对流量数据、电压数据、水位数据和用电量数据进行拆分,确定各时段的供水流量,供电电压、水井水位和用电量;基于供电电压和水井水位,对各时段进行分类处理,得到多种类型的时段;其中,同一类时段的供电电压和水井水位相同;基于每种类型中多个时段的用水量、供电电压、水井水位和用电量,以及综合修正模型,进行数据拟合,得到每种类型对应的修正系数。
7、在一种可能的实现方式中,基于水泵的额定参数,构建综合修正模型,包括:基于水泵效率与供电电压、水井水位之间的关系,构建效率模型;基于效率模型,以及水泵效率与水泵流量之间的关系,构建流量模型;基于水泵功率与供电电压、水井水位之间的关系,以及用电量与水泵功率之间的关系,构建用电量模型;基于流量模型和用电量模型,构建电折水系数模型;基于电折水系数模型和初始电折水系数,构建综合修正模型。
8、在一种可能的实现方式中,水电融合终端所处灌溉区域的灌溉方式的识别方法包括:获取灌溉区域灌溉前各子区域的第一土壤湿度数据,并对灌溉区域进行灌溉设定时长;获取灌溉区域灌溉后各子区域的第二土壤湿度,设定时长内的用水量和用电量;基于第一土壤湿度和第二土壤湿度,计算各子区域灌溉前后的土壤湿度差值;基于各子区域灌溉前后的土壤湿度差值,用水量和用电量,灌溉区域的面积,以及预设识别模型,确定各子区域的灌溉类型;基于各子区域的灌溉类型和各子区域的农作物面积,确定灌溉区域的灌溉方式。
9、在一种可能的实现方式中,基于各子区域灌溉前后的土壤湿度差值,用水量和用电量,灌溉区域的面积,以及预设识别模型,确定各子区域的灌溉类型之前,还包括:获取多个灌溉区域经设定时长灌溉后的土壤湿度差值、用水量和用电量,每个灌溉区域的面积,以及每个灌溉区域的灌溉方式;基于用水量和用电量,以及每个灌溉区域的面积,计算每个灌溉区域的平均用水量和平均用电量;以每个灌溉区域的面积、土壤湿度差值、用水量、用电量、平均用水量和平均用电量为多个输入特征,以每个灌溉区域的灌溉方式为输出特征,生成训练样本;基于训练样本进行神经网络训练,得到预设识别模型。
10、在一种可能的实现方式中,该方法还包括:基于灌溉区域的用水量,各灌溉类型的农作物面积,以及各灌溉类型的用水效率,计算各灌溉类型对应的用水量;基于灌溉区域的用水量,灌溉方式,修正电折水系数,以及各灌溉类型对应的用水量,生成回传信息;向水电系统平台发送回传信息,以可视化展示灌溉区域的灌溉情况。
11、第二方面,本发明实施例提供了一种基于水电融合终端的水计量装置,该水计量装置包括:通信模块,用于获取水电融合终端所处灌溉区域的灌溉方式,当前时段水电融合终端检测的供电电压、水井水位和用电量;处理模块,用于基于水电融合终端所处灌溉区域的灌溉方式,确定水电融合终端在水计量过程中的初始电折水系数;基于当前时段的供电电压和水井水位,修正初始电折水系数,得到当前时段的修正电折水系数;基于用电量和修正电折水系数,确定当前时段的用水量。
12、第三方面,本发明实施例提供了一种基于水电融合终端的水计量系统,该水计量系统包括水电融合终端,该水电融合终端包括存储器和处理器,该存储器存储有计算机程序,所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序执行如上述第一方面以及第一方面中任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
13、第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面以及第一方面中任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
14、本发明提供一种基于水电融合终端的水计量方法及系统,本发明通过水电融合终端所在区域的灌溉方式,确定初始电折水系数,并基于当前时段的供电电压和水井水位,对初始电折水系数进行修正,得到修正电折水系数,进而基于用电量和修正电折水系数,实现当前时段用水量的计量。由于计量过程中充分考虑了灌溉方式、供电电压和水井水位对电折水系数的影响,并对电折水系数进行修正,使得采用电折水系数进行灌溉水计量更加准确,实现农业灌溉时复杂场景的计量运算,提高复杂场景下农业灌溉水计量的准确性。
1.一种基于水电融合终端的水计量方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于水电融合终端的水计量方法,其特征在于,所述基于当前时段的供电电压和水井水位,修正所述初始电折水系数,得到当前时段的修正电折水系数,包括:
3.根据权利要求1所述的基于水电融合终端的水计量方法,其特征在于,所述基于当前时段的供电电压和水井水位,修正所述初始电折水系数,得到当前时段的修正电折水系数,包括:
4.根据权利要求3所述的基于水电融合终端的水计量方法,其特征在于,所述基于当前时段的供电电压和水井水位,修正所述初始电折水系数,得到当前时段的修正电折水系数之前,还包括:
5.根据权利要求4所述的基于水电融合终端的水计量方法,其特征在于,所述基于所述水泵的额定参数,构建所述综合修正模型,包括:
6.根据权利要求1所述的基于水电融合终端的水计量方法,其特征在于,所述水电融合终端所处灌溉区域的灌溉方式的识别方法包括:
7.根据权利要求6所述的基于水电融合终端的水计量方法,其特征在于,所述基于所述各子区域灌溉前后的土壤湿度差值,所述用水量和用电量,所述灌溉区域的面积,以及预设识别模型,确定各子区域的灌溉类型之前,还包括:
8.根据权利要求1所述的基于水电融合终端的水计量方法,其特征在于,所述方法还包括:
9.一种基于水电融合终端的水计量系统,其特征在于,所述水计量系统包括水电融合终端;所述水电融合终端包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序执行如权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。
