温室微气候模拟与温室作物生长模型研究进展

现代的温室是一个复杂的环境系统,其中土壤、作物和微气候三个子系统间各种生物和非生物现象时常发生。农业数学模型可以用来模拟和预测温室内微气候和植物生长的变化,从而推荐最优化的生产管理策略。本文对国内外温室气候模型和温室作物生长模型进行了综述,温室气候动态模型可以预测关键气候因子,分为机械模型和黑箱模型。机械模型基于物理方程构建,它描述了基于过程的知识模拟的系统;黑箱模型属于经验模型,更多地用于温室系统控制、优化和设计的应用。作物生长模型是基于科学原理和数学关系的一种定量化工具,可以评估温室内土壤、微气候、水分和管理因素对作物生长发育的影响程度,预测作物生长状况。作物生长模型主要包括两类：描述性模型和解释性模型。温室作物模型是基于露地作物建立的最早的作物生长模型,并在几十年发展过程中对原来各功能模块进行修正、扩展和升级而来。功能-结构植物模型（functional–structural plant modeling,FSPM）是基于植物建筑学并结合气候和作物模块而形成,可以模拟单个植物的生长、形态以及它们与其生长环境的相互作用。最后指出未来趋势是利用数字技术、人工智能结合FSP模型,利用云...     

小型温室环境监控系统的研究

日光温室可以为作物提供最佳的生长环境,使作物生长不受时间和地域的限制。设计了一种小型温室环境调控系统,实现可调可控适宜作物生长的温室环境。该系统由环境控制器、作物生长影像仪和上位机软件组成。控制器采用PLC实现,通过控制器采集空气温度,空气湿度,土壤温度和土壤水分等环境信息,控制加热器、加湿器、卷帘、湿帘、水泵、风机、微喷、通风和补光灯等执行设备,达到现场调控温室环境的目的;作物生长影像仪通过定点摄像头扑捉作物生长图像,观察作物生长态势;上位机软件主要用于实现远程控制、历史数据查询与数据导出等功能。该系统经过试验验证,可以实现温室环境的温湿度调控。     

浅析中控系统在规模化温室中的应用

正温室内的温度、湿度,光照强度,以及土壤的温度、湿度等因素,对温室内作物生长起着关键性的作用。对于规模化温室而言,如果借助人工调控室内的环境条件,需要大量的人手和时间,而且存在难以避免的人工误差。温室中控系统可以全自动的控制作物生长环境的各项指标,从而减少人工成本,提高了生产效率。通过精准的控制与调整,优化农作物的生长环境,可以创造适合作物生长的最佳环境,从而大大提高了作物的品质。     

自动监控技术在设施农业生产中的应用系列（五）：温室环境信息采集控制系统在设施农业中的研究与应用

温室环境信息采集控制系统的作用,是通过对温室内部环境参数的调控使作物处于适宜生长的环境中,同时尽可能节约能源,提高设备的使用效率,增加生产者收入。温室作物的生长环境调控具有地域和时间差异性、参数变化滞后性、环境因子耦合性等特点,所以对控制程序要考虑诸多因素。针对以上问题,本文介绍一种以温室内温度和湿度为主要调控目标的信息采集以及多条件逻辑控制系统的设计实现。     

不同通风方式对设施春提前茬黄瓜生长的影响

在温室栽培中,通风是控制栽培环境的一个关键性手段,特别是对温室这种小环境下的温湿度有重要影响. 温、湿度是影响作物生长发育重要的环境因子,它影响着植物体内一切生理变化,是植物生命活动最基本的要素.当温室内温度过高或湿度过大时,病虫害加重,将影响到作物正常生长,甚至使作物受害,生长中通常要对温室布置通风口通风,合理的通风既可以防止病虫害滋生与蔓延,又可以提高农产品产量和品质.黄瓜是我区设施栽培经济效益较高的蔬菜之一. 本试验通过对人工通风和自动通风不同通风方式的实施效果进行比较分析,以期为微电脑控制的自动通风提供生产实践依据,从而更好地应用于温室大棚黄瓜的生产.     

我国目前使用的主要温室类型及性能(一)

一、概述以采光覆盖材料作为全部或部分围护结构材料,可供冬季或其它不适宜露地植物生长的季节栽培植物的建筑统称为温室。“温室”一词源于“温室效应”。以短波辐射为主的太阳辐射通过温室采光材料进入温室后使室内地温和气温升高而转化为长波辐射,长波辐射又被温室覆盖材料阻隔在温室内,从而形成室内热量的积聚,使室内温度提高,这一过程称之为温室效应。温室正是利用温室效应,在作物不适于露地生长的寒冷季节通过提高室内温度创造作物生长的适宜环境来达到作物反季节生产和提高作物产量的目的。但随着科学技术的进步,温室生产已远…     

现代温室自动控制设备选型要点

科学分析温室环境因素、优化设计、合理配置设备对于指导业主、设计、施工单位进行项目建设，以创造适宜植物生长环境，实现温室最佳效能具有重要意义。一、温室自动控制系统现代化温室是一个高投入高产出的行业，它运用了多种先进的科学技术和仪器设备，从温室的降温到保温，从光照调节到CO２增施，从精确施肥到节水灌溉，设备繁多，专业性强，因此如何使这些复杂的设备协调运作、便于控制和管理，成为温室使用水平高低的象征，温室计算机控制系统则是专门用于对整个温室环境进行综合控制的先进手段。计算机控制系统由温室控制器、室外气…     

农业温室控制系统的设计与实现

设计了一套能实时控制农业种植温室内温度、湿度、光照度及CO2浓度等参数的测控系统,该系统安装了农艺专家管理程序,能给出不同时期作物生长所需要的最佳环境参数,并自动生成合理的控制方案,实现了人造气候的智能化管理.阐述了一个温室大棚自动控制系统,该系统运行可靠、成本低.系统通过对温室内的温度与湿度参量的采集,并根据上述参数...     

作物的保护伞(3)——谈薄膜的性能

薄膜是温室的覆盖材料，温室是人工控制作物生长发育环境条件的一种保护设施。它可以改善室内的小气候，保持或强化气候条件中有利于作物生长发育的因素，避免或减少气候条件中不利于植物生长的因素。从而人为地创造一种适合作物生长的最佳条件。因此，覆盖材料的性能直接影响温室内接受太阳光的效率，也就影响作物的生长。 衡量透明温室覆盖材料的性能指标之一是“温室效应”，即透过温室覆盖材料的太阳辐射能中被温室所接收的部分减去从温室内部反射远红外光所损失的能量的差，与入射至温室的总太阳能的比的百分比。影响温室效应的因素很…     

种植者日记--抑制温室内藻类的滋生

藻类需要的生长环境与我们种植的植物是一样的:湿度、营养和光照。这种绿色生物的生长给温室内的植株生长带来一系列麻烦:吸引蚊虫;给菌类生长提供适宜的环境;使走道表面变的湿滑;堵塞灌溉系统;影响基质的透水性等。我们可以通过以下方面来控制或尽量避免藻类在温室内的滋生。控制环境抑制藻类滋生温室内不够清洁的地面与潮湿的环境都会促进藻类的生长。所以要尽量保持温室室内地面整洁,不要存留植物残枝、散落营养基质和野生杂草。使用多孔渗水的混凝土或沙质地面可以有效降低温室内过多的湿度。使用防草地布可以防止藻类和野草在温室地面…     

温室控制系统及控制方法的研究

温室控制系统根据温室作物生长的种类自适应控制温室。包括温室环境控制信息分控系统和温室控制装置。温室环境控制信息系统包括:温室内作物生长信息接收装置及安装在温室内的传感器信息和执行机构的信息;根据温室内作物生长的类型,有效地监控温室内部植物生长环境信息和控制整个温室的控制系统。     

连栋温室中间通廊进风口/防虫网设置与进风组织

连栋温室周年运行夏季降温是不可或缺的环境控制技术。自然通风是最经济有效的降温方式,但在炎热夏季或室外气温高于30℃的时段,完全依赖自然通风室内温度很难降到大部分作物适宜的生长温度。湿帘-风机降温系统是目前最流行、也最经济的夏季降温方式,在室外空气湿度低于80%时,湿帘-风机降温系统结合室内外遮阳系统完全可以满足温室各类作物生长对降温的需要。     

日光温室内环境调控技术

日光温室内的环境状况直接影响着作物的产量和质量,温室内环境状况符合作物生长条件需要,将使作物达到最佳的生长,会大大增加作物产量,从而增加经济效益,所以日光温室内环境调控技术非常重要。先将主要技术介绍如下：1增加光照通过洗膜、擦膜来提高棚膜的透光性,可以增加光照强度。补光灯、反光幕等,甚至覆盖白色地膜都可以增加光照强度。     

大型连栋设施蔬菜栽培安全保障环境监测系统技术研究

为了推动设施农业的数字精准作业,在大型连栋温室内,以现场总线、GSM、CDMA和互联网络通讯技术为载体,完成设施栽培环境参数和室外气象参数的采集与监测,并通过人为调控设施装置,改善作物生长环境。该系统为作物的正常生长提供保证,为适宜的作物种植模式提供决策的科学依据,同时也为设施硬件系统安全提供实时监测和越限预警保护。     

滴灌系统在温室蔬菜栽培中的合理应用

滴灌是当今世界最先进的节水灌溉技术之一 ,在正确的系统设计和管理的田间作物水分灌溉条件下 ,滴灌系统能够适时适量地进行灌溉 ,在作物的根区创造出适宜的水、肥、气、热条件 ,从而获得节水、高产、优质的效果。滴灌系统在温室的合理应用将为温室栽培带来更大的节水效益     

国内外设施农业的现状及我国的对策

设施农业是指在农业生产上用改变自然环境的办法,获得植物最适宜的生长条件.通过各种设施使植物地上部和根际环境得以改善,可以增加作物产量、改善品质、延长生长季节、提高作物对光能的利用率,并能使作物在露地不能生长的季节和环境中正常生长.设施农业是集现代生物技术、农业工程、农用新材料等学科,以先进农业设施为依托,科技含量高、产品附加值高、土地产出率高和劳动生产率高的高新技术产业,也是当今世界最具活力的产业之一.由于现阶段的农业设施以温室为主要类型,有关专家提出了温室产业的概念.     

我国几种温室环境控制系统的架构方案

温室环境控制是在充分利用自然资源的基础上,通过改变环境因子如温度、湿度、光照度等来获得作物生长的最佳条件,从而达到增加作物产量、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。现代传感器技术、通信技术、自动化技术和计算机技术的发展为现代温室控制系统的架构提供了多种可选方案。温室环境控制系统模式基于PLC的温室控制系统基于PLC(可编程逻辑控制器)的温室控制系统是由上位机、PLC、数据采集单元及执行机构组成。PLC主要用于动态、实时监测室内外环境因子的变化,根据作物生长的要求匹配参数,同时完成与上位机的通信。PLC…     

温室配套设施设备（下）

五、湿帘风机降温系统 湿帘风机降温系统主要应用在连栋温室内。由于夏季温室内气温高（40～50℃）．空气干燥，不适宜作物生长，只有通过加湿、降温才可维持温室的正常生产．     

温室温度约束模型预测控制研究

[目的]针对温室温度控制中模型参数不确定、系统时滞和调控设备的物理限制问题,研究温室温度约束模型预测控制(MPC).[方法]采用系统辨识的方法,建立一个包含室外气候条件和室内调控设备的温室温度控制模型,以天窗开度和作物生长温度要求为约束条件,基于MPC方法对温室内天窗通风的降温过程进行控制.[结果]建立的温室温度控制系统ARX模型(扩展的自回归模型)3步预测输出和实测值的拟合度为94.53;,基于该模型的温室温度约束MPC夜间和白天实现温度控制的均方根误差(RMSB)分别为0.38和4.6℃,温室内温度可以按照设定值实现平稳准确的变化.[结论]该方法适用于温室温度控制,具有较好的应用价值.     

温室内作物输送营养液成套设备的研究

温室内作物输送营养液成套设备由控制设备、营养液进入管路、营养液吸出管路、蓄液池、滴灌设备组成,利用单片机接收每一套设备中的浮动阀和排液阀的反馈信号并控制主泵和每一套设备中的吸液泵的开关,从而调节各个蓄液池内的营养液的流量和对滴灌设备内营养液的流量进行定时、定量控制,使温室内的作物可以长期维护于最佳营养状态。