温室环境对番茄干重影响的参数优化

番茄是设施蔬菜栽培的主要作物之一.为此,以温室番茄的干重作为温室环境控制的目标进行优化,为温室作物生长提供经济适宜的环境参数和生长条件;重点研究了温室内番茄生长的环境参数(温度、相对湿度、光照强度)对番茄干重的影响规律和温室环境系统最佳参数.试验结果表明,影响试验指标的主要因素是温度、相对湿度、光照强度,其较优组合是温度为31℃、相对湿度为69%、光照强度为71klx.     

基于MATLAB的温室环境参数优化

温室内的温度、湿度和光照等环境参数的最佳控制,对于促进温室内作物的生长及产量的提高十分关键.为此,以番茄的鲜质量作为决策目标函数,以温室内的温度、相对湿度和光照强度参数作为变量因子,运用通用旋转组合设计的方法,研究温室内环境参数改变对番茄鲜质量的影响,运用MATLAB对目标函数进行优化求解.试验结果表明:影响试验指标的主要因素是温度、相对湿度和光照强度,其较优组合是:温度为24℃,相对湿度为80%,光照强度为63.2klx.     

基于经济最优目标的温室环境控制策略

将温室作物整个生长季节分为营养生长阶段和生殖生长阶段。在营养生长阶段，以温度优先为控制策略，即以温度为主控参数，根据温室内加温和降温的幅度等级来选择相应的执行机构，实现温室内作物栽培的环境参数控制要求。在作物生殖生长阶段，综合控制成本模型、温室环境的预测调控模型和作物生长模型，以温室产出与投入比最大为温室环境控制目标进行决策，为温室内作物生长提供经济适宜的环境参数和生长条件。以黄瓜为栽培对象，进行了温室周年生产。实践表明，按经济最优目标的控制策略来实现温室环境控制，既保证了作物正常生长的需要，又兼顾了经济成本。     

效益优先的温室光照优化调控模型研究

针对当前温室光照环境调控成本较高的问题,在满足作物生长需求的条件下降低调控成本,提出效益优先的温室光照优化调控模型.通过设计嵌套试验获取温室不同温度、二氧化碳浓度、光照强度组合下的黄瓜光合速率数据,以此环境参数作为输入、光合速率作为输出构建基于最小二乘支持向量机(LS—SVM)的光合速率预测模型;继而采用融合两种不同光...     

日光温室作物冠层夏季光照强度与空气温湿度

针对温室内不同时间、位置的环境参数存在变异性,且随天气与季节变化,日光温室冠层光照强度、空气温度和空气相对湿度的分布差异性问题,构建了基于无线传感器网络的环境监测系统。环境感知节点部署在作物冠层位置,集成了光照强度、空气温湿度等传感器。首先,基于实时采集的温室环境数据,采用反距离加权算法进行插值分析,得到环境参数的离散曲面;其次,通过基于质心坐标的K-means聚类算法,得到了温室内连通及非连通区域的代表性特征点;最后,采用半变异函数与变异系数方法对温室环境的空间变异性与时间变异性进行分析。实验结果表明,夏季日光温室在下午表现为高温与高光照,08:00、16:00的光照强度分别为12:00的24.2%、72.9%,08:00的空气温度（27.7℃）较12:00、16:00低约6.0℃,对应的空气湿度（90%）高约30%。晴天最大光照强度分别为阴天、雨天的1.4倍和4.6倍,晴天、阴天最高空气温度高于雨天（29.5℃）约6℃,最小空气相对湿度远低于雨天（84%）。夏季日光温室晴天与阴天表现为高温和低湿,雨天表现为高湿和低光照。各环境参数中,光照强度的空间变异性最强,变程为10.34m。空气温湿度的空间变异性较弱,整体分布均匀。光照强度、空气温度和空气相对湿度的时间变异性均为中等变异程度。环境参数的特征点及时空变化规律有助于日光温室传感器的高效部署,为揭示作物与环境的交互作用提供了基础。     

新疆南部地区日光温室环境调控试验研究

在新疆南部地区选取克州作为代表该地域特点的2010年新建的1座日光温室作为代表,采用智能环境监测仪全天候对温室环境参数进行实时监测,获得日光温室内的气温、地温、湿度、光照强度的实测数据,通过与室外实测环境参数的对比,分析克州日光温室结构参数对日光温室环境的影响.新建温室内最低气温9.9C,温室气温平均偏离度30.2％;地温平均偏离度为23.4％,两者均偏大;温室最高光照强度平均47.7kLux,日照时长平均为7h,基本满足作物的采光需求,但光照强度稍微欠缺;本次测试的温室内平均相对湿度为67.5％,利于作物的生长发育.新建温室在气温及低温的稳定性、光照强度方面尚需继续优化,但从整体测试数据来看,温室内小气候环境参数基本满足温室果蔬的春提早、秋延晚生产的要求.     

基于灰色关联度模型的温室茶树腾发量影响因素研究

根据青岛市城阳区东旺瞳村的试验温室茶园小型智慧监测气象站监测的影响茶树腾发量数据,将Penman-Monteith作为基本方程,借鉴参考作物腾发量模型进行茶树腾发量计算,通过灰色关联度模型分析温室各环境因子对温室茶树腾发量的影响大小。试验结果表明:①温室茶树腾发量的大小与环境因子有着密切的关系,随着温度、光照强度等环境因素的改变,茶树腾发量也会随之发生相应的变化;②在温室茶园中茶树在晴天、阴天以及雨天时各环境因子对腾发量的影响大小程度排列顺序是相同的,即:土壤含水量温度相对湿度光照强度,且晴天时茶树腾发量远远大于阴天与雨天,阴天和雨天温室茶树腾发量基本相同。因此在农业温室灌溉设施中,可以通过调节主要环境因素来影响作物腾发量,达到节约水源的目的,并且促进茶树的有效生长,提高茶叶质量与产量,可以为温室茶树精准灌溉提供重要决策依据。     

可控环境下黄瓜光合特性及环境调控参数的优化

在可控环境下通过改变温度、光照强度和相对湿度的不同水平梯度组合,研究这3 个因子对黄瓜叶片净光合速率的综合影响;通过最小二乘法进行多元非线性参数回归,建立黄瓜叶片净光合速率对这3个因子的响应模型.研究了模型规律,并依据生长环境最优和经济性最优原则,提出了可控温室环境优化的调控策略.     

基于改进PSO算法的多温室物联网群控终端变量协调控制研究

为解决目前温室群测控难、智能化程度低的问题,基于改进PSO算法提出一种多温室物联网群控终端变量协调控制方法。通过构建基于大数据的多温室分层分布式物联网群控集成系统,有效融合大数据技术、物联网技术、传感器技术以及智能控制技术,采用单个温室的多参数多变量协调控制方法,实现单温室智能化协调控制;通过加设总控制器,根据记录下的多温室作物生长环境参数变换情况,优化区间内浮点数的取值范围,当取值范围优化结果提升值比1%小,则停止寻优,将此时的最优参数输出,完成多温室群控终端变量协调控制。试验结果表明,稳定时设定的目标温度值的平均值为25.6℃,误差值为1.4℃,相对湿度平均值为47.60%RH,误差值为2.4%RH,光照强度和二氧化碳浓度也基本可以维持在一个较小的范围内波动,可在较短时间内将各项环境参数调控至温室预设目标环境参数值,提高多温室物联网群控终端变量智能化控制程度。     

海南地区几种常见设施大棚热环境参数试验研究

海南地区热带岛屿型气候特征使得栽培设施具有独特的特点。为此,通过以岛内常见设施类型(圆拱形薄膜温室、防雨大棚、防虫网棚等)为研究对象,系统地研究了其温度、湿度、光照强度等热环境参数的变化趋势。研究表明:各类设施内温度场受室外温度影响较大,圆拱形薄膜温室室内外最高温差达到6℃、防雨大棚为3.7℃,圆拱形薄膜温室室内最高温度达4 3.9℃;防虫网棚室内外温差较小;防虫网平棚内部相对湿度最高,其他两种温室室内相对湿度均低于室外;防虫网棚的透光率高于膜覆盖的防雨大棚和薄膜温室。由此可见:防雨棚和防虫网棚更适合海南地区夏秋季的设施生产,可根据栽培作物是否要求防暴雨来选择防雨棚和防虫网棚。