基于能量平衡的连栋塑料温室通风模型研究

介绍连栋温室在自然通风和机械通风状态下的通风率的计算方法;建立了通风过程中的能量平衡方程,研究了2种通风状态下的质热交换过程,用外部气候条件(温湿度、光照、风速等)对连栋温室内部温度进行预测,并通过试验进行验证。结果表明:该模型能够较准确地预测模拟2种通风状态下温室内温度。     

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.     

基于类别的温室温·湿度变化率相关性研究

通过数据挖掘,使用因子分析方法,提取温室温度系列参数因子、辐射系列参数因子信息,提出一种有别于常用的、基于季节时间的温室状态分类方法。对温室状态进行基于参数因子数值的分类,并求出各类别可靠的判别函数,然后分析各数据类型中温室温湿变化率的相互影响,得出其相互作用函数。     

基于类别的温室温·湿度变化率相关性研究

通过数据挖掘,使用因子分析方法,提取温室温度系列参数因子、辐射系列参数因子信息,提出一种有别于常用的、基于季节时间的温室状态分类方法。对温室状态进行基于参数因子数值的分类,并求出各类别可靠的判别函数,然后分析各数据类型中温室温湿变化率的相互影响,得出其相互作用函数。     

湿帘风机系统温室夏季内部温度场的动态特性试验及CFD模拟

为了解温室内部温度场的动态变化过程,优化传统的通风控制系统。对机械通风下的连栋薄膜温室的温度场的动态变化进行了试验,并根据试验温室的几何结构和试验数据,使用CFD方法对试验温室进行数值建模,在模型中考虑了太阳辐射和热辐射,应用FLU-ENT软件进行模拟计算。通过在试验温室采集到的关键位置的温度数据,与模拟结果比较发现CFD数值模拟的室内温度变化的趋势与试验测试的结果基本一致。     

温室内喷雾降温系统的CFD模拟

为了研究温室内喷雾系统的降温效果,采用CFD方法对Venlo型玻璃温室在夏天自然通风状况下的喷雾降温过程进行了数值模拟。在充分考虑太阳辐射影响和室内水蒸气传输过程基础上,结合离散相模型,构建求解室内环境系统的3-D数学模型,并对边界条件的设置进行探讨。对Venlo型温室在喷雾降温措施下室内空气温、湿度的变化以及在整个温室空间的温度分布进行了数值模拟与预测,结果显示:温室内测点温、湿度的模拟值与实测值的平均相对误差分别为4.9%和5.7%,模拟结果与试验结果吻合良好,说明所建立的CFD模型有效,边界设置合理。喷雾前流场存在明显温度梯度分布,温度变化随着高度的增加而变缓。喷雾后,温室内温度迅速降低,喷头下方温度下降最为明显。随着时间的推移,温室内温度逐渐回升,温度回升速度与高度呈正相关关系。     

浅谈温室内温度调控技术

随着经济社会的不断发展,温室栽培技术在国内外得到了空前的发展。文章从温度控制的保温、加温和降温三种方法来介绍温室栽培环境内温度的调控技术,希望能够对温室生产起到参考借鉴的意义。     

基于经验模态分解和小波神经网络的温室温湿度预测

温室温湿度的准确预测有助于及时调节温室小环境,温湿度预测模型是温室控制的重要基础,提高预测精度有助于提高生产水平。针对温室系统具有非线性、非平稳性等特点,提出一种基于经验模态分解(empirical mode decomposition,简称EMD)和小波神经网络(wavelet neural network,简称WNN)的温室温湿度组合预测方法。首先,利用经验模态分解方法将原始时间序列分解成一系列分量;然后对各分量分别构建小波神经网络模型进行预测;最后叠加各子序列得到预测值。结果表明,运用EMD-WNN组合的温度模型有效性为0. 993 4,湿度模型有效性为0. 978 1,且优于单独WNN模型和BP神经网络模型的预测结果,可有效提高短期温室温湿度预测的精度。     

Venlo型温室夏季自然通风降温的CFD数值模拟

采用CFD(computational fluid dynamics)方法对Venlo型温室夏季采用室外遮阳和屋顶喷淋措施的自然通风降温过程进行了数值模拟。模拟时对整个计算域采用六面体网格进行划分。对温室天窗附近区域的网格进行了加密处理，生成的网格总数约为100个。温室CFD数值模拟以室内外空气作为研究对象，外界气象条件、温室围护结构、室外遮阳与屋顶喷淋、室内植物和土壤等作为数值模拟的边界条件进行处理。对Venlo型温室在室外遮阳和屋顶喷淋措施下室内空气温度的变化以及在整个温室空间的分布进行了数值模拟。同时进行了venlo型温室室内温度的现场试验测试。CFD模拟结果和试验测试结果均表明：室外遮阳和屋顶喷淋使温室内空气温度得到有效降低。CFD模拟得到的Veto型温室室内温度平均值与试验测试结果的平均差值为1．7℃，平均偏差为试验测试结果的5％；数值模拟得到的温室室内温度的空间分布变化趋势也与试验测试结果一致。     

MODIS-EVI时间序列重庆夏季干旱研究

选取重庆市2000～2009年MODIS EVI时间序列数据,采用BISE去云处理方法,首先进行EVI时间序列的变化矢量分析,研究了EVI对干旱的响应情况;再选取4个典型区域,研究了2006年在干旱严重发生时EVI与气温、降水之间的关系;最后基于时间序列植被状态指数（VCI）和降水距平百分率研究了2006年重庆大旱的时空分布规律。结果表明：2006年重庆夏季EVI明显低于其他年份相应时间EVI的平均值;重庆市夏季旱情发生期间主要以高温少雨天气为主;除东南部外,其他大部分区域均处于严重干旱状态下。     

日光温室主要环境参数对番茄本体长势的影响

针对日光温室环境调控缺乏理论支撑,环境信息监测利用难,作物长势难量化的问题,以北京市春夏季日光温室番茄为试验材料,采用农业物联网设备实时监测温室主要环境参数(空气温度、空气相对湿度、CO_2浓度、光照强度、土壤温度和土壤水分)和番茄本体长势参数(番茄茎直径微变化、果实直径微变化和叶面温度),借助Matlab 2014a平台建立模型,对温室中主要环境参数对番茄本体长势的影响进行研究。结果表明:1)建立的幼苗期各环境参数对番茄茎直径微变化的影响回归模型和结果期各环境参数对茎直径微变化、果实直径微变化、叶面温度的影响回归模型可以反映出不同环境参数对番茄茎直径微变化、果实直径微变化和叶面温度的影响程度;2)建立的番茄果实直径预测模型,训练集相关系数达到0.92,测试集相关系数达到0.88,满足预测需求;3)试验分析得到的幼苗期和结果期各主要环境参数的合理控制范围符合番茄实际生长环境要求。该研究可为春夏季日光温室番茄的生产环境调控提供参考,也为环境数据监测与环境调控机构的智能化关联提供了一种解决方案。     

基于季节ARIMA模型的铜陵市气温序列的预报

运用EVIEWS软件,对铜陵市48年来的月平均气温时间序列进行统计分析,并对该动态数据进行建模和预测。采用差分方法对样本数据进行预处理,然后定阶,并进行参数估计,建立季节ARIMA模型对铜陵市气温数据进行预报。预报结果显示,季节ARIMA模型的平均绝对误差值为0.875。将ARIMA模型预报结果与径向基(radial basis function,RBF)神经网络模型的预报值比较可知,其预报结果优于RBF神经网络的预测结果。     

温室系统夏季温度动态模型的建模与仿真

运用一种基于能量和物质守恒的温室环境智能化控制的建模思路和方法,分析了温室小气候中辐射、通风、对流和作物蒸腾作用引起的热质交换物理过程,研究和建立了夏季温室温度的动态模型。用Matlab／Simulink软件仿真,验证了动态模型能可靠地估计温室内空气的温度值．为合理调控温室内环境因子提供了借鉴和依据。     

桂南地区夏季单栋塑料大棚小气候特征分析

[目的]探讨桂南地区夏季单栋塑料大棚小气候变化特征。[方法]对单栋塑料大棚夏季小气候条件进行观测,并且对比分析棚内外小气候特征。[结果]棚内透光率为76%~79%,晴天相对较高,阴天较低;棚内日平均气温平均增温1.1~2.9℃,晴天增幅最大,阴天最小;晴天22:00~06:00棚内气温出现"温度逆转",降幅为0.2~1.1℃;最高气温晴天及多云天棚内明显高于棚外10℃,阴天则为5℃;最低气温晴天及多云天棚内出现"温度逆转",但不足1℃;3种典型天气棚内各土层平均温度增温2.2~4.2℃;晴天与多云天气地表最高温度棚内较棚外增温达15~16℃,最低气温增温则仅为1~2℃,日较差达13~14℃;3种典型天气平均相对湿度棚内均低于棚外3%,但8:00~18:00棚内湿度平均低于棚外8%,其他时次棚内湿度则平均高于棚外3%。[结论]该研究为农业工作者指导夏季大棚生产提供切实的小气候管理依据。     

基于MATLAB神经网络的温室草皮腾发量预测研究

[目的]明确基于MATLAB的BP神经网络预测温室草皮腾发量的可行性。[方法]在9月温室实测气象资料的基础上,对温室内的平均气温、相对湿度、光照强度和草皮日腾发量(ET)进行回归分析,建立了BP网络ET预报模型(BP-ET)。[结果]气温、光照强度与草皮腾发量呈显著正相关(P<0.05),相对湿度与草皮腾发量呈显著负相关(P<0.05)。BP神经网络模型具有极高的拟合精度,9月资料检验预报模型的平均相对误差为5.58%,模拟与检验均有很高的拟合精度。BP网络可以用于草皮日腾发量的预测,是对传统草皮日腾发量计算的补充。[结论]该研究为气象数据缺测条件下温室草皮日腾发量的估算提供了新思路。     

胶东地区日光温室周年温湿度变化规律分析及预测

为探究胶东地区日光温室内部环境的变化情况及对番茄栽培的适宜性,并对内部温湿度进行预测,利用不同传感器,全天候监测并分析了2019-06-01至2020-05-31温室内外温湿度,同时建立了该地区日光温室内部不同季节不同天气条件下气温及相对湿度的预测模型,并利用根均方差（RMSE）进行统计分析。结果表明,日光温室内部7月平均气温最高,1月平均温度最低,分别为29.7和14.1 ℃。温室内春秋季日期数较外部增加了78 d,冬季减少了118 d。不利于番茄生长的时期集中在夏季和冬季,温室内易产生夏季高温低湿、冬季低温高湿现象。温室内气温、相对湿度预测模型的预测值与实际值的平均RMSE值分别为4.1 ℃、10.1%,模型的模拟效果整体较好。     

黑龙江省温室小气候变化特征及预报模型的初步研究

为了解黑龙江省日光温室内各气象要素变化,分析了黑龙江省双城市公正乡日光温室2012年9月~2013年8月的室内外气温、地温及土壤湿度,并建立室内外气温关系模型。结果表明:秋季、冬季和春季室内外温差较大,室内气温明显高于室外,而夏季较小,室内气温偏高不明显。在寒冷季节不供暖情况下,室内气温基本在10℃以下,难以满足蔬菜生长发育的需要,各层次地温和土壤湿度变化基本规率基本一致。以棚外温度为自变量,以棚内温度为因变量,建立相关模型,大部时段绝对误差为0~2.8℃。     

海南顶部半开口式大型薄膜温室环境参数研究

对海南地区顶部半开口式大型薄膜温室内外四季光强、温度、相对湿度等环境参数进行了测试分析,以探究顶部半开口式大型薄膜温室在海南地区环境的适应性。结果表明:夏秋季遮阳效果较好,15:00后宜关闭遮阳网。冬春季全天均需关闭遮阳网或适当人工补光。夏季午间温室出现39.3 ℃的极端高温,冬春季室内温度较为适宜。白天夏季温室内不同高度间温差较明显,其余三季平均温度在不同高度间差异较小。同时,温室内四季平均相对湿度均大于室外,其中,春秋冬季室内平均相对湿度随高度升高而降低,温室内相对湿度呈梯度变化。夜间由于四季平均温度在不同高度间差异较小,各高度间平均相对湿度基本相等。由此可见,顶部半开口式大型薄膜温室在试验期间温室内部环境相对稳定,利于实现温室内作物周年生产。     

日光温室后墙自走式雾化降温机夏季降温效果评价

[目的]研究日光温室后墙自走式雾化降温机在夏季高温情况下,不同运行模式上、中、下午温室内水平和垂直方向温湿度变化规律,为夏季雾化降温机高效运行提供理论支撑.[方法]利用自主研发的设施悬挂自走式雾化降温、喷药、喷肥一体装置,设计雾化降温机运行时间分别为4、8、12 min,间隔时间分别为20、40、60 min,总计9种...