温室小气候环境模型的应用及综述

对国内外温室小气候环境建模方法的研究进行了综述。温室小气候环境建模的方法主要有两种:一是以能量平衡方程和质量平衡方程为理论依据研究温室的模型,另一种方法为基于输入输出数据的模型,包括线性模型、非线性模型、黑箱模型等。同时,指出了目前温室小气候建模方法存在的问题,并对温室小气候环境建模方法的发展趋势进行了展望,并介绍了一种温室小气候建模方法在气候自适应PID控制中的应用。     

神经网络在温室小气候预测中的应用

近年来,随着以日光温室为主要形式的设施栽培技术的兴起以及神经网络在语音识别、计算机视觉、序列分类领域取得重大突破,作为一种实现时间序列预测的有效工具,越来越多的神经网络技术开始应用在温室小气候预测技术中。按照神经网络的发展顺序对不同类型的神经网络模型在温室小气候预测中的应用进行总结叙述,分别针对前馈神经网络、循环神经网络、深度神经网络及混合神经网络的发展现状和研究者对网络模型的优化情况进行详细的介绍。在此基础上,分析当前针对温室小气候预测的神经网络模型存在模型输入参数单一而无法考虑温室整体环境变化、模型结构单一导致鲁棒性不足以及模型可靠性检验方法不合适、深度模型难以实地部署的问题,提出建立混合模型、改进模型检验方式、优化深度模型网络结构等建议。以期为面向温室智能控制的进一步研究提供参考。     

可移动温室结构及环境监测控制系统设计

可移动开闭式太阳能拓展利用温室设有吊装装置可实现温室的整体移动,温室中特有的集热散热器,可以收集日间剩余的热量,晚上缓慢释放,使温室温度保持在适合作物生长的区间。温室环境在线监测控制系统实时监测温室的温湿度、光照、二氧化碳浓度的变化,适用现代农业的作物环境实时监测,同时根据环境的变化做出相应的处理,易于自动化与智能化。     

玻璃温室小气候温湿度动态模型的建立与仿真

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质热交换物理过程,基于能量和物质守恒,建立了温室小气候温湿度动态模型,并对模型进行了仿真.根据均方根误差算法分析了模拟值与测量值的误差,分析结果表明,动态模型能有效地预测温室内空气的温湿度值.     

温室小气候测量试验设计及其夏季蒸腾研究

温室内小气候环境参数的有效观测关系到温室小气候模拟模型的精度，而温室内作物的蒸腾既影响到潜热和显热交换，又是确定温室作物肥水灌溉的主要依据。本研究设计了一套用于温室小气候和作物蒸腾测量的试验装置，并在夏季南方现代化温室内进行了观测。结果分析表明，试验装置可以用于温室小气候的测量，且波恩比法适于对夏季高温、高湿条件下南方现代化温室中作物蒸腾的模拟，夏季温室内蒸腾速率随净辐射和空气饱和冠层水汽压差的增加而线性增大，蒸腾速率对冠层以上不同高度水汽压差的变化不敏感。     

温室小气候建模方法研究现状与展望

综述了温室小气候模型的发展现状,包括依据能量和物质平衡的物理建模、线性和非线性的系统辨识建模,如递归最小二乘算法、神经网络等.并分别采用物理建模和神经网络系统辨识方法,通过实验对温室小气候进行建模与仿真.同时,指出了这些方法存在的一些局限性,最后就温室小气候杂交建模方法的发展趋势进行了展望.     

基于Wi-Fi无线传感器网络的温室环境监测系统设计

为了解决当前温室大棚种植监测系统存在布线复杂、节点功耗大等问题,提出了一种基于Wi-Fi无线网络传感器的温室监测系统,对温室大棚的温度、湿度、光照及CO2的浓度进行实时监测。以GS1011M为核心开发无线终端节点,同时以上位机软件搭建实时观测平台,通过无线通信网络实时接收传感数据,完成对监测区域内目标的监测。结果显示,温室大棚环境监测系统功耗低,数据准确度高,工作稳定。     

基于虚拟仪器技术的温室监控系统

利用LabVIEW开发平台设计了基于虚拟仪器的温室监控系统,其基本思想是将传统的硬件仪器监控系统通过虚拟仪器技术来实现。为此,介绍了温室监控系统的组成及工作原理。该系统可完成温室内的温度、湿度、光照和CO2等参数的采集。通过监视温室历史与实时环境参数,对温室环境的调节进行必要的人为控制,实现温室环境参数优化管理。该系统具有分析效果好、投入成本低和功能易扩展等优点。     

温室环境信息实时监测与控制系统的设计

在LabVIEW的基础上,以STC89C52单片机为核心控制器,设计了一套温室环境实时监控系统,采用高精度数字温湿度传感器AM2315对温室大棚多点温湿度参数进行实时采集、传输。通过LabVIEW2010编写的上位机数据处理软件对数据进行接收、处理、存储,绘制温湿度平均曲线图,并实时显示温室内外温湿度、卷帘高度与通风口大小等参数;同时,实现了积温功能,且可根据植物种类的不同设置积温上下限。该系统具有硬件结构简单、成本低、使用方便、维护简单、工作稳定等优点。实验表明:系统可以在1s内对温室内最多15个节点和室外3个节点的数据进行循环采集和处理,并可根据设定的参数和温室内外的环境状况对通风口大小和卷帘高度进行自动控制,有效代替人工方法,稳定地用于温室大棚环境参数的自动化控制。     

基于蓝牙技术的温室环境监测系统设计

分析了传统温室信息采集系统的结构和特点,针对其难以安装、维护和调整的缺点,基于无线技术无需布线等方面的优势,选择蓝牙（bluetooth）技术设计了无线温室环境信息采集系统的软硬件.系统硬件由无线传感器、采集模块和监控中心组成,完成信息采集,构成信息传输通道;系统软件主要完成蓝牙协议、单片机设置和控制、采集模块和监控中心通信等功能.利用蓝牙技术可以解决传统温室现场布线繁琐等问题,成为无线技术很好的应用方向.     

基于模糊控制的温室灌溉控制系统的研究

针对温室灌溉受多因素影响难以建立精确控制模型的特点,开发了基于LabVIEW平台的温室节水灌溉模糊控制系统。该系统由土壤湿度传感器、数据采集卡、LabVIEW软件平台等组成,以土壤湿度偏差以及偏差变化率为输入量,以灌溉时间长度为输出量,采用MATLAB Fuzzy Logic工具箱设计模糊控制器,实现了温室灌溉需水量的模糊决策系统。试验结果表明,该系统能够根据土壤水分适时、适量的灌溉,对节水灌溉技术的发展起到了一定的作用。     

喀什地区日光温室小气候试验研究

在新疆喀什地区选定标准化设计的日光温室,采用智能环境监测仪连续测量,全天候对温室的小气候环境参数进行实时监测,获得冬至日前后的气温、地温、湿度、光照强度的实测数据.根据其变化曲线分析得出:冬至日温室内气温最低为10.7℃,最低地温为12.1℃,平均透光率为78.13%,白天平均湿度73.6%,说明喀什地区日光温室结构设计科学、合理,温室性能满足越冬生产要求.     

无线传感器网络在温室环境监测中的应用

温室环境监测中应用基于无线技术的智能网络化传感器有着很明显的优势,因为网络中节点的位置能随机分布、随意扩充和组合。为此,主要讨论了在温室环境中应用无线传感器网络的关键技术及其体系结构。该技术具有传统温室环境监测系所不具有的优势,非常适用于温室环境监测应用。     

基于CAN总线和WSNs的温室环境监测系统设计

针对智能监测温室环境的需要,提出一种基于CAN总线和无线传感器网络(WSNs)的温室环境监测系统的实施方案。首先,介绍了基于CAN总线和WSNs的监测系统的总体结构;然后,设计了基于nRF9E5,nRF905和MSP430F149的智能节点;最后,给出相应的软件流程。该系统可以很好地实现对温室中影响植物生长的关键环境因子监测,为温室智能化管理提供科学依据。     

农业温室大棚智能环境监测系统设计

环境控制对于提高温室大棚的利用效率、使之利于作物生长实现增产增收具有重要意义。本课题设计的温室大棚环境监测系统,采用先进的温湿度传感器采集温湿度信号,以单片机为硬件核心,采用基于专家控制系统的智能控制器对数据进行分析和处理,对大棚内的环境包括温度和湿度进行实时监测并做出相应控制指令。     

基于虚拟仪器的温室光控系统的设计

利用光照度传感器、LabVIEW软件程序以及控制元件设计了温室光控系统。该系统主要由两大部分组成:一部分是检测部分,主要由传感器和计算机及软件程序组成。传感器检测温室内外的光照度,计算机首先对传感器采集的数据进行预处理,然后对温室内种植物所需的光照度进行了分析判断。另一部分是电气控制部分,主要由一些开关、按钮、继电器、接触器等元器件组成。电气控制部分可以直接由计算机实现控制,控制信号由控制软件根据检测部分的分析结果产生。电气部分也可以由操作人员操作相关控件来实现控制。试验证明,该系统操作灵活简单,能够实现对温室光照度的准确控制。     

灌溉方法对温室小气候与作物病害的影响分析

温室小气候对作物病害的发生发展具有重要的影响.温室小气候的变化特点导致温室作物更容易发生病害;温室小气候对致病因子的活性和作物的抗病性具有重要的影响;不同灌溉方法(滴灌和沟灌)对温室小气候的影响差异较大,滴灌在改善温室小气候方面具有重要潜力.基于小气候因子的调控与作物病害的发生条件,优化灌溉制度,有利于降低作物的发病几率,减少农药使用量,降低蔬菜的农药残留,有助于确保食品安全.     

水库供水预警方法及应用研究

水库预警对水资源综合利用和可持续发展具有理论意义和实用价值.目前,水库预警多为定性分析,定量研究很少.在参照前人研究成果的基础上,基于“三条红线”中的用水总量控制红线,首次提出了定量确定不同功能水库(包括以灌溉为主、以城乡生活和工业供水为主、综合供水水库三种情况)可供水量警戒线和预警区的方法,给出了水库预警的定义和方法.以胶南市小珠山水库为例,将预警期延长为非汛期,并进行了预警管理.为胶南市最严格的水资源管理的实施,经济社会可持续发展提供了技术支撑.