远程咨询中心的温室项目综合解决方案

<正>现代温室工程拥有最先进的技术,可以保障作物在生长季始终处于最佳状态。通过配置空气循环器、加热系统等设备,使温室内可以创造出适宜作物生长的微气候,并实现精确灌溉、施肥,从而获得良好收益。然而,即使是最先进的设备仍需要专业的技术人员为温室内植物的生长条件设定适宜的参数,从而获取最佳效益。种植者通过人工调控或自动控制系统掌握温室内随植物生长季节变化而迅速变化的参数(该参数取决于植物生长阶段和气候变化),了解并满足植物的生长需求是一个     

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.     

PC板温室的温湿度预测模型建立与分析

根据PC板温室内太阳辐射、通风、对流和作物蒸腾作用引起的质热交换物理过程,基于物质和能量守恒,建立了与温室内外气象参数、土壤蒸发、作物生长状况和土壤品质相关的温度与湿度预测模型,并根据所建模型及仿真结果对温室环境系统进行分析。     

温室番茄光合作用模拟模型的验证

对作物模型的验证是模型走向推广和应用的前提。利用山西农业大学设施实验基地温室的试验数据,对已建立的温室内番茄群体光合作用模拟模型进行了检验,结果表明,模型群体光合速率的实测值(0值时除外)与模拟值的相对误差在0～10.0%之间,具有良好的模拟精度,可以很好地预测环境因子对番茄生长发育的影响。     

温室环境自动调控系统设计

为实现温室环境参数自适应调节,基于温室内光强和二氧化碳寻优模型,设计了温室环境自动调控系统.采用PLC实时采集温室中温度、光强及CO2等参数,通过OPC(OLE for process control)通信协议实现远程通信,结合实时读取的数据,依据寻优模型,分析预测不同温度环境中作物生长的最佳CO2浓度和光照强度,控制...     

基于小气候模型的温室能耗预测系统研究

【目的】建立一个基于温室小气候模型的温室冬季加温所需基础能耗计算机预测系统，为进一步研究中国温室环境的优化调控提供依据。【方法】根据能量平衡原理，综合考虑作物蒸腾对温室运行能耗的影响，建立了温室加温所需基础能耗预测系统。利用温室作物蒸腾和小气候观测试验资料确定了温室小气候模型中的作物参数，并用上海两个Venlo型自控温室2001年～2003年3个冬季的实际耗煤量对系统预测结果进行了检验。【结果】对两个温室冬季加温能耗预测结果与实际耗煤量统计分析回归方程分别为（x和y分别为实际值和预测值）y＝0.8526x和y＝0.8321x；决定系数R2分别为0.85和0.90；相对误差分别为27%和29%。结果表明，系统对能耗预测结果与实际耗煤量趋势一致。【结论】本研究建立的温室加温能耗预测系统是建立在温室小气候模型的基础上，其原理具有普适性，因此具有通用性强的特点。     

基于Agent的温室作物生长过程模拟系统

针对目前温室作物生长模型重用性和共享性差的问题,建立了基于Agent的温室作物生长模拟系统,分析了模型集成的模型Agent、管理Agent、通信传输系统和模型目录服务器的结构和功能,建立了基于XML的温室作物生长模拟Agent、目录服务器和Agent间通信表示方法,采用程序-逻辑混合(PLM)方法实现模型表示。以JADE平台为基础,开发了温室作物生长模拟系统软件。以黄瓜生长模型进行了系统测试,结果表明本系统所建立的温室黄瓜生长模型能实现温室黄瓜生长的模拟。     

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。     

供水不足地区园艺植物类温室自动灌溉系统的设计与试验

目前温室自动灌溉系统大多针对供水充足的稳定环境,为了提高供水不足情况的灌溉效率,设计了一种采用物联网的园艺植物类温室自动灌溉系统。计算流体力学模型能够模拟温室中土壤-植物-空气的水分交换过程,并且无须对历史数据的学习即可建立模型,将植物作为多孔介质与蒸腾源,采用一个二维瞬态计算流体力学模型预测植物的需水量。此外,设计一种考虑气孔阻力的子模块,基于灌溉与蒸腾作用之间的平衡来计算基质的含水量。在山东潍坊地区采用水仙花盆景进行试验,对供水充足与供水不足2种情况均进行了试验,试验结果显示,该模型能够有效地拟合温室内的微气候、植物活动参数与泥炭土基质势的变化趋势。     

基于虚拟仪器的温室环境监控系统的总体架构方案

随着计算机的发展与普及,温室环境控制自动化程度也有了较大的提高。运用一定的工程措施,来改善作物生长的环境条件,创造出适合作物生长的微气候条件,并将现代计算机技术引入农业温室,实现农业温室的自动控制。结合我国现阶段温室发展的主要特点及温室内环境因子对作物产量和品质的重要性,以计算机、数据采集卡、传感器等作为硬件基础,LabWindows/CVI为软件基础,研究设计了"基于虚拟仪器的温室环境因子监控系统"的总体架构。该方案将虚拟仪器应用到温室环境因子的检测,以软件为核心,具有强大的数据存储和分析处理能力,并可提高分析精度;良好的虚拟仪器软面板增强了与外界的交互性;系统易于扩展,可灵活满足用户的测试要求。     

基于虚拟仪器的温室环境监控系统的总体架构方案*

 随着计算机的发展与普及,温室环境控制自动化程度也有了较大的提高。运用一定的工程措施,来改善作物生长的环境条件,创造出适合作物生长的微气候条件,并将现代计算机技术引入农业温室,实现农业温室的自动控制。结合我国现阶段温室发展的主要特点及温室内环境因子对作物产量和品质的重要性,以计算机、数据采集卡、传感器等作为硬件基础,LabWindows/CVI为软件基础,研究设计了“基于虚拟仪器的温室环境因子监控系统”的总体架构。该方案将虚拟仪器应用到温室环境因子的检测, 以软件为核心,具有强大的数据存储和分析处理能力,并可提高分析精度;良好的虚拟仪器软面板增强了与外界的交互性;系统易于扩展,可灵活满足用户的测试要求。     

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。     

温室蝴蝶兰生长动态模型设计与实现

为了对温室蝴蝶兰生育过程的基本规律和量化关系有一个清楚的理解和认识,并对其生长系统的动态行为进行预测,从而辅助进行对蝴蝶兰生长和生产系统的适时合理调控,研究建立了以太阳辐射为基本驱动因子的温室蝴蝶兰生长发育动态模型,进一步开发出基于Windows XP的计算机模拟系统。模型系统采用C Builder6.0语言编程技术,主要包括太阳辐射、碳同化、干物质分配等重要模块,可以输出干物质积累量、光合作用率、叶面积指数、叶片数与花朵数等参数变量,具有较完善的功能,模拟系统在界面和功能上能够达到较好的统一。对山东省济宁市农业高技术园区温室内蝴蝶兰进行模拟检验分析表明,模拟结果与实测结果符合较好,模型系统可以动态预测蝴蝶兰光合产物积累量等重要变量指标,研究认为该模型系统是研究蝴蝶兰生长发育特性及优化管理的重要工具。     

CFD在温室室内环境研究中的应用

介绍了计算流体力学(CFD)仿真技术的基本理论和应用方法,认为CFD仿真主要包括前处理、求解和后处理3个步骤,且目前大多研究者采用将CFD数值模拟结果与测试数据进行对比的方法,验证应用所建CFD模型进行数值模拟的可行性。重点分析了CFD在国内外温室(冬季温室、夏季温室和日光温室)热环境研究中及温室流场(温室自然通风流场、有防护网温室流场和温室机械通风流场)中的应用现状。在此基础上,提出了今后利用CFD研究温室室内环境的方向:开展多种类型温室的研究,确定合适的边界条件,并对模拟结果的准确性进行评价;对我国不同地区、不同气候条件下的温室热环境开展CFD数值分析,使研究更系统、更完善;引入不同作物CFD模型,研究作物对温室小气候环境的影响,以实现更贴近实际精度的数值模拟。     

温室网纹甜瓜干物质分配、产量形成与采收期模拟研究

 【目的】建立一个可以预测温室网纹甜瓜产量与采收期的模拟模型，为温室网纹甜瓜生产管理和环境调控的优化提供决策支持。【方法】本研究据温室网纹甜瓜器官生长与温度和辐射的关系，建立了基于分配指数的温室网纹甜瓜干物质分配、产量形成与采收期模拟模型，并利用不同基质的试验资料对模型进行了检验。【结果】模型对地上部分干重、根干重、茎干重、叶干重、果实干重的模拟结果与1∶1直线之间的R2分别为0.99、0.65、0.97、0.98和0.98；预测相对误差分别为0.88%、70.21%、7.44%、9.33%和5.28%。模型对网纹甜瓜果实鲜重的模拟结果与1∶1直线之间的R2为0.94，预测相对误差为8.13%，对网纹甜瓜直径的模拟结果与1∶1直线之间的R2为0.95，预测相对误差为9.23%，对网纹甜瓜采收期的预测误差在 1 d内。【结论】与已有的温室作物生长模型相比，本研究建立的模型不仅预测精度较高和功能全面，而且模型参数易获取，具有较强实用性。     

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。     

现代温室黄瓜发育动态模型研究

为了研究现代温室黄瓜发育动态模型,动态掌握作物的生长规律。通过对黄瓜生长的连续定期试验观测,将黄瓜生育期划分为7个阶段,采用生长度日法建立温室黄瓜发育进程模拟模型,同时对模型进行了检验,并确定了各生育阶段的生长度日参数。用逐日平均温度替代了各生育阶段的日平均温度,所建立的发育模拟模型能连续动态地模拟作物生长到任一阶段时的发育进程,从而有效地预测出黄瓜各生育阶段经历的天数。通过模拟值与观测值的比较表明所建立的黄瓜发育模型模拟精度较高,预测效果较好。该模型对作物生长发育具有较好的预测性和可行性,为进一步有效建立作物生长动态模型奠定了基础。     

高效节能生态温室的特点及发展前景

温室是当前现代农业发展运用中最为普及的基础设施,它可以为植物的生长或者动物的发育创造出最佳微气候环境,或者是极端气候环境下的保护栽培,更是当前进行反季节养殖与种植所不可缺少的农业装备。所以,大力发展温室种植养殖业已成为当前农村农民发家致富与发展现代农业的重要基础工程,从上世纪90年代始,全国各地到处发展温室产业,而且规格档次也越来越高,玻璃温室与联栋温     

基于WSN的坝上温室光照度控制系统设计

结合坝上气候特点及温室光照自动控制需求,设计了作物光照强度控制系统。首先构建温室环境模型,以自然光与人工补光进行温室光照建模,设计温室光照自动控制流程。在此基础上通过无线互联网和ZigBee设计并实现了温室光照度自动控制系统,阐述了系统构架设计、温度感知单元、数据传输单元、控制执行单元、监控后台单元、可调光源单元的设计,引入CodeWarriorIDE开发环境进行控制软件设计,最后通过测试证明其促进作物生长的效果。     

温室西瓜栽培管理决策系统的研究

通过建立温室西瓜生长模型和综合栽培专家多年的经验,将温室西瓜生长模型与AIP1.0系统平台相结合,建立了基于生长模型的温室西瓜栽培管理决策系统,包括知识库、模型库、数据库、推理机和人机界面。系统综合运用推理、预测、解释等机制帮助用户设计栽培管理方案,进行决策咨询,系统还可进行动态预测和调控温室西瓜的生育进程。该系统的建立为我国温室蔬菜生长模型研究提供了一个新的范例,有助于提高我国温室西瓜的栽培管理水平。