基于遗传算法和BP神经网络的组培苗生长模型辨识

采用遗传算法优化神经网络的方法,以MATLAB的遗传算法及神经网络工具箱函数为平台,选取培养装置内空气温度、相对湿度、光照强度、CO2浓度以及基叶面积作为组培苗生长过程的主要影响因素,以装置内无糖菊花组培苗的实测数据为训练和检验样本,对组培苗生长主要参数-植株干质量进行建模与仿真.结果表明,该方法适合组培苗生长建模.     

电除雾灭菌促生系统在温室蔬菜生产中的应用

空间电场促生理论是八十年代末发展起来的关于植物生长的外驱动力理论。依据该理论设计开发的电除雾灭菌系统对植物生长有着强烈的促进作用,同时对温室植物生长环境的改善以及病虫害的减少有着显著的作用。下面就其组成及用于温室中除雾防病、促进离子肥料与CO2的吸收和提高温室蔬菜抗逆能力和最佳使用方法方面进行介绍。1电除雾灭菌促生系统的组成本系统由控制器、场驱电源、空间电场及带电粒子释放系列装置、臭氧释放装置组成。该系统可确保蔬菜免遭有害微生物的侵害并能在增补CO2的条件下,稳定地提高蔬菜产量。2用于温室除雾灭菌方面在…     

植物无糖组培容器环境控制系统设计及其效果

植物无糖组培微环境控制是当今研究的一个热点。通过对植物无糖组培箱的改进,设计安装了箱内环境控制系统,实现了对培养容器内的CO2浓度、温度和湿度的自动检测,以及CO2浓度的自动控制。试验结果表明,明期内箱体中CO2浓度控制在1950×10^-6-2400×10^-6范围内,控制稳定性好。CO2浓度、温度检测值与明期、暗期直接相关,温度主要受控于房间的温度变化和照明灯具产生的热负荷。文章最后对控制系统的性能进行了评价,并提出了改进的方法。     

基于单片机的蔬菜大棚智能调控系统设计

设计了一种基于单片机的蔬菜大棚温度、CO2浓度智能调控系统,该系统实时检测并显示蔬菜大棚内部温度及CO2浓度,并通过控制电路、热交换泵、CO2补充泵等,实现蔬菜生长环境的自动控制。通过串口与上位机进行通讯,可实现数据的存储、显示、控制参数设置、数据查询、报警和打印等功能。该系统操作简单方便,自动化程度高,价格便宜,具有良好的应用前景和推广价值。     

智能植物生长柜环境测控系统的设计

食品安全问题的频繁出现使得人们对于绿色健康食品的渴望越来越强烈。本文提出了一款基于STM32的智能植物生长柜环境测控系统的设计方案,介绍了系统的工作原理及其硬件组成,同时给出了软件流程图。该系统属于多输入多输出的复杂闭环控制系统,能够实时监测柜体的温湿度、CO2浓度和光强参数;并可根据实测参数实现对温湿度、CO2浓度和光强参数的自动调节,使作物处于最佳的生长环境;可以通过液晶屏实时显示波形曲线的变化,更加直观地了解到作物所处的生长环境。     

温室环境智能测控系统的设计

介绍了温室环境智能测控系统的组成及工作原理,对其硬件构成和软件进行了设计,该系统能自动巡回检测温室的温度、湿度、光照、CO2浓度等参数,并可根据上述参数实现温度调节、光度调节、节水灌溉及CO2等参数的自动调节,且具有报警及数据打印输出等功能。     

农业设施有关环境参数的相应问题

为促进作物更好地生长发育,文章在介绍农业设施的主要环境参数—温度、湿度、光照度、CO2浓度对植物生长发育的重要作用时,提出农业设施有关参数控制要注意的相关问题。最后强调在设施环境控制系统中,要综合考虑各种不同参数对植物生长的影响,并及时记录相应数据、分析数据,得出作物生长的最佳环境。     

智能温室测控系统软件的设计与研究

针对我国温室科技含量低、现代化智能温室大部分依靠进口的局面,采用先进的计算机技术、微电子控制技术和传感器技术设计出的基于RS-485总线的温室计算机分布式自动控制系统.该系统采用半双工RS-485总线型通信网络和累加与校验通信算法进行数据传输,可以在采集温室环境参数的同时对温室内的温度、湿度、光照和CO2浓度等调节装置进行控制.利用VB6.0面向对象编程技术和Access数据库软件开发出友好的人机界面,通过实时读取历史存储温室内环境参数值,实现了对温度、湿度、光照和CO2浓度等参数的管理和查阅.     

叶菜立体栽培装置控制系统设计

针对温室内空间有限而种植需求较大的情况,设计了一种叶菜立体栽培装置系统。该系统由电机传输和气缸联合构成,为提高系统可靠性和可操作性,在该装置的自动控制系统中采用PLC控制方式,温湿度检测、CO2检测和到位检测等控制,并通过使用光照传感器与升降装置相结合,实现叶菜最大化生长。系统安全可靠,实用性强,为实现温室内空间利用最大化、机械化和自动控制操作提供了很好的参考。      

大空间植物无糖组织培养装置设计

根据无糖组织培养的特点,设计开发了一种大空间无糖组织培养装置.同时,阐述了其结构组成和参数计算.采用空调风机、板式电加热器和冷却器,可对培养空间强制通风换气和改变组培苗的生长环境.采用空气过滤器净化通风气流,可减少组培环境的灰尘.试验表明,采用日光灯补光与电加热器短时间加温,装置内温度由21.8℃上升到28.5℃,用时111min,升温速率为0.06℃/min.     

植物生长环境控制系统设计与试验

为实现精确控制植物生长的温度、湿度及光照等环境参数,设计了以STC89C52RC单片机为核心的处理器。植物生长环境控制系统由LED控制系统、温度控制系统、湿度控制系统和营养液循环系统构成。根据传感器测量的环境数据对温湿度进行动态调节,实现植物生长环境的有效可控。      

太阳能光伏植物生长系统的设计与试验

为实现无常规电力条件下植物可控环境培育,提出了一种太阳能光伏植物生长系统。该系统针对高热地区,采用光伏发电系统、培育室、冷却系统和环控系统等4部分组成了降温环控装置,光伏发电系统为整个系统提供用电;培育室是保障植物正常生长的区域,采用密封处理,孔隙率为0.002 4‰;冷却系统由制冷机、制冷风扇、冷却铜管和循环水泵组成,用于降低培育室内温湿度,维持培育室环境参数平衡;培育室环境控制基于STC8 9 C5 1单片机为核心的环控系统,通过传感器实时采集培育室内环境参数,将获得的环境参数与预先设定值进行对比,进而驱动冷却系统工作;植物生长所需用水量预先计算出用量,一次性装入培育室,由环控系统按时按需补给培育室内植物。初步试验表明:培育室内部温度能够维持在31~39℃,湿度维持在72%~85%RH之间。     

温室环境因子驱动甜瓜水分传输机理分析与模拟

利用人工气候室控制空气温度、相对湿度和光合有效辐射量,根据水量平衡法控制土壤含水率,按照四因素五水平的二次回归正交旋转组合设计,对甜瓜蒸腾量进行模拟,并探讨各因子调控水分传输的机制。基于Jarvis模型建立环境因素驱动的多元非线性气孔导度模型,结合水汽扩散原理建立蒸腾量模型,模型预测精度良好。探究因素交互作用及其耦合调控效应,结果表明:除相对湿度对蒸腾表现为抑制作用,土壤含水率、空气温度和光合有效辐射均对蒸腾具有促进作用;土壤含水率与空气温度的单因素效应相似,随因素水平增加,蒸腾量线性升高;光合有效辐射量驱动蒸腾的单因素效应为开口向下的二次函数,当因素水平超过阈值后,蒸腾量逐渐下降。环境因素在驱动和调控蒸腾过程中均存在密切耦合和反馈效应,土壤含水率与温度对蒸腾调控的耦合效应趋近于平滑曲面,蒸腾量随两因素水平的升高而升高,在试验水平内两因素对蒸腾表现为协同促进效应;空气相对湿度减弱了水汽扩散驱动力,进而抑制温度和土壤含水率对蒸腾的驱动作用,且这种抑制作用随相对湿度的升高而更明显。     

关于微喷灌对田间小气候影响的初步研究

本文主要介绍利用微喷头进行微喷灌所形成的田间小气候。通过对比总结出在空气湿度和地温方面的明显变化;并且指出在高温季节,局部小气候条件对作物生长的影响。     

作物生长和环境信息多传感检测系统设计

研发了适用于温室高架栽培作物的轨道式移动检测方法,设计了移动检测平台,可搭载作物生长和环境信息多传感检测装置,可实现对高架作物的茎、果、叶长势和冠气温差等生长信息,以及环境温湿度、光照强度等气象环境因子的检测.为了适应温室路面环境,提高行走的稳定性,移动检测平台采用轨道式机构设计,可利用温室加热管道为轨道.移动检测平台...     

细水雾大空间局域环境调节系统的设计及应用

提出了大空间局域环境喷雾降温、增湿、调湿系统的设计方法.针对细水雾扩散蒸发过程,建立了大空间局域环境调节的数学模型.以上海世博会特钢大舞台喷雾降温系统为例,对系统终端的耗水量以及降温空间内的湿度变化进行计算分析后发现,在半室外环境喷雾降温过程中,由于环境温度的降低,空气的饱和含水量下降,水蒸气含量增加,局部环境湿度增大.采用人工送风对环境湿度进行调节,配风量对比计算表明,增大配风量可以加快环境湿度趋于稳定.设定降温终端的工作频率后,相对湿度可控制在88%以下.计算分析模型忽略了人体散热、散湿等非关键因素.所提出的系统设计、优化和分析方法已经成功应用于奥运会场馆工程,对世博轴及场馆等室外和半室外环境喷雾降温系统的设计也具有重要的参考价值.     

结合图像的叶绿素荧光动力学植物水分胁迫探测方法

为了准确、直观探测植物水分胁迫及生长状态信息,融合了叶绿素荧光动力学参数及荧光图像对不同干旱胁迫条件下的植物进行了实验观测。以460 nm蓝色LED作为激发光源,EMCCD加装690 nm带通滤光片进行荧光图像采集,对4种不同采样周期下的各1 000幅图像求每幅图的像素平均值,按时间序列绘制荧光强度,可得到信息更全面的叶绿素荧光动力学曲线,并计算得出各个动力学参数。同时,对不同时间产生的荧光图像进行降噪、乘除等运算,并用伪彩色显示,可直观分析各类因素导致的荧光分布不均匀性。对易失水叶片和非易失水叶片分别进行快速水分胁迫和缓慢水分胁迫实验,结果表明,荧光比Rfd及动力学曲线上次峰值出现的时间随着胁迫的加剧均发生相应变化,且与叶片含水率之间具有较高的拟合决定系数。因此,将叶绿素荧光动力学特征和图像信息相结合,可提高植物干旱胁迫早期预测的准确度和直观性,为现场连续无损地监测植物生长状态、各类胁迫信息、病虫害检测等提供了一种快速的遥测手段。     

温室番茄最适宜生态环境管理指标的研究

在湖北省鄂州节水示范基地展开试验研究,利用LPS-05型植物生长检测仪对温室番茄的生理状况及室内环境进行实时监测,定性分析番茄主要器官(茎、叶)对室内温湿环境所响应的微动态变化,以作物自身生理状况为参考标准,确定了适宜番茄生长的温室环境指标。番茄茎粗生长最优的临界夜间最低温度为17.8℃;2类典型天气条件下叶表面露水汽化时间分别为09:30(晴)和11:30(阴雨),均比空气滞后1h;在充分灌水条件下,温室番茄发生水分胁迫时空气饱和水汽压差的临界值约为2.7kPa。     

基于沟式栽培的全封闭温室降温方法及蕹菜生长研究

利用地温相对恒定、受外界环境影响较小的特点,在全封闭温室内采用沟式栽培法,营造适宜作物生长的条件,研究了沟式栽培条件下温室内环境因子的差异以及其对蕹菜生长、产量和水分生产率的影响。结果表明,随着沟深的增加,植株生长点的温度和光照度降低。沟壁贴反光膜处理也表现相同的规律,但同深度沟内的温度和光照度明显升高。各处理的空气相对湿度保持在25%~60%之间,适宜作物生长。无反光膜处理植株长势优于反光膜处理。无反光膜条件下,基质距地表不同深度处理下产量均值表现为:0.5 m0.7 m0.25 m0.9 m。耗水量表现为随着沟深增加而减小。无反光膜处理下水分生产率和耗水量则随着沟深度的增加而增加,贴反光膜处理均小于同深度无反光膜处理。沟式栽培法可解决全封闭温室的高温、高湿问题,同时大大提高了作物水分生产率。     

面向植物抗旱性研究的多源表型信息采集和分析技术

利用表型信息采集系统获取不同生长环境下的植物形态结构和生理生化数据,研究植物体对不同胁迫的反应,从而进行抗性育种和筛选优质良种.本文构建了一套由双CCD相机、热成像仪、水分控制模块、称量模块、光源等组成的多源表型信息采集系统,采用YOLO v3目标检测算法和图像处理算法提取了植物投影叶面积、株高、叶片数量、冠层温度等表...