基于ANFIS的温室小气候环境因子预测模型辨识

为了提高日光温室小气候环境因子的预测精度,达到对温室内环境因子综合控制的目的,提出一种基于Takagi-Sugeno模糊模型的自适应神经模糊推理系统(ANFIS)对温室小气候环境因子进行辨识,建立温室小气候环境因子预测模型,并用所建立的模型对温室内的温度、湿度、光照等小气候环境因子进行预测。结果表明:预测值和实测值的拟合关系较好,尤其在光照环境因子的模拟上,相关度甚至达到0.9976,说明基于ANFIS网络进行温室小气候非线性系统辨识是有效的,且该成果对温室小气候智能调控的发展具有一定的参考价值。     

基于物联网的北方温室环境调控规程

温室的主要功能是通过改变温室环境条件以满足温室内作物的生长需求。通过不同调控机构的组合可实现温室的环境调控。制定了基于物联网的北方温室环境调控规程,提高了温室监控的智能水平。     

基于支持向量机的温室环境智能控制模型

提出一种温室环境智能控制模型。该模型从模式识别的角度解决温室环境最优控制问题。具体算法是根据作物生长模型、当前外界环境条件等,创建温室环境控制目标;对控制目标与温室内外环境条件的差值等特征参数模糊化;通过支持向量机的多分类方法进行分类决策,选择适宜的温室环境调控措施,达到对温室环境最优控制的目的。将采用该模型的温室环境控制系统应用于安徽蚌埠地区的Venlo温室。结果表明,该系统具有良好的控制效果。     

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。     

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。     

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Android平台的温室监控系统设计

针对温室远程监控的需要,提出一种以Android平台智能设备为终端的温室监控系统设计方案。系统由基于控制器局域网络(controller area network,CAN)总线的嵌入式子系统、温室本地服务器和Android客户端等3部分组成。基于CAN总线的嵌入式系统用于环境数据的采集和设备控制;温室本地服务器采用Java开发的监控主程序来处理、传输温室采集的数据,实现温室的本地监控;Android客户端采用基于Java开发的监控终端程序实现对温室的远程移动监控。结果表明,基于Android平台的温室监控系统能可靠地实现对温室内环境的监控。温室作业人员能够通过本系统实现对温室高效、优质调控。     

山西农业大学温室研究获得新突破

日前,山西农业大学的山西省资助归国留学人员项目"利用模拟模型进行温室的设计与建造"和"温室内保温系统的研究"通过了专家鉴定。由留荷博士李亚灵教授主持的"利用模拟模型进行温室的设计与建造"项目,针对国内温室设施结构不规范、规模小、装备化程度低、环境调控能力差、经营效益差,而国外引进大型温室适应性差、建设及运行成本高等问题,借助计算机技术,利用模拟模型对气候、劳力、经营方式、温室光环境等的参数进行综合分析与处理,建立温室光环境模拟模型和温室结构参数设计系统,优化设计了融合中西方温室结构特点的"非对称连跨式节能温室…     

基于热交换的漂浮育苗温室除湿系统研究

基于热力学第二定律,设计了热交换式漂浮育苗温室保温除湿系统。该系统主要由热交换换气机和环境监控系统组成,通过将温室大棚外新风与棚内空气强制对流交换进行换气除湿,使新风温度升高,实现温室热能回收。环境监控系统可现场和远程了解温室大棚内部环境和除湿系统工作状态,实时自动对温室湿度进行调控。将系统应用于烟草漂浮育苗温室,运行结果表明,系统具有良好的保温、除湿能力,试验大棚较对照大棚平均相对湿度降低6.7%,系统平均热回收效率为59.35%,烟苗平均茎高增加0.4 mm、茎围增加0.6 mm。     

基于无线传感网的多功能简易智能温室控制系统的设计

本文以ZigBee技术为核心,采用通用性思想和模块化设计的思路,用无线传感网络技术解决温室大棚内的农作物生长的智能自动监控系统。设计了基于ZigBee组网技术的数据采集节点,采集温室内环境因子的数据,搭建了基于ZigBee的网状网络,实现了采集数据与控制数据的无线传输。利用单片机作为控制机构,根据已经设置的环境阈值控制相应的执行机构,启动相应调控设备,若温室环境发生了变化,控制系统通过Zig Bee连接自动控制温室内的执行机构,可使温室环境一直处于最适合农作物生长的条件。同时,由于ZigBee的可扩展性,可添加新的功能执行机构,例如杀虫系统,从而实现多功能的智能温室控制系统。     

基于DS18B20的温室温度控制系统设计

温室温度监测是控制农作物生长的关键因素,传统温度调节方式已不能满足现代温室高精度、快速采集及响应的要求。进行了基于DS18B20的温室温度控制系统的硬件和软件设计。该温度控制系统具有精度高、抗干扰能力强、经济性好、适合于恶劣环境的现场温度测控、温控范围广等优点。     

基于STM32温室环境测控系统的研究

在传统温室自动化监控系统的基础上,针对目前温室大棚面积不断增大、温室内传感器种类及数量不断增多,且不易连栋管理的现状,设计了基于ARM CORTEX-M3核的以STM32单片机为核心的智能温室控制系统。系统采用CAN总线技术对连栋大棚的主要环境因子,如温度、湿度及光照度等进行智能控制,通过串行通信实现上位机控制,增强了温室大棚的智能化和实用性。     

北方日光温室智能监控系统的设计与实现

建立日光温室智能监控系统,能够推动我国北方日光温室设施园艺现代化,对日光温室的智能监控有助于提高设施园艺的产量,实现对日光温室的现代化管理。针对中国北方日光温室设施农业环境数据的监测与环境控制需要,设计了一套以ST公司的STM32单片机为控制核心并符合北方日光温室环境的智能监控系统,该系统综合运用传感器技术,自动检测技术和通讯技术等实现对日光温室温度、湿度、光照度、CO2浓度的采集、存储、显示、监测和控制,并对采集到的温室环境因子数据进行了线性回归分析。完成了对环境温室的实时遥测,遥调和遥控,同时能提供各温室环境因子的历史记录和数据。运行结果表明:该智能监控系统运行稳定,测量结果准确可靠,扩展性强,可以满足控制要求,具有良好的应用前景。     

小型温室环境监控系统的研究

日光温室可以为作物提供最佳的生长环境,使作物生长不受时间和地域的限制。设计了一种小型温室环境调控系统,实现可调可控适宜作物生长的温室环境。该系统由环境控制器、作物生长影像仪和上位机软件组成。控制器采用PLC实现,通过控制器采集空气温度,空气湿度,土壤温度和土壤水分等环境信息,控制加热器、加湿器、卷帘、湿帘、水泵、风机、微喷、通风和补光灯等执行设备,达到现场调控温室环境的目的;作物生长影像仪通过定点摄像头扑捉作物生长图像,观察作物生长态势;上位机软件主要用于实现远程控制、历史数据查询与数据导出等功能。该系统经过试验验证,可以实现温室环境的温湿度调控。     

华东型连栋塑料温室自然通风开窗度模型及试验研究

应用流体力学的伯努力方程、连续性方程,设定室内最佳气温,推导出与温室外温度和风速、地理位置、温室结构、时间等多个因素相关联的动态开窗度模型.最后用此模型进行了温室的开窗控制,测出在此模型控制下的室内温度与模型要求基本吻合,说明此模型能控制自然通风下华东型连栋塑料温室的温度,为华东型温室的智能控制作了基础的理论分析.     

蔬菜大棚温度自动控制系统设计

随着现代化温室技术的发展与应用,以及人们对反季节蔬菜的庞大需求,温室在反季节蔬菜的培育中发挥着显著的作用,成为相关技术人员的关键课题之一。我国蔬菜大棚还处于发展的初期阶段,而国外的蔬菜大棚系统虽然趋于完善,但其经济性和适应能力却有待商榷。因此,需要创造一种基于我国环境的价格亲民、操作简单、功能稳定的现代化蔬菜大棚自动控制系统。通过对蔬菜大棚自动控制系统特性的分析,设计了基于可编程逻辑控制器(PLC)的蔬菜大棚温度数字化智能控制(PID)的自动控制系统。PLC将各种传感装置勘测的变量实时检测数据,通过和设定参数比较,对大棚内的温度进行调节。对系统进行仿真测试显示,该蔬菜大棚温度自动控制系统已经基本达到了控制目标,控制相对稳定可靠,具有较高的经济性。     

模拟增温效应对黑褐苔草(Carex alrofusca)生长特征的影响

在典型矮蒿草草甸上,按大小梯度设置温棚(由小到大依次为A、B、C、D、E)进行模拟增温效应对黑褐苔草(Carex alrofusca)的分蘖数、叶片数和高度影响的研究.结果表明:温度(地表温度和地温)随温室的减小而升高,其中,温室A内地表温度和地温最高,比对照分别提高了2.35℃和2.13℃.温室D的分蘖数增幅最大,温室D与温室A间分蘖数变异达到显著水平(P<0.05),温室A至D中黑褐苔草的分蘖数变异随温度的升高而降低,并与温度呈负相关关系(P地表<0.05;P地温<0.01);叶片数的变化趋势与分蘖数基本一致;黑褐苔草平均高度随温度的增加而升高,温室A与对照间达到极显著水平(P<0.01),各处理黑褐苔草高度与温度呈正相关且达到极显著水平(P<0.01).     

TCP／IP模式的温室测控系统的设计与实现

针对温室远程控制的需要和以太网的发展,通过将以太网技术应用于温室测控领域,设计了一种TCP／IP模式的温室测控系统．系统的总体结构由TCP／IP环境因子传感器、基于J2EE的网络测控管理系统和被控设备组成．介绍了TCP／IP环境因子传感器的软硬件设计,并从体系构架、功能结构、数据库设计和系统实现4个方面介绍了基于J2EE的网络测控管理系统的设计．     

基于ARM的温室环境监控系统的温度采集设计

提出一种以基于ARM处理器LPC2212为核心的温室环境监控系统的温度采集设计方案,使用DS1820温度传感器、LPC2212控制器,实现了对温室环境的温度参数采集。并对温度采集电路的硬件和软件实现进行了详细阐述。