以温度为主控参数的日光温室综合环境控制系统的研制与应用

针对目前日光温室综合环境调控存在的问题，在研究日光温室微生态环境变化机理的基础上，以温度为主元的基本理论，利用动态规划理论，建立了以温度为主参量的日光温室综合环境调控模式，利用8031单片微型计算机实现了对日光温室综合环境的动态优化平衡调控，经济有效地解决了日光温室环境多因素的检测调控难题，取得了良好的社会效益和可观的经济效益。     

日光温室环境调控关键技术研究

设施蔬菜作物的生长发育与温室环境因子密不可分,生长发育进程明显受到温度的影响,而病害发生又与高湿度有着密切的联系。本文系统分析了日光温室内的光照、温度、湿度以及气体环境等特点,结合大棚的室内外环境特点,研究分析日光温室环境调控的关键技术。从加温、降湿、增加光照强度和补充二氧化碳等几个方面详细的阐述了进行温室环境调控,实现设施作物栽培的优质、高效生产,为日光温室的实际生产提供数据支持和技术依据。     

中国节能型日光温室的理论和实践(英文)

扼要介绍了中国节能型日光温室的基本结构、性能、应用和发展概况,重点介绍了该温室建筑结构参数的优化设计,如温室各建筑参数的几何尺寸,采光屋面的倾角和几何形状,墙体结构,后屋面结构及其仰角和投影,外保温覆盖材料和环境调控手段等。同时还介绍了中国节能型日光温室理论研究成果,如建立了日光温室光、热、空气湿度、土壤温度和力学数学模型,并指出这些成果是日光温室结构优化设计的基础。     

连阴天气塑料日光温室内外温度的关系及调控

揭示了连阴天情况下塑料日光温室内的气、地温变化规律，建立了阴1d、阴2d、阴3d时棚内外不同时次气温的关系，据此可对温室内温度进行调控，并阐述了连阴天时塑料日光温室内的减灾措施。     

节能型日光温室智能加温控制系统设计1

在北方冬季节能型日光温室生产中常出现极端低温天气,气温低于作物致死温度,导致温室作物大幅减产甚至绝收.为精准调控温室温度,降低低温带来的损失,本研究设计了一套日光温室智能加温控制系统,其硬件设备由感知模块、主控模块、通讯模块、伺服模块、执行设备组成.系统实现了日光温室温度环境的智能控制,可自动采集温室内气温数据,并根据主控模块内设置的加温控制阈值实现温度执行设备的自动开关,同时可通过Android远程客户端进行数据查看及执行设备状态控制.系统应用与验证结果表明:二代砖墙日光温室最低温度维持6~8℃,则系统日开启时间需4.9h,日资金投入146元;维持10~12℃,则系统日开启时间6.1h,日资金投入194元.应用过程中系统性能稳定,实现了温度环境的精细化、无人值守智能调控,夜间加温效果良好.     

日光温室番茄的氮素追施与反馈调控

在施用足量有机肥的基础上,以山东寿光当地的常规氮肥追施措施为对照,通过结合硝酸盐速测技术对日光温室秋冬茬番茄不同生育时期的氮素供应进行实时动态调控,以确定合理的追肥数量。结果表明,同当地农民的常规处理相比,采用实时调控处理的氮素投入总量减少了N170kg.hm2,但对番茄的生长(株高、茎粗、果实发育速度等)、产量和品质等指标没有任何影响。根据追肥前根层土壤氮素的供应水平(0—30cm土壤NO3--N含量+氮素追施数量)的监测,可初步确定日光温室秋冬茬番茄在第一穗果膨大期、第二穗果膨大期和第四穗果膨大期时的氮素供应目标值最多为N296kg.hm2、216kg.hm2和191kg.hm2。与此同时,将每个时期所确定的目标值应用在同期生长的其它3个日光温室的番茄氮素追施调控,结果发现与相应的农民常规处理相比,实时调控处理对作物的生长同样没有影响,这表明在日光温室秋冬茬番茄生产过程中,结合植株和土壤硝酸盐速测技术,通过施肥调控满足作物在不同生长时期的氮素供应水平是可行的。     

节能型日光温室智能加温控制系统设计

在北方冬季节能型日光温室生产中常出现极端低温天气,气温低于作物致死温度,导致温室作物大幅减产甚至绝收。为精准调控温室温度,降低低温带来的损失,本研究设计了一套日光温室智能加温控制系统,其硬件设备由感知模块、主控模块、通讯模块、伺服模块、执行设备组成。系统实现了日光温室温度环境的智能控制,可自动采集温室内气温数据,并根据主控模块内设置的加温控制阈值实现温度执行设备的自动开关,同时可通过Android远程客户端进行数据查看及执行设备状态控制。系统应用与验证结果表明:二代砖墙日光温室最低温度维持6~8℃,则系统日开启时间需4.9h,日资金投入146元;维持10~12℃,则系统日开启时间6.1h,日资金投入194元。应用过程中系统性能稳定,实现了温度环境的精细化、无人值守智能调控,夜间加温效果良好。     

日光温室番茄单叶净光合速率模型的温度修正

番茄单叶净光合速率模型是温室番茄环境调控中的核心模型之一,而温度修正模型对于正确解析番茄单叶净光合速率模型非常重要。试验根据前人确定的植物单叶净光合速率模型中最大光合速率的温度修正模型,通过对不同的CO2浓度、光强和温度条件下日光温室番茄净光合速率的测定,明确了日光温室番茄最大光合速率的温度修正模型中修正因子C的取值公式,并经拟合检验,结果表明在不同CO2浓度、不同光强条件下日光温室番茄最大光合速率下温度修正模型的模拟值与实测值拟合良好,说明可将这一温度修正模型作为日光温室番茄光合模型的温度影响子模型应用,从而使植物单叶净光合速率模型更好地适用于日光温室番茄生产。     

日光温室水幕帘蓄放热系统增温效应试验研究

针对日光温室夜间温度过低,难以满足作物生长需求这一问题。设计了一种水幕帘蓄放热系统,该系统以日光温室墙体结构为依托,以水为介质进行热量的蓄积与释放,白天利用水循环通过水幕帘吸收太阳能,同时将能量储存在水池中,夜晚利用水循环通过水幕帘释放热量,以提高日光温室内温度。试验测试结果表明,应用该水幕帘蓄放热系统可将温室内夜间温度提高5.4℃以上,可将作物根际温度提高1.6℃以上;该系统夜间通过水幕帘的放热量达到4.9～5.6MJ/m2;日光温室蓄放热量的增加,实现了西红柿的安全过冬生产,同时将西红柿的上市时间至少提前20d。该研究成果对日光温室结构的改进、温度调控有较大的科学意义。     

日光温室地温变化规律与调控

冬季薄膜日光温室１０ｃｍ最低地温与盖苫前的基础地温的定量关系，可按不同覆盖物种类结合夜间天气类型用数学模型表示，据此可对温室地温合理地进行调控。还提出了温室最低地温与最低气温的定量关系以及进行调控的定量指标和应注意的问题等。     

利用Elman神经网络的华北棚型日光温室室内环境要素模拟

准确模拟日光温室内环境的变化过程是实现温室环境精准调控的前提。该研究以3个生长季的日光温室室内实时气象观测资料为基础,利用Elman神经网络建模的方法,对日光温室室内1.5 m气温、0.5 m气温和CO2浓度进行逐时模拟,对日光温室室内平均湿度、平均温度、最高温度和最低温度进行逐日模拟,建立基于Elman神经网络的日光温室室内环境逐时及逐日模拟模型,利用独立的气象观测资料对模型进行验证,并基于逐步回归方法和BP神经网络方法结果进行对比分析。结果表明：1）基于Elman神经网络的日光温室室内环境（1.5 m气温、0.5 m气温和CO2浓度）逐时模拟值与实测值的均方根误差（Root Mean Square Error,RMSE）分别为2.14 ℃、1.33 ℃和55.32 μmol/mol,归一化均方根误差（Normalized Root Mean Square Error,NRMSE）分别为10.01%、5.87%和10.70%,基于Elman神经网络的日光温室室内环境逐时模拟效果和稳定性最优。2）基于Elman神经网络的日光温室室内环境（日均空气湿度、日均气温、日最高气温和日最低气温）逐日模拟值与实测值的RMSE分别为0.59%、0.88 ℃、2.02 ℃和0.98 ℃,NRMSE分别为0.79%、4.44%、7.02%和6.66%,基于Elman神经网络的日光温室室内环境逐日模拟效果和稳定性最优。研究结果可以准确模拟日光温室室内逐时及逐日环境,也可以为环境模型与作物模型相互耦合提供技术支撑。     

装配加温除湿系统的轻简装配式日光温室设计及性能试验

针对中国传统日光温室土地利用率低、建设成本高、墙体构造各异及温度和湿度环境难以调控等突出问题,该研究设计出一种轻简装配式日光温室,并配套了基于温室主动蓄放热原理的冬季夜晚加温和除湿系统,其温室骨架可与主动蓄放热系统结合为一体。研究结果表明:相比于传统砖墙日光温室,轻简装配式温室冬季夜晚温度提高4.5℃以上;采用基于主动蓄放热系统热能的除湿系统,可将温室夜间相对湿度降低14%,相对湿度控制在80%以下;该温室可实现整体式装配安装,大大减少了施工时间和安装成本,温室后墙厚度为166 mm,与后墙为600 mm厚的砖墙温室相比,墙体占地面积减少72%,显著提高了土地利用率。     

南疆生产建设兵团日光温室建造中的主要技术问题调查分析

南疆具有较好的光热资源,是生产建设兵团(简称兵团)发展日光温室的主要区域和现代农业发展结构调整、方式转变实施的重点,但南疆日光温室大多由我国其他地区引进,温室的适宜性和针对性不强,存在的技术问题较多,尤其是建造技术方面,在当前快速发展的形势下,亟待研究、总结,以避免建设中出现新问题。通过选择南疆兵团4个师、40余个团场中50栋以上连片规模的日光温室项目进行调研,比较不同类型建造方式的环境调控效果和生产效果,对相关建造参数和技术措施进行针对性的研究测算。发现在总体造型设计、结构布置、构件设计、围护结构构造等方面,都存在一些突出的共性问题,诸如前屋面角偏小、骨架变形大等,造成了日光温室建设成本的浪费和功能缺陷。南疆兵团日光温室需要在建造技术研发推广、总体参数确定、后墙设计、骨架布置、后坡设置等方面加以改进,按照气候特征和作物需求,针对性的确定温室总体尺寸及结构形式;在新型日光温室引进方面要科学慎重;该文梳理出的问题在我国北方地区也很普遍,具有很好的典型性和代表性,完善南疆日光温室性能指标体系、揭示技术研究方向和重点,对新疆乃至中国北方部分地区日光温室的建造也有很强的指导意义。     

中国日光温室机械卷帘技术发展现状与趋势

自上世纪90年代以来,以设施蔬菜为代表的设施农业规模化发展促进了日光温室机械卷帘技术的产生,日光温室机械卷帘技术在实际应用中具体表现为国内各种类型的日光温室卷帘机。依据卷帘形式的不同,日光温室卷帘机分为后置卷绳上拉式和棚面自走式2类。概述2大类日光温室卷帘机的发展历程及其主要技术特点,就其卷帘机械结构、工作原理、制造等方面进行了详细的针对性特点分析与技术对比,详细阐述日光温室机械卷帘技术在发展应用过程中的3种主要关键技术:日光温室卷帘减速机技术、日光温室卷帘位置检测和控制技术、日光温室机械卷帘安全保障技术的发展和应用现状。并针对目前的日光温室机械卷帘技术发展现状,指出日光温室机械卷帘技术的重要发展方向和趋势:日光温室机械卷帘装置向提高装置卷帘效率和装置适用性方向进行优化;日光温室机械卷帘安全保障技术得到更多关注和更大规模的发展应用;通过环境传感器技术、非接触式测控技术等信息化手段,结合基于日光温室卷帘的温室环境预测模型形成的智能化、信息化的日光温室机械卷帘控制系统。     

武威市优化型二代日光温室建造技术规程解读

根据武威市气候特点,针对日光温室建造存在的诸多实际问题,对日光温室建造技术不断进行改进和优化。在查阅大量资料、实地调查、走访群众的基础上,吸收省内外日光温室建设方面的研究成果,对拱圆式二代普通型日光温室在环境条件、前后2座日光温室的间距、日光温室跨度高度、墙体厚度、采光屋面角和后屋面角等方面进行了改进,并增设了滴灌和机械卷帘设施,制定了"武威市优化型二代日光温室建造技术规范"标准。     

石羊河流域综合治理成效及后续治理建议

在综合分析石羊河流域水资源问题、水资源问题形成因素的基础上,结合石羊河流域综合治理目标总结了石羊河流域综合治理取得的成效。提出了更新水库现有调度模式,实施生态调度;发展集雨节灌日光温室,开辟灌溉新水源;推广节水灌溉集成技术,压缩农业灌溉用水;培育政府调控与市场调节相结合的水资源管理模式等石羊河流域后续治理建议。     

节能日光温室蓄热技术研究进展

节能日光温室起源于中国辽南地区,具有完全的自主知识产权,在中国设施园艺的发展过程中起到了重要的作用。节能日光温室的高效蓄热性能是其与普通日光温室的最主要的区别,节能日光温室的蓄热是通过结构、材料、设备的单一或协同应用来最大化利用太阳能为室内提供热能,有被动蓄热和主动蓄热2种形式。目前的形式主要包括主动采光蓄热、空气循环蓄热、水循环蓄热、相变材料蓄热、卵石蓄热、热泵蓄热、联合方式蓄热。该文综述了节能日光温室蓄热技术的相关研究成果,分析了主要技术问题及研究重点,从传统日光温室节能化改造、节能日光温室新结构发展、蓄热技术研究方法集成及市场化推广应用4个方面进行未来发展方向和研究内容的展望,为国内开展节能日光温室蓄热技术研究提供参考。     

论我国日光温室生产发展的制约因素与战略性调整

文章论述了我国日光温室生产的历史性贡献和目前影响日光温室发展的因素,提出了今后日光温室生产的战略性调整方向,为我国日光温室生产的健康发展提供了重要参考.     

准确统一“日光温室”定义的商榷

日光温室是具有中国知识产权的温室建筑型式,适合中国国情,在我国北方地区有较大的发展。围绕日光温室的学术著作、论文以及国家和行业标准也有大量出版,但对日光温室的准确定义却五花八门,缺少统一的内容和定义方法。该文从日光温室的特征出发,分析了目前流行日光温室各种定义方法的优劣,在此基础上提出了一种统一的定义方法,并对其英文翻译方法作了分析和定义     

彩钢板保温装配式节能日光温室的温光性能

针对传统日光温室防雨、防雪、防风、防火能力差,以及室内光温环境分布不均匀等问题,研制开发彩钢板保温装配式节能日光温室,该温室骨架为半圆弧形钢结构,采用岩棉彩钢板滑动保温覆盖形式和可移动保温山墙方法,温室跨度12 m、脊高5.5 m、长度65 m,屋面采光角高达41.5°。该日光温室采用水循环系统和空气-地中热交换系统代替土墙和砖墙等蓄热体,解决了装配式日光温室的蓄放热问题,实现了日光温室部件的工厂化生产和安装的标准化装配。与对照（辽沈Ⅲ型土墙日光温室）比较,彩钢板保温装配式节能日光温室脊高前移、位于温室中部,温室后部遮光减少,土地利用率提高20%以上,屋面采光角增加16.3°,采光率提高5.3%,晚间室外大气温度在-25.8℃时,室内气温在13℃以上,室内外温差达到39.1℃,比对照温室提高2.3～3.5℃。彩钢板保温装配式节能日光温室栽培空间大,采光好,升温快,室内横向和纵向光照和温度分布均匀,植株生长整齐,有效解决了传统日光温室抵御雨、雪、风、火自然灾害能力差的问题。该温室集成了大型连体温室温光分布均匀和传统日光温室蓄热保温好的优点,提高了太阳能的利用效率,温室总体温光性能超过对照温室,且滑动覆盖易于实现日光温室保温覆盖件的精准控制,为中国日光温室的自动化控制和现代化提供新途径。