神经网络模糊PID算法在温室温度控制中的仿真研究

为了更好地实现对温室温度的控制,提出了温室温度控制的一种新的控制方法;通过仿真比较证明了此方法的有效性,并对其动静态特性、鲁棒性和抗干扰能力进行了探讨。结果表明,采用神经网络模糊PID算法的温室温度控制方法具有较好的动静态特性、鲁棒性和抗干扰能力。     

日光温室蔬菜智能化管理系统建模

随着精准农业的发展,智能化管理将在现代农业中广泛应用。针对智能化管理在日光温室蔬菜生产中尚鲜见报道的情况,该研究以日光温室蔬菜为研究对象,通过对日光温室环境特征的分析,设计一种基于无线传感器网络技术的低成本温室监测系统,用于监测温度、湿度、二氧化碳浓度等关键环境参数,并建立日光温室蔬菜系统,通过建模,建立不同子模块,实现蔬菜生产的智能化管理。     

基于三维点云的蔬菜大棚杂草识别方法

为实现蔬菜大棚内自动化除草的目的,针对其中的杂草识别环节,提出了一种基于三维点云的新型蔬菜大棚杂草识别方法。采用RGB-D相机获取青菜田、生菜田的三维点云图像,采用超绿色算法去除其中的土壤等背景,采用体素滤波法在保留点云图像形状特征的同时降低点云数量,然后采用欧式聚类法分割出单株青菜和单棵杂草的点云簇,分别计算得到每个点云簇的最高点的Z坐标值,最后结合深度信息Z坐标值实现蔬菜大棚杂草识别。结果表明:这种基于三维点云的杂草识别方法能够有效的识别出杂草,识别率为86.48%。该方法能够对蔬菜大棚中的杂草进行准确识别,为蔬菜大棚自动化除草提供有效的解决方案。     

温室环境控制方法研究现状分析与展望

环境控制方法是实现温室蔬菜高效生产的关键。随着现代控制技术的快速发展,温室环境控制方法逐步从手动、定时控制方法,转变为设定值控制和智能控制等方式。该文概述了以设定值为目标实现环境控制的方法,归纳了模糊控制、解耦控制、人工智能控制和表型控制等智能控制方法的特点,总结了现有温室环境调控领域控光、控温、控气、通风、灌溉和“云-边-端”协同控制系统的优劣。针对现存问题,指出该领域的发展趋势为构建考虑扰动因素影响的温室环境控制方法,研制基于作物生长和表型评价体系的环境调控模型,以及建立多模型融合的“云-边-端”协同温室环境调控系统。相关技术的发展将为温室的智能化与信息化发展提供重要的决策依据和借鉴意义。     

不同工艺对牛粪堆沤肥过程气体排放的影响

堆沤肥是中国畜禽粪便处理利用的最主要方式。为探究不同堆沤肥方式对温室气体和氨气排放规律和温室效应,在北京市密云区开展了为期71d的堆沤肥试验,以牛粪和玉米秸秆为原料,分析了静态堆沤 (T1)、堆沤+翻抛 (T2)、堆沤+覆膜 (T3)、翻抛+覆膜 (T4)等4种方式对堆沤肥过程中腐熟度、温室气体和氨气等指标的影响。结果表明,4个处理的种子发芽指数分别达到131.33%、134.49%、108.76%和136.24%,均满足堆肥产品的腐熟度要求（≥70%）。翻抛有利于CO₂、N₂O和NH₃的排放,而覆膜抑制了N₂O的生成,T2处理的增温潜势最高,T3处理的增温潜势最低,较对照组T1处理减排20.14%。因此,T3处理在能够保证堆肥产品的腐熟度要求的前提下,还可有效减少增温潜势。该研究可为中小养殖场户堆沤肥的工艺优化实践提供技术指导。     

贵州碾茶茶园覆网方式浅析

贵州碾茶茶园覆网方式主要有直接覆盖、隧道式覆盖和大棚覆盖3种,其中直接覆盖成本最低,用工最少,操作简单,但容易使蓬面芽叶受损或被灼伤,芽叶产量相对偏低且品质有所下降;大棚覆盖成本最高,用工最多,操作复杂,但蓬面芽叶较完整,受损小,产量较高,芽叶品质有所提高;隧道式覆盖一次性投入比大棚覆盖少,但实际操作时用工较多,芽叶品...     

生物基包膜抑制型尿素对土壤温室气体排放及小青菜产量的影响

为研究生物基包膜氮肥对土壤温室气体排放及小青菜(Brassica chinensis)产量的影响,采用密闭式静态箱-气相色谱法测定盆栽试验条件下施用不同类型包膜尿素对土壤温室气体的排放特征,探究不同类型包膜尿素对土壤温室气体排放综合增温潜势(GWP)、排放强度(GHGI)及小青菜产量的影响。结果表明:抑制型尿素(I)、生物基包膜尿素(CRU)、生物基包膜抑制型尿素(CIRU)能够显著降低N_2O、CO_2、CH_4 3种温室气体的累积排放量。与普通尿素(U)相比,处理I、CRU和CIRU的N2O累积排放量显著降低了20.79%～79.52%,CO_2的累积排放量显著降低了46.53%～62.24%,CH4的累积排放量显著降低了25.38%～30.11%。与处理U相比,处理I、CRU和CIRU的GWP分别显著降低了40.44%、60.66%和65.02%;温室气体GHGI与GWP呈现出同样的趋势,处理I、CRU和CIRU分别显著降低了26.32%、70.53%和78.95%。与其他处理相比,处理CIRU具有最优的温室气体减排效果。处理CIRU的小青菜产量最高,为1 960.00 kg·hm~(-2),较处理U显著增产68.00%。研究表明,生物基包膜抑制型尿素在提高小青菜产量的同时还可以减少菜地温室气体排放及氮素气态损失。     

单生育期水分胁迫对温室葡萄根际土壤酶活性及微生物群落的影响

为明确单生育期水分胁迫对土壤酶活性和微生物群落结构的影响,选取5a生'红地球'鲜食葡萄为试验材料,采用单因素完全随机试验设计,以全生育期充分供水为对照(CK),依次在葡萄5个生育期分别设置轻度(M)和重度(S)两个水分胁迫水平进行大田试验,利用Illumina高通量测序技术分析土壤微生物的群落构成和多样性.结果表明:葡...     

不同叶背补光模式对戈壁温室番茄品质的影响

[目的]研究南疆戈壁日光温室内不同叶背补光模式对番茄果实品质的影响,以获得适合该地区设施番茄生产的经济最适补光模式.[方法]以NS3389番茄作为材料,LED为补光光源,于08:00～22:00期间内,以无补光处理为空白对照(CK),并设置3种叶背补光模式:T1,100μmol/(m2·s)持续补光;T2,揭帘之前与盖...     

基于自监督学习的温室移动机器人位姿跟踪

为实现温室环境下机器人行进过程中的位置及姿态跟踪,该研究提出一种基于时序一致性约束的自监督位姿变换估计模型。模型用软遮罩,处理视频帧间静止造成的位姿预测值收缩现象,进一步用归一化遮罩,解决非刚体场景和目标遮挡问题。设计了一种星型扩张卷积,并基于该卷积,为模型构建自编码器。在采集自种植作物为番茄的日光温室视频数据上开展训练和测试试验。结果表明,与不采用遮罩处理的模型相比,采用软遮罩的模型,位置和姿态估计相对误差分别减少5.06个百分点和11.05个百分点,采用归一化遮罩的模型,这2项误差则分别减少4.15个百分点和3.86个百分点,2种遮罩均可显著提高模型精度;星型扩张卷积对降低模型误差是有效的,在网络参数不变的前提下,该卷积使姿态估计相对误差减少7.54个百分点;时序一致性约束使姿态估计均方根误差下降36.48%,每百帧累积姿态角误差降低54.75%,该约束可用于提高模型精度及稳定性;该研究的位置及姿态估计相对误差分别为8.29%和5.71%,与Monodepth2相比,减少了8.61%和6.83%。该研究可为温室移动机器人导航系统设计提供参考。