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公开(公告)号：CN112083748A
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN202010983695.5
申请日：2020-09-18
申请人： 西北农林科技大学
IPC分类号： G05D25/00
摘要： 一种光质优先的设施光环境调控方法，设施光环境包括光照强度和光质比，其高效益调控是指导设施作物高效生产的关键。本发明设计实验获取光合速率，利用机器学习构建光合速率预测模型；基于预测模型获取离散光响应曲线，计算曲线U弦长曲率最大点构建调控特征点集；以对光合速率影响较大的光质比为优先调控因素；完成其优化后，再计算效益最佳光强值，构建调控目标点集；利用支持向量机构建红、蓝光需光量模型。试验结果表明，红、蓝光需光量模型测试集决定系数分别为0.93和0.95。其调控效果相比于固定光质比调控有明显提升，且其光能需求仅为传统光饱和调控的36.4％，保证光合速率较高的前提下，减少了光能需求。
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公开(公告)号：CN110596183A
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201910940858.9
申请日：2019-09-30
申请人： 西北农林科技大学
IPC分类号： G01N25/20
摘要： 一种茎流信号采集节点，包括包裹于植物茎部的环形的加热片，在加热片外表面环绕设置有热电堆，在植物茎部靠近加热片的上端和下端分别设置有上部热电偶组和下部热电偶组，热电堆、上部热电偶组和下部热电偶组的信号输出端连接信号处理模块，信号处理模块的输出端连接单片机的信号输入端，信号处理模块包括依次连接的放大器、滤波器和模数转换器，单片机连接有与数据处理终端双向通信的无线通信模块，本发明还提供了一种利用茎流信号采集节点的基于温补偿的热源自适应茎流测量系统，包括茎流信号采集节点和数据处理终端，茎流信号采集节点采集温度信息和功率信息，数据处理终端向茎流信号采集节点下发功率控制指令，本发明可保证茎流测量精度。
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公开(公告)号：CN118673791A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410653028.9
申请日：2024-05-24
申请人： 西北农林科技大学
IPC分类号： G06F30/27 , G06N3/006 , G06F17/10 , G06F111/06
摘要： 一种基于多目标优化算法的水培番茄动态光氮协同调控方法，包括如下步骤：获取多环境因子协同作用下水培番茄苗期光合数据集，并进行环境因素变量的交互关系分析；以光量子通量密度、营养液氮肥硝铵比例、空气温度、营养液温度为输入，以净光合速率为输出，采用QPSO‑SVR算法构建水培番茄的光合速率预测模型；在空气温度和营养液温度的离散单元下，基于改进的NSGA‑Ⅱ算法对净光合速率和光能利用率进行双目标优化，并获取环境调控非劣解集；从Pareto前沿中采用逼近理想解排序法获取最佳调和解并将其投射到决策空间内，获取光量子通量密度和营养液氮肥硝铵比例的决策变量值构建动态光氮调控模型，利用模型进行水培番茄动态光氮协同调控。
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公开(公告)号：CN115226516B
公开(公告)日：2023-09-26
申请号：CN202210795688.1
申请日：2022-07-07
申请人： 西北农林科技大学
摘要： 本发明为一种设施光与二氧化碳环境协同调控方法，温度、光和二氧化碳是三个直接影响植物光合速率的环境因子，其优化控制是实现温室作物高效生产的关键。通过光合速率嵌套试验获取响应数据。在此基础上建立光合速率预测模型，算法参数由量子遗传算法优化。通过固定温度，模型可构建不同光合响应曲面。基于曲面微分几何特征，提出了光与二氧化碳适宜调控区间获取方法，计算区域边界条件。考虑到调控成本和光合速率，构建了调控成本函数，并改进了传统NSgaII算法，利用多目标进化技术获取低调控成本与高光合速率的非劣解集。该非劣解集轨迹由多项式回归精准获取。该轨迹与适宜调控区域边界交点即为本发明所提出的光与二氧化碳调控目标值。
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公开(公告)号：CN115226516A
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202210795688.1
申请日：2022-07-07
申请人： 西北农林科技大学
摘要： 本发明为一种设施光与二氧化碳环境协同调控方法，温度、光和二氧化碳是三个直接影响植物光合速率的环境因子，其优化控制是实现温室作物高效生产的关键。通过光合速率嵌套试验获取响应数据。在此基础上建立光合速率预测模型，算法参数由量子遗传算法优化。通过固定温度，模型可构建不同光合响应曲面。基于曲面微分几何特征，提出了光与二氧化碳适宜调控区间获取方法，计算区域边界条件。考虑到调控成本和光合速率，构建了调控成本函数，并改进了传统NSgaII算法，利用多目标进化技术获取低调控成本与高光合速率的非劣解集。该非劣解集轨迹由多项式回归精准获取。该轨迹与适宜调控区域边界交点即为本发明所提出的光与二氧化碳调控目标值。
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公开(公告)号：CN113625806B
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN202110998843.5
申请日：2021-08-28
申请人： 西北农林科技大学 , 北京云耘智荟科技有限公司
IPC分类号： G05D27/02
摘要： 面向碳中和需求的效率最优温室植物调控方法，以温度、光照强度和环境空气CO2浓度作为输入，以光合速率作为输出，构建光合速率模型；获取不同温度与光照强度组合条件下的CO2浓度饱和点曲面，分别离散化出温度‑CO2饱和点关系曲线和光照强度‑CO2饱和点关系曲线，并分别获取曲线曲率，将曲率极值点作为划分调控区间上下限；将CO2浓度饱和点曲面划分为9个区域，中心区域即为目标调控区间；当环境温度和光照强度处于中心区域时，不做干预；当环境温度和光照强度处于中心区域外部时，选择目标调控区间中距离当前环境温度和光照强度欧式距离最短点作为调控目标值，将环境调控至目标调控区间，从而可智能调控环境温度和光照强度。
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公开(公告)号：CN113640267A
公开(公告)日：2021-11-12
申请号：CN202110998867.0
申请日：2021-08-28
申请人： 西北农林科技大学 , 北京云耘智荟科技有限公司
摘要： 一种基于叶绿素荧光的适宜作物生长氮素浓度区间获取方法，在不同氮素浓度条件下培养同一作物，获取所述作物在所述不同氮素浓度条件下的叶绿素荧光参数，其中每个氮素浓度条件下的叶绿素荧光参数有多种，进行归一化处理后，求取各种叶绿素荧光参数与氮素浓度的相关性，筛选出与氮素浓度相关性最高的一种叶绿素荧光参数；根据筛选出的叶绿素荧光参数对氮素浓度响应的离散点，对离散点进行拟合得到叶绿素荧光参数对氮素浓度的响应曲线；计算所述响应曲线的离散曲率，并以曲率特征点为分界点，得出作物在不同区间段对氮素浓度的响应规律以及适宜作物生长的氮素浓度区间。本发明可为设施作物动态、精准的调控氮肥施用量提供理论依据。
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公开(公告)号：CN112083748B
公开(公告)日：2021-06-15
申请号：CN202010983695.5
申请日：2020-09-18
申请人： 西北农林科技大学
IPC分类号： G05D25/00
摘要： 一种光质优先的设施光环境调控方法，设施光环境包括光照强度和光质比，其高效益调控是指导设施作物高效生产的关键。本发明设计实验获取光合速率，利用机器学习构建光合速率预测模型；基于预测模型获取离散光响应曲线，计算曲线U弦长曲率最大点构建调控特征点集；以对光合速率影响较大的光质比为优先调控因素；完成其优化后，再计算效益最佳光强值，构建调控目标点集；利用支持向量机构建红、蓝光需光量模型。试验结果表明，红、蓝光需光量模型测试集决定系数分别为0.93和0.95。其调控效果相比于固定光质比调控有明显提升，且其光能需求仅为传统光饱和调控的36.4％，保证光合速率较高的前提下，减少了光能需求。
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公开(公告)号：CN109102420A
公开(公告)日：2018-12-28
申请号：CN201811031904.5
申请日：2018-09-05
申请人： 西北农林科技大学
摘要： 一种基于调控效益优先的二维联合调控目标区域的获取方法，以温度、二氧化碳浓度、光照强度为输入，光合速率为输出，采用SVR构建光合速率预测模型；以不同温度下的光合速率为目标函数，获取不同温度下二氧化碳-光照强度的光合曲面以及具有生理学意义的空间响应离散曲线簇；利用U弦长曲率-爬山法获取二氧化碳-光照强度的次优光合曲面，光合次优曲面映射到二氧化碳浓度-光照强度坐标平面上的部分即为二维联合调控目标区域，也即二维耦合约束条件；该方法获取的调控目标平均值与传统以光合速率最大值点作为调控目标值相比，光合速率仅下降了10.69％，而平均需光量下降38.24％，平均二氧化碳浓度需求量下降了12.10％，对实际的设施环境双因子调控有指导意义。
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公开(公告)号：CN113625806A
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202110998843.5
申请日：2021-08-28
申请人： 西北农林科技大学 , 北京云耘智荟科技有限公司
IPC分类号： G05D27/02
摘要： 面向碳中和需求的效率最优温室植物调控方法，以温度、光照强度和环境空气CO2浓度作为输入，以光合速率作为输出，构建光合速率模型；获取不同温度与光照强度组合条件下的CO2浓度饱和点曲面，分别离散化出温度‑CO2饱和点关系曲线和光照强度‑CO2饱和点关系曲线，并分别获取曲线曲率，将曲率极值点作为划分调控区间上下限；将CO2浓度饱和点曲面划分为9个区域，中心区域即为目标调控区间；当环境温度和光照强度处于中心区域时，不做干预；当环境温度和光照强度处于中心区域外部时，选择目标调控区间中距离当前环境温度和光照强度欧式距离最短点作为调控目标值，将环境调控至目标调控区间，从而可智能调控环境温度和光照强度。
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