面向碳中和需求的效率最优温室植物调控方法

    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

    Abstract: 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。

    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

    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

    Abstract: 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。

    一种光质优先的设施光环境调控方法

    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

    Abstract: 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。

    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

    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

    Abstract: 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。

    茎流信号采集节点和利用该节点的基于温补偿的热源自适应茎流测量系统

    公开(公告)号:CN110596183B

    公开(公告)日:2024-03-12

    申请号:CN201910940858.9

    申请日:2019-09-30

    Abstract: 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。

    一种基于FAM-LSTM网络的日光温室温度预测方法

    公开(公告)号:CN116187551A

    公开(公告)日:2023-05-30

    申请号:CN202310109684.8

    申请日:2023-02-13

    Abstract: 一种基于FAM‑LSTM网络的日光温室温度预测方法,通过日光温室内环境监测系统以及室外气象站分别获取温室内环境数据和温室外气象数据;对获取的数据进行数据清洗、相关性分析以及归一化处理等预处理操作,并采用滑动窗口与切片相结合的方式构建数据集,并以8:2划分为训练集和测试集;基于FAM‑LSTM网络建立日光温室温度预测模型,利用该预测模型对日光温室内未来二十四小时的温度进行预测,本发明为日光温室的环境调控和灾害预警提供技术支撑,推动日光温室提质增产。

    融合叶片光合潜能的光合速率预测方法

    公开(公告)号:CN110321627B

    公开(公告)日:2022-10-14

    申请号:CN201910576601.X

    申请日:2019-06-28

    Abstract: 融合叶片光合潜能的光合速率预测方法,设计除光照等级外其它参数完全相同的植株光合作用试验,待不同光照处理的植株产生差异,随机选取生理状态有差异的植株作为实验样本;测取差异叶片的温度、CO2浓度与光照强度嵌套条件下的净光合速率,并记录叶片暗荧光参数,作为样本数据;对样本数据不同维度上做归一化处理,使各维度数据同处于一个数量级,并划分测试集和训练集;利用回归型支持向量机算法建立融合叶片光合潜能的光合速率预测模型;利用该预测模型,对融合叶片光合潜能的光合速率进行预测,本发明为设施环境的精准调控提供了重要理论基础与技术实现。

    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

    公开(公告)号:CN109102420B

    公开(公告)日:2021-07-20

    申请号:CN201811031904.5

    申请日:2018-09-05

    Abstract: 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。

    一种光质优先的设施光环境调控方法

    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

    Abstract: 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。

    茎流信号采集节点和利用该节点的基于温补偿的热源自适应茎流测量系统

    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

    Abstract: 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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