[00138919]温室智能控制与智能管理系统

基于对农业领域问题的分析和理工大学本身的技术优势，针对工厂化农业中的温室环境监控和智能化管理的方面的关键技术进行了研究，提出了基于知识的智能解决方案，并基于此构建了温室智能控制与智能管理系统。系统包含三部分研究内容：（1）温室智能决策支持系统可对作物生长提供温室环境的合理调控方案，给出病虫害防治与诊断方法，作物生长最佳条件的咨询意见，可为智能化环境控制系统的在线实时控制提供依据，已用于温室实时控制。为温室作物在各生长阶段提供管理知识的同时，根据专家知识为温室的智能控制提供了作物生长各个阶段参数的设定值，为温室的智能控制打下了基础。（2）温室环境和作物生长仿真软件，根据当前的温室结构和控制算法，利用智能管理系统给出的设定值对温室环境和作物生长状态进行仿真，并根据得出的仿真结果，验证控制算法的有效性，同时仿真作物在各个生长时期的生长状态，为进一步修改智能管理系统中的专家知识提供依据。（3）温室智能控制系统以温室的环境参数和作物生长参数为输入，按照决策支持系统的控制决策对温室进行控制。经鉴定，认为本系统具有以下创新点：（1）课题组研究开发的番茄、黄瓜栽培环境和生产管理的智能决策支持系统，可对作物生长提供温室环境的合理调控方案，给出病虫害防治与诊断方法，作物生长最佳条件的咨询意见，可为智能化环境控制系统的在线实时控制提供依据，该系统已用于温室实时控制。（2）所研究开发的温室环境与作物生长仿真系统是采用多媒体技术、数据库互连技术构成的可视化仿真软件，采用Elman神经网络对于番茄和黄瓜的生长全过程进行建模。可提供环境调控的预测结果和环境调控工程参数、作物生长动态过程，为温室环境工程设计、环境管理和研究等方面提供服务。（3）温室环境实时控制算法以温度为主控因子，采用模糊控制方法进行控制，将风机、水泵等各种执行机构按不同季节划分为不同组合，构造了输出转换器，对多输出系统进行工程简化，解决了执行机构间的耦合与冲突，已用于温室实时控制中。蔬菜生产的发展趋势是精准农业和温室工程中的高新技术嫁接，通过现代化的支撑手段，实现蔬菜生产的高产、优质、高效。温室控制与管理系统的研究开发，为计算机技术在蔬菜生产管理中的运用开辟了道路，必将极大促进农业生产管理的信息化、自动化，与精准农业和温室工程的其它支持技术集合组装成一批基于信息和知识的单项适用先进技术和成套技术，必将给蔬菜种植业带来广阔的前景。同时，在蔬菜生长模拟模型基础上开发相关软件，为我国精准农业和温室工程的研发提供软件支持和进入市场的机会，在实现以科学技术产业化为本质的农业现代化中有非常广阔的前景。该技术已经在国务院办公厅机关服务中心蔬菜生产基地、中国农业科学院蔬菜研究所得到了成功的应用，效益显著。