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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
Applicant: 西北农林科技大学
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。
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公开(公告)号：CN108256181A
公开(公告)日：2018-07-06
申请号：CN201711494147.0
申请日：2017-12-31
Applicant: 西北农林科技大学
Abstract: 本发明针对设施环境调控系统缺乏融合调控效率的多因子耦合CO2目标值调控模型，造成生产效率低下的问题，研究融合效率的设施CO2目标值优化调控模型构建方法。通过光照强度、环境温度和CO2浓度为变量的多因子耦合嵌套试验获取番茄幼苗的光合数据样本，构建了CO2响应直角双曲线修正模型，利用曲线曲率理论获得不同温度、不同光强下的CO2限制上限CO2值，以此作为调控目标值拟合得到不同温度不同光强下的融合效率约束的番茄幼苗CO2环境调控模型。该模型与传统以光合速率最大值点作为调控目标值的模型相比，光合速率平均仅下降7.27％，而需CO2量则平均下降37.55％，能解决设施作物环境高效调控的基础理论问题，对实际的设施环境因子调控有指导意义。
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公开(公告)号：CN108090693A
公开(公告)日：2018-05-29
申请号：CN201711494114.6
申请日：2017-12-31
Applicant: 西北农林科技大学
Abstract: 本发明针对设施环境调控系统缺乏融合调控效率的多因子耦合光合目标值模型，造成生产效率低下的问题，研究融合效率的设施光合目标值调控模型构建方法。通过光照强度、环境温度和CO2浓度为变量的多因子耦合嵌套试验获取南瓜幼苗的光合数据样本，构建了光响应直角双曲线修正模型，利用曲线曲率理论获得不同特定温度下的光限制上限光强点，以此作为调控目标值拟合得到不同温度相应下的融合效率约束的南瓜幼苗光环境调控模型。该模型与传统以光合速率最大值点作为调控目标值的模型相比，光合速率平均仅下降4.48％，而需光量则平均下降29.91％，能解决设施作物环境高效调控的基础理论问题，对实际的设施环境因子调控有指导意义。
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公开(公告)号：CN105678405A
公开(公告)日：2016-06-15
申请号：CN201511025801.4
申请日：2015-12-31
Applicant: 西北农林科技大学
Abstract: 一种融合气孔导度的黄瓜GA-RBF光合速率预测模型，利用多因子嵌套试验获得以气孔导度、温度、CO2浓度、光照强度、相对湿度为输入，净光合速率为输出实验数据，然后利用遗传算法进行种群的初始化，根据给定的spread参数的初始范围，进行适应值函数的计算，通过选择、交叉、变异，找到最佳的RBF神经网络中的spread参数，构建融合气孔导度的黄瓜GA-RBF光合速率预测模型，试验结果表明，本发明模型预测值与实测值决定系数为0.99878，直线斜率是0.99781，误差小于6％，其训练效果与基于未用遗传算法优化RBF算法融合气孔导度构建的光合速率预测模型和基于未融合气孔导度的黄瓜GA-RBF光合速率预测模型相比具有更好预测效果。
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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
Applicant: 西北农林科技大学
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。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108256181B
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN201711494147.0
申请日：2017-12-31
Applicant: 西北农林科技大学
Abstract: 本发明针对设施环境调控系统缺乏融合调控效率的多因子耦合CO2目标值调控模型，造成生产效率低下的问题，研究融合效率的设施CO2目标值优化调控模型构建方法。通过光照强度、环境温度和CO2浓度为变量的多因子耦合嵌套试验获取番茄幼苗的光合数据样本，构建了CO2响应直角双曲线修正模型，利用曲线曲率理论获得不同温度、不同光强下的CO2限制上限CO2值，以此作为调控目标值拟合得到不同温度不同光强下的融合效率约束的番茄幼苗CO2环境调控模型。该模型与传统以光合速率最大值点作为调控目标值的模型相比，光合速率平均仅下降7.27％，而需CO2量则平均下降37.55％，能解决设施作物环境高效调控的基础理论问题，对实际的设施环境因子调控有指导意义。
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公开(公告)号：CN108717307B
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN201810304781.1
申请日：2018-04-08
Applicant: 西北农林科技大学
Abstract: 本发明基于作物整株需光差异，提出了多通道补光调控方法。本方法通过检测植株顶叶位置环境光强，由叶片透光指数计算出株间叶位的环境光强，继而由顶灯和株间灯的PWM反馈算法计算出补光灯的占空比信号，从而精确控制补光灯组的补光量。如需补光，将顶灯和株间灯的PWM占空比信号与相应补光灯的ID号打包，在由控制模块ZigBee协调器将指令下发给顶灯或株间灯从而精确控制补光灯组的亮度，实现按需智能精确补光。同时累计补光调控系统运行时间，以冬季设施植物最佳补光时长为阈值，来进行补光灯组补光量的动态反馈调控。本发明还提出了相应系统及所设备，可根据植物整株需光差异的特点，实现对植物垂直方向不同叶位的按需定量补光。
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公开(公告)号：CN108717307A
公开(公告)日：2018-10-30
申请号：CN201810304781.1
申请日：2018-04-08
Applicant: 西北农林科技大学
Abstract: 本发明基于作物整株需光差异，提出了多通道补光调控方法。本方法通过检测植株顶叶位置环境光强，由叶片透光指数计算出株间叶位的环境光强，继而由顶灯和株间灯的PWM反馈算法计算出补光灯的占空比信号，从而精确控制补光灯组的补光量。如需补光，将顶灯和株间灯的PWM占空比信号与相应补光灯的ID号打包，在由控制模块ZigBee协调器将指令下发给顶灯或株间灯从而精确控制补光灯组的亮度，实现按需智能精确补光。同时累计补光调控系统运行时间，以冬季设施植物最佳补光时长为阈值，来进行补光灯组补光量的动态反馈调控。本发明还提出了相应系统及所设备，可根据植物整株需光差异的特点，实现对植物垂直方向不同叶位的按需定量补光。
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公开(公告)号：CN108614601A
公开(公告)日：2018-10-02
申请号：CN201810304729.6
申请日：2018-04-08
Applicant: 西北农林科技大学
IPC: G05D25/02
Abstract: 本发明是一种融合随机森林算法的设施光环境调控方法，针对目前常用的光合速率模型(多元回归、线性拟合等)存在的拟合度低，拟合公式复杂等问题，采用改进鱼群算法的光合速率模型寻优方法，建立融合随机森林算法的光合作用调控模型；针对传统嵌入式光环境控制系统不能直接加载智能算法模型、设备的可靠性低、系统响应慢等问题，设计一种可以实现算法移植的树莓派系统框架和平台体系，该设备主要由树莓派主控节点、传感器监测节点和LED调光节点组成，各节点之间通过ZigBee无线技术实现信息交互；该发明有效地弥补了传统设施农业中补光系统的不足，在设施光环境调控中具有算法移植性好、补光过程响应快、设备可靠性高、系统升级方便等优势。
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公开(公告)号：CN108596779A
公开(公告)日：2018-09-28
申请号：CN201810304731.3
申请日：2018-04-08
Applicant: 西北农林科技大学
Abstract: 一种融合向量机模型的嵌入式设施二氧化碳优化调控方法与系统，首先获取大量实验数据，在Qt软件中基于Python语言应用支持向量机算法构建光合速率预测模型，对预测模型中每条CO2响应曲线进行曲率分析获取CO2调控目标值，基于上述结果应用支持向量机算法构建CO2优化调控模型，获得可移植于嵌入式系统的调控模型文件。检测节点实时检测的CO2浓度、光照强度和温度，并通过ZigBee协议传输给主控节点，主控节点通过调用CO2优化调控模型训练集，进行预测仿真获取CO2调控目标值，并判断当前环境下的CO2值和CO2调控目标值的大小，然后通过ZigBee协议传输控制信号到调控节点，从而达到实时智能调控大棚内的CO2浓度的目的，本发明可有效提高作物光合速率，获得较好的经济效益。
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