温室生产系统环境动态监测与物联网技术

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我国目前已成为世界设施作物栽培第一大国,设施作物栽培面积已达300万公顷。提高我国温室环境控制水平是提高我国温室生产的国际竞争力的关键之一。这是我国十几年来一直关注的问题之一,但随着市场的千变万化,物联网技术的渗透,生产规模的增大,要求实现对温室生全过程的调控与管理技术日益增加,不但要规划种植多少面积,何种品种,还要能够预测市场,使得生产系统处于良好运行状态。在"九五","十五","十一五"期间,过多关注局域环境的调控,局域环境与局域环境之间缺少信息的交换,不能有效完成复杂温室群的调控,因此开展基于物联网技术温室生产过程的调控系统硬件研发,基于大系统理论的过程管理与控制算法研究对实现我国温室作物生产与环境调控的优化管理、提高我国温室气候控制水平和温室作物生产的经济和生态效益、促进我国温室产业的发展具有重要的理论意义和应用价值。以时间序列模型为基础,在不同阶段,建立相应的控制算法与管理规则,完成一个完整的种植周期。在预测作物在不同环境下的生长情况的前提下,将能耗预测模型作为目标控制的约束条件,通过优化控制方法计算作物的理论最优环境设置,达到既使作物达到最佳的生长速率的同时又最大限度的降低温室能耗,从而提高作物生产率,为提高温室作物产量和降低能耗提供理论和技术支撑。
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