設(shè)施環(huán)境智能調(diào)控精準(zhǔn)作業(yè)技術(shù)

設(shè)施環(huán)境智能調(diào)控精準(zhǔn)作業(yè)技術(shù)溫室環(huán)境與作物信息采集1994年，S.Blackmore首次闡述了利用信息采集技術(shù)輔助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方法[173]。文中提到了應(yīng)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行環(huán)境信息采集的思路，認(rèn)為昂貴的價格阻礙了其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的大范圍應(yīng)用。21效果和系統(tǒng)架構(gòu)等都進(jìn)行了大量的研究工作。歐洲的LofarAgroProject項目組利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對農(nóng)業(yè)環(huán)境中的殺蟲劑含量與土地肥力進(jìn)行實時監(jiān)測[172]2008等研究了大田中作物生長及冠層對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)信號傳輸?shù)挠绊憽?007年，Konstantinos等研究在溫室信息采集和環(huán)境控制領(lǐng)域也獲得了廣泛應(yīng)用[176]。2009年，Pawlowski等提出了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)事件驅(qū)動控制的溫室氣候監(jiān)控模擬方法[181]。韓國學(xué)者研究了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室露點凝結(jié)預(yù)防監(jiān)測與自動控制系統(tǒng)。2010年，Agarkar等預(yù)測到2020年基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室小氣候智能控制將成為現(xiàn)實[170]?，F(xiàn)有溫室內(nèi)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)信息采集研究主要集中在路由協(xié)議、根據(jù)植物的需求調(diào)控微氣候環(huán)境因子和肥水供給是設(shè)施生產(chǎn)的物的生長關(guān)系更直接。（SpeakingPlantApproach）HashimotoChalla2009等通過2010于1980年前就開始研究溫室中植物環(huán)境生理反饋，很少直接用于環(huán)境調(diào)控指導(dǎo)，近年來，Silkeeing（ultipleIagingPlantStress,MIPS）應(yīng)用與溫室植物監(jiān)測，通過圖像對植物早期病蟲Hans-Jürgen包括節(jié)能方法對產(chǎn)品的品質(zhì)與產(chǎn)量的影響、光合監(jiān)測反饋等技術(shù)研究，具體采用荷蘭PHENOSPEX公司研發(fā)的PlantEye開展相關(guān)研究實現(xiàn)栽培管理，Arizona大學(xué)生物系統(tǒng)工程系MuratKacira教授也正在在開展類似的研究工作。年，LiMing等于日本千葉大學(xué)開始在密閉植物工廠中還未真正應(yīng)用的溫室的控制系統(tǒng)中；荷蘭Grow-inIT公司開發(fā)的Growwatch系統(tǒng)通過測量相對濕度、二氧化碳濃度、作物體溫、光合速率、光量子等參數(shù)，觀測作物生長，優(yōu)化氣候設(shè)置，以達(dá)到高產(chǎn)、提升生產(chǎn)潛力作用；2013年，荷蘭Priva公司提出“CropTop”系統(tǒng)采用對栽培植物上中下三層環(huán)境和植物表體溫度測量分析比較作物生20072000溫室作物生長發(fā)育模型和小氣候預(yù)測模型1999Baille溫室小氣候數(shù)值模擬研究始于20世紀(jì)60首次模型的研究奠定了基礎(chǔ)。隨后，國外學(xué)者開始采用計算流體力學(xué)（ComputationalFluidDynamics模型的典型代表有TOMGRO、TOMSIM和HORTISIM[177]。采用CFD我國溫室作物生長發(fā)育模型與小氣候預(yù)測模型的研究開展較晚。覆蓋物、墻體、后坡、土壤各層視為均勻厚度，預(yù)測各部分的溫度。溫室智能環(huán)境控制理論溫室環(huán)境控制理論研究始于20世紀(jì)90年代。國外溫室大部分采用PID控制。在通風(fēng)系統(tǒng)中，由角度反饋機(jī)構(gòu)實現(xiàn)通風(fēng)窗開啟角度的伺服控制，控制溫室通風(fēng)量[174]；在溫室加溫系統(tǒng)中，由閥位反饋機(jī)構(gòu)實現(xiàn)閥門位置的伺服控制，控制暖水管的出水溫度[183]。針對溫室小。朱丙坤等采用相容控制設(shè)計了溫室溫度控制的優(yōu)化控制算法[198]。（如室內(nèi)溫濕度（如室外溫濕度（調(diào)控設(shè)備開關(guān)控制理論和現(xiàn)代控制理論不適于描述這一類系統(tǒng)[196]。Witsenhansen于1966年提出了混雜系統(tǒng)的概念[188]。目前，混雜系統(tǒng)的研究主要包括：混雜系統(tǒng)模型、混雜系統(tǒng)的切換、混雜系統(tǒng)的分析綜合[184]及優(yōu)化控制[190]。混雜系統(tǒng)已在工業(yè)系統(tǒng)有成功應(yīng)用，但在國內(nèi)外農(nóng)業(yè)應(yīng)現(xiàn)有的溫室環(huán)境控制理論弱化了作物環(huán)境模型在控制系統(tǒng)中的測控裝備及平臺構(gòu)建方面80P