基于作物信息融合的多尺度温室环境控制系统

摘要

本发明公开了一种基于作物信息融合的多尺度温室环境控制系统，在温室环境因子控制系统基础上，引入作物生理信息和生长信息，采用信息融合技术对这些温室参数进行分层次、多级别、多方面的融合，建立起包含作物信息的综合温室信息融合平台，在评价指标体系下，建立温室智能决策控制系统。该控制系统综合考虑温室中环境因子、作物生理参数、作物生长参数对温室环境控制的要求，通过信息融合技术建立温室环境智能决策系统，实现温室环境参数实时控制，既达到温室环境因子的有效控制，又利于作物生理和生长需求，提高温室生产效率，增加温室作物产量。

主权项

一种基于作物信息融合的多尺度温室环境控制系统，其特征在于：在温室环境因子控制系统基础上，引入作物生理信息和生长信息，采用信息融合技术对这些温室参数进行分层次、多级别、多方面的融合，建立起包含作物生理信息和生长信息的温室综合信息融合平台，在评价指标体系下，建立温室智能决策控制系统；所述的温室综合信息融合平台，能够表征温室各种模型，包括环境因子层、作物生理层和作物生长层模型，以及各模型之间的交互特性；所述采用信息融合技术对这些温室参数进行分层次、多级别、多方面融合的全过程，分为3层，第一层为各种温室环境因子、温室作物生理参数和温室作物生长参数的采集与处理，为数据的滤波、放大、整形、标准化基本处理；第二层以时间尺度为标准化，将温室信息采集系统得到的所有信息分为3种，环境因子尺度、作物生理尺度和作物生长尺度，其中环境因子尺度信息融合针对温室中的温度、湿度、光照、CO₂浓度，作物生理尺度融合针对叶面湿度、叶面温度、茎流量、冠层光合作用有效辐射，作物生长层尺度融合针对果实膨大率、叶面积增长率、茎干增长速率、干物质积累速率；第三层为温室综合信息融合平台，为系统的最终的模型库；所述的评价指标体系在结合经济指标和能耗预测指标基础上，通过温室综合信息融合平台构建起综合三类指标的完整体系，包括实时指标、短时指标和长期指标，实时指标包括温室环境温度、温室环境湿度、光照、CO₂浓度、土壤温度、土壤湿度，短时指标包括叶面温度、叶面湿度、径流量、光合作用有效辐射，长期指标包括果实膨大率、叶面积增长率、茎干增长率、干物质积累率，三种指标均来源于温室综合信息融合平台。