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公开(公告)号：CN110321627B
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN201910576601.X
申请日：2019-06-28
Applicant: 西北农林科技大学
Abstract: 融合叶片光合潜能的光合速率预测方法，设计除光照等级外其它参数完全相同的植株光合作用试验，待不同光照处理的植株产生差异，随机选取生理状态有差异的植株作为实验样本；测取差异叶片的温度、CO2浓度与光照强度嵌套条件下的净光合速率，并记录叶片暗荧光参数，作为样本数据；对样本数据不同维度上做归一化处理，使各维度数据同处于一个数量级，并划分测试集和训练集；利用回归型支持向量机算法建立融合叶片光合潜能的光合速率预测模型；利用该预测模型，对融合叶片光合潜能的光合速率进行预测，本发明为设施环境的精准调控提供了重要理论基础与技术实现。
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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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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107220672A
公开(公告)日：2017-09-29
申请号：CN201710400511.6
申请日：2017-05-31
Applicant: 西北农林科技大学
CPC classification number: G06N3/126 , G06K9/6269
Abstract: 本发明是一种基于作物需求的适宜根温区间获取方法，基于根温与光照强度、叶温、CO2浓度耦合关系，建立光合速率预测模型，获取适宜根温区间；首先，采用培养箱将作物进行环境预适应处理，其次，采用便携式光合速率测试仪以嵌套实验方式测取不同根温、叶温、CO2浓度、光照强度条件下的净光合速率，分析净光合速率与环境因子之间的耦合性，利用回归型支持向量机建立光合速率预测模型，采用多种群遗传算法寻找在不同根温条件下最优叶温、CO2浓度、光照强度以及相应的最大光合速率，获得适宜根温区间，有效避免冬夏季根温过低过高对水培作物光合作用的影响，为设施水培作物叶温、CO2浓度、光照强度等环境因子的调控奠定了良好基础。
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公开(公告)号：CN107145941A
公开(公告)日：2017-09-08
申请号：CN201710237014.9
申请日：2017-04-12
Applicant: 西北农林科技大学
Abstract: 基于最优光质和光子通量密度的需光量实时动态获取方法，首先基于GA‑GRNN神经网络的光合速率建模，利用GA算法对GRNN神经网络的扩展速度进行优化，GA‑GRNN的光合速率预测模型预测值与实测值的相关分析明显优于GRNN神经网络模型；继而以GA‑GRNN的光合速率预测模型为基础，用量子遗传算法实现光合速率寻优，获得对应的最优光质和光子通量密度，并采用多元线性回归拟合构建光环境调控目标值模型；其中，最优光质模型和光子通量密度模型的决定系数分别0.992、0.9893；以每个温度下光合速率为实测值，最优光质和最优光子通量密度对应的光合速率为预测值，采用相关分析法，其决定系数是0.936，拟合直线斜率是1.012，截距是0.054，表明构建的耦合光质和光子通量密度调控目标值模型性能好。
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公开(公告)号：CN105752580A
公开(公告)日：2016-07-13
申请号：CN201610076518.2
申请日：2016-01-31
Applicant: 西北农林科技大学
CPC classification number: B65G11/02 , B65G47/34 , B65G2201/042
Abstract: 本发明公开一种谷物单粒动态输送与双目图像采集装置，包括下滑道、斗槽、下照相机、限位柱、圆盘、玻璃板、传动带、上照相机、上滑道支架、上滑道、限位光电传感器、步进电机、下滑道支架、机架、上滑道光电传感器、下滑道光电传感器。所述上滑道固定在上滑道支架上，所述上滑道光电传感器固定安装在上滑道的末端，所述下滑道光电传感器固定安装在下滑道的末端，所述限位柱焊接在圆盘上，所述的斗槽安装在圆盘上，所述限位光电传感器固定安装在机架上，所述上照相机安装在机架上，所述下照相机安装在机架上。本发明可以自动地、准确地实现谷物输送与定位，进行图像获取，并且可以对谷物进行收集。
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公开(公告)号：CN205675635U
公开(公告)日：2016-11-09
申请号：CN201620122010.7
申请日：2016-02-03
Applicant: 西北农林科技大学
Abstract: 本实用新型公开一种自动获取单粒谷物双目图像的装置，包括下滑道、斗槽、下照相机、限位柱、圆盘、玻璃板、传动带、上照相机、上滑道支架、上滑道、限位光电传感器、步进电机、下滑道支架、机架、上滑道光电传感器、下滑道光电传感器。所述上滑道固定在上滑道支架上，所述上滑道光电传感器固定安装在上滑道的末端，所述下滑道光电传感器固定安装在下滑道的末端，所述限位柱焊接在圆盘上，所述的斗槽安装在圆盘上，所述限位光电传感器固定安装在机架上，所述上照相机安装在机架上，所述下照相机安装在机架上。本实用新型可以自动地、准确地实现谷物输送与定位，进行图像获取，并且可以对谷物进行收集。
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公开(公告)号：CN207355145U
公开(公告)日：2018-05-15
申请号：CN201720627723.3
申请日：2017-05-31
Applicant: 西北农林科技大学
IPC: A01G31/02
CPC classification number: Y02P60/216
Abstract: 一种基于ZigBee的水培作物根温调节装置，包括：测温模块，设置于培养液中，实时测量培养液温度；CC2530控制器，组网获取当前作物培养液最适合温度；加热模块，在培养液当前温度小于最适合温度时，开启加热；制冷模块，在培养液当前温度小于最适合温度时，开启制冷；继电器，与所述加热模块和制冷模块连接，控制二者的工作状态；开关电源，与所述继电器连接，给加热和制冷模块供电；培养液循环泵，设置于培养液的封闭流通管路上，带动培养液在封闭状态下循环流动；水泵控制模块，接所述培养液循环泵，控制其工作状态；电源模块，为用电部分供电；本实用新型作为物联网控制的一个终端设备，可实现对水培作物培养液温度的实时动态调节。
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