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公开(公告)号：CN113625806B
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN202110998843.5
申请日：2021-08-28
Applicant: 西北农林科技大学 , 北京云耘智荟科技有限公司
IPC: G05D27/02
Abstract: 面向碳中和需求的效率最优温室植物调控方法，以温度、光照强度和环境空气CO2浓度作为输入，以光合速率作为输出，构建光合速率模型；获取不同温度与光照强度组合条件下的CO2浓度饱和点曲面，分别离散化出温度‑CO2饱和点关系曲线和光照强度‑CO2饱和点关系曲线，并分别获取曲线曲率，将曲率极值点作为划分调控区间上下限；将CO2浓度饱和点曲面划分为9个区域，中心区域即为目标调控区间；当环境温度和光照强度处于中心区域时，不做干预；当环境温度和光照强度处于中心区域外部时，选择目标调控区间中距离当前环境温度和光照强度欧式距离最短点作为调控目标值，将环境调控至目标调控区间，从而可智能调控环境温度和光照强度。
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公开(公告)号：CN113640267A
公开(公告)日：2021-11-12
申请号：CN202110998867.0
申请日：2021-08-28
Applicant: 西北农林科技大学 , 北京云耘智荟科技有限公司
Abstract: 一种基于叶绿素荧光的适宜作物生长氮素浓度区间获取方法，在不同氮素浓度条件下培养同一作物，获取所述作物在所述不同氮素浓度条件下的叶绿素荧光参数，其中每个氮素浓度条件下的叶绿素荧光参数有多种，进行归一化处理后，求取各种叶绿素荧光参数与氮素浓度的相关性，筛选出与氮素浓度相关性最高的一种叶绿素荧光参数；根据筛选出的叶绿素荧光参数对氮素浓度响应的离散点，对离散点进行拟合得到叶绿素荧光参数对氮素浓度的响应曲线；计算所述响应曲线的离散曲率，并以曲率特征点为分界点，得出作物在不同区间段对氮素浓度的响应规律以及适宜作物生长的氮素浓度区间。本发明可为设施作物动态、精准的调控氮肥施用量提供理论依据。
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公开(公告)号：CN112152728B
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202010983711.0
申请日：2020-09-18
Applicant: 西北农林科技大学
Abstract: 一种面向行为感知的便捷超声多路收发硬件系统，包括USB同步收发声卡、带操作系统的平台、超声发生音响及麦克风阵列；USB同步收发声卡包括MCU、TXCO、USB、音频DAC、低噪声LDO及麦克风接口等电路，该声卡其能接入带操作系统的平台的USB接口，并识别为USB音频播放和录音设备，由上位机程序控制USB音频驱动实现自定义超声信号的收发；超声发生音响包括线性电源、信号冲击保护及节能电路、宽频功放电路及铝带式高音扬声器，声卡输出信号经功放电路功率放大后推动扬声器发出超声；麦克风阵列为1‑4个可采集超声频段的MEMS数字麦克风组成的阵列。本系统成本低且普适性好，能够便捷控制，实现在20K‑40KHz频段内任意超声信号的多路同步收发。
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公开(公告)号：CN112083748B
公开(公告)日：2021-06-15
申请号：CN202010983695.5
申请日：2020-09-18
Applicant: 西北农林科技大学
IPC: G05D25/00
Abstract: 一种光质优先的设施光环境调控方法，设施光环境包括光照强度和光质比，其高效益调控是指导设施作物高效生产的关键。本发明设计实验获取光合速率，利用机器学习构建光合速率预测模型；基于预测模型获取离散光响应曲线，计算曲线U弦长曲率最大点构建调控特征点集；以对光合速率影响较大的光质比为优先调控因素；完成其优化后，再计算效益最佳光强值，构建调控目标点集；利用支持向量机构建红、蓝光需光量模型。试验结果表明，红、蓝光需光量模型测试集决定系数分别为0.93和0.95。其调控效果相比于固定光质比调控有明显提升，且其光能需求仅为传统光饱和调控的36.4％，保证光合速率较高的前提下，减少了光能需求。
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公开(公告)号：CN108614601B
公开(公告)日：2021-05-04
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：CN107145941B
公开(公告)日：2020-11-13
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：CN109526444A
公开(公告)日：2019-03-29
申请号：CN201811320198.6
申请日：2018-11-07
Applicant: 西北农林科技大学
IPC: A01G7/04 , F21S10/02 , F21V14/02 , F21V21/15 , F21V21/30 , F21Y113/10 , F21Y115/10
Abstract: 一种动态可调整光质配比的植物补光灯，包括补光灯外壳，其特征在于，在补光灯外壳内开有若干内漏光槽，在内漏光槽中设置有与其同轴的多棱柱灯架，多棱柱灯架的各侧面上设置有不同波段的铝基板灯条，多棱柱灯架的一端连接舵机动力组，由舵机动力组带动其在内漏光槽内转动。本发明解决了一般植物补光灯光质配比不可变或需要人手动改变光质配比的问题，该植物补光灯能够满足不同作物不同生长阶段光质需求，整个过程还能够自动实现，同时维修方便，用户也可根据需求进行扩展，能够在保证作物提产增质的基础上方便用户使用。
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公开(公告)号：CN109115708A
公开(公告)日：2019-01-01
申请号：CN201811145053.7
申请日：2018-09-29
Applicant: 西北农林科技大学
IPC: G01N21/31 , G01N21/3563 , G01N21/359
Abstract: 本发明属于助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料技术领域，公开了一种苹果内部多品质一体化无损检测系统及方法、判别模型；LED光源模块，用于实现LED光源发出稳定定量的光，照射进苹果内部，经过漫反射到达光电二极管；光谱检测模块，用于获取到实际有效的电压值；用户交互模块，用于进行白板矫正和检测类型的选择；显示苹果的内部品质指标以及用户建议；显示设备的使用说明以及口感评价标准；核心处理器模块，用于接受光谱检测模块得到的十个波段的电压值，根据电压计算出对应的光强值，结合判别模型，给出苹果的内部品质信息，并给综合口感评价结果。本发明具有无损、速度快、效率高、成本低、重复性好、无需进行样品预处理。
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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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