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　　1 溫室農(nóng)業(yè)專家控制系統(tǒng)技術(shù)

　　溫室農(nóng)業(yè)專家控制系統(tǒng)溫室農(nóng)業(yè)專家控制系統(tǒng)是一種計算機管理控制系統(tǒng)。它將農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)技術(shù)與當今的溫室控制技術(shù)有機結(jié)合，將農(nóng)業(yè)專家的知識自動地運用到溫室的實時控制，去。即該溫室系統(tǒng)可根據(jù)專家系統(tǒng)的儲備知識，自動決策和選擇控制參數(shù)，以適合作物的生長。溫室農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)控制技術(shù)_要應(yīng)用計算機與自動控制技術(shù)，是一門橫跨人工智能理論、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、信息技術(shù)、生物學、電子科學、機械設(shè)計和環(huán)境控制等兒大學科，綜合了多種高新技術(shù)的邊緣學科。

　　現(xiàn)代化大型溫室實現(xiàn)智能化控制，必須具備計算機控制系統(tǒng)、自然通風系統(tǒng)、外遮陽系統(tǒng)、內(nèi)保溫系統(tǒng)、濕簾/風扇強制降溫系統(tǒng)、CO:補氣系統(tǒng)、微霧系統(tǒng)、補光系統(tǒng)、灌溉/施肥系統(tǒng)、育苗系統(tǒng)、頂噴淋系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、植保系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、采摘系統(tǒng)等配套設(shè)備。而作為溫室控制載體的控制系統(tǒng)則由先進的控制器、性能可靠的傳感器、完善的尖端控制程序、打印機和顯小器等組成，以實現(xiàn)對上述溫室配套設(shè)備的優(yōu)化運行監(jiān)控。

　　一家所開發(fā)的溫室工程，其控制設(shè)備及軟件內(nèi)核可能相差很大，但其中幾要的控制原理基本相同。胖龍公司開發(fā)的自動化控制系統(tǒng)能夠自動測量溫室的氣候和土壤參數(shù)，并對溫室內(nèi)配置的所有設(shè)備均能實現(xiàn)優(yōu)化運行自動控制，如開窗、加溫、降溫、加濕、光照、CO2補充、灌溉、施肥和環(huán)流等。超越京鵬溫室公司開發(fā)的京鵬計算機控制系統(tǒng)能自動抵御各種惡劣天氣，溫度、濕度、光照、CO2濃度以及肥水供應(yīng)數(shù)量、濃度和時間都在系統(tǒng)的調(diào)控之，。九天溫室公司開發(fā)的溫室環(huán)境控制系統(tǒng)采用閉環(huán)控制方法，對室外風速、風向、口照輻射、溫度及室內(nèi)的濕度等因素進行采集，通過控制器處理后，將控制結(jié)果返回到現(xiàn)場，調(diào)節(jié)現(xiàn)場的執(zhí)行機構(gòu)，對室內(nèi)的氣候因素實施實時控制，以此來保證控制的精度及控制的可靠性。荷蘭Priva是園藝環(huán)境控制的專家，在溫室行業(yè)已有40多年的經(jīng)驗。其開發(fā)的自動控制系統(tǒng)能很好地協(xié)調(diào)控制各種環(huán)境因子，而并非對每個因子單獨控制，具有經(jīng)濟實用、功能齊全、運行可靠等特點。從國內(nèi)外一些溫室公司開發(fā)的溫室控制系統(tǒng)也可以看出，溫室環(huán)境控制是溫室控制技術(shù)的關(guān)鍵所在。

　　溫室農(nóng)業(yè)專家控制系統(tǒng)控制過程如下:溫室，環(huán)境參數(shù)及執(zhí)行機構(gòu)工作參數(shù)等信息通過各傳感器轉(zhuǎn)變成電信號傳送到計算機，農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)根據(jù)不同作物在不同時期的生理需要，在作物生長的不同時期自動設(shè)定溫度、濕度、光照和CO:濃度等的最佳值域作為理想數(shù)據(jù)，并將實際檢測數(shù)據(jù)與理想數(shù)據(jù)的偏差作為溫室氣候的調(diào)節(jié)量。當溫室內(nèi)的溫度超過設(shè)定偏差上限，計算機發(fā)出調(diào)節(jié)指令，執(zhí)行機構(gòu)打開通風降溫系統(tǒng);如果溫室內(nèi)溫度低于設(shè)定偏差下限，計算機發(fā)出調(diào)節(jié)指令，打開通風換氣系統(tǒng);當濕度低于設(shè)定濕度的下限時，計算機發(fā)出調(diào)節(jié)指令，打開加濕系統(tǒng);當CO:濃度超出限定值域時，計算機自動開關(guān)通風換氣系統(tǒng)和COZ發(fā)生器，等等。

　　2 溫室控制存在的問題

　　①農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)自身存在的問題。農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的技術(shù)還不十分成熟，由專家整理出來的知識大多屬于這個領(lǐng)域的淺層知識，形式上也中幾要是條件規(guī)則型知識。而且目前各種專家系統(tǒng)在收集、整理農(nóng)業(yè)專家知識時并沒有把專家是如何學習和獲得這些知識的過程整理出來，這樣開發(fā)的專家系統(tǒng)并不具有真正的學習能力，結(jié)果導致系統(tǒng)應(yīng)用時只能處理人類專家見過的各種情況，不能隨機應(yīng)變。

　?、诓杉瘮?shù)據(jù)的束縛。至今為止，溫室控制技術(shù)還中幾要停留在對溫室環(huán)境因子的監(jiān)控上，并沒有考慮溫室作物本身的生理過程，諸如植株的溫度、光合作用和蒸騰作用等。事實上，溫室，的CO:濃度將根據(jù)植株光合作用的情況來決定，用蒸騰作用的實際數(shù)據(jù)來決定水分和營養(yǎng)液的供給量，根據(jù)植株溫度的測量值來進行溫室內(nèi)的環(huán)境控制等。而且這些測量值將不斷與最佳作物生長模塊，的值進行比較，這些值之間的不同就可能造成作物生長發(fā)育過程，的不良結(jié)果。這也就對溫室控制技術(shù)提出了更高的要求。

　　③農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)在溫室實時控制，的應(yīng)用有局限性。農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)對溫室環(huán)境因子進行實時監(jiān)控，不同于開發(fā)單純的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)，其，涉及與控制系統(tǒng)的“接口”問題。因此，在開發(fā)溫室農(nóng)業(yè)專家控制系統(tǒng)時，對農(nóng)業(yè)知識的表達及推理策略等要認真考慮。同時，將更多的農(nóng)業(yè)知識用于溫室生產(chǎn)的實時控制，，不僅僅局限于對環(huán)境因子的專家指導，例如通過圖象處理等技術(shù)使系統(tǒng)具備自動病蟲害診斷等功能，將使溫室農(nóng)業(yè)專家控制系統(tǒng)的智能化程度更高。

　　3 溫室農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)控制技術(shù)的應(yīng)用前景

　　智能化溫室是在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略指導下開辟的農(nóng)業(yè)新方向。從作物產(chǎn)量角度來看，它具有很高的單位面積產(chǎn)出值;就環(huán)境保護角度而言，它不僅可以產(chǎn)出清潔的瓜果蔬菜，而且由于精確控制化肥及其它添加劑的用量，也避免了對土壤和地下水的污染。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國的大型溫室面積已超過700hm2,1000m“以上的連棟溫室全國32個省市自治區(qū)無一空白。溫室生產(chǎn)已從蔬菜擴展到了花卉、瓜果以及畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖、林木育苗、食用菌、，草藥等領(lǐng)域。近年來，大型連棟溫室以每年超過100hm“的速度增長。目前，國內(nèi)從事溫室制造的企業(yè)已從20世紀80年代的5}6家發(fā)展到300余家。我國的溫室環(huán)境控制技術(shù)與國外技術(shù)相比還比較落后，最近兒年才真正實現(xiàn)計算機自動控制。目前我國的現(xiàn)代化溫室，除智能化控制系統(tǒng)外，硬件系統(tǒng)基本達到與國際同步的水平。可見，將農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)應(yīng)用于溫室的實時監(jiān)控與自動調(diào)控技術(shù)無疑是溫室發(fā)展的新亮點，也是溫室控制技術(shù)發(fā)展的大勢所趨。其發(fā)展?jié)摿皯?yīng)用空間大，對農(nóng)民的實際生產(chǎn)有很重要的指導意義。既滿足了溫室生產(chǎn)的需要，又緩解了領(lǐng)域?qū)＜胰狈Φ拿?，從而大大提高了科學技術(shù)的轉(zhuǎn)化率、到位率和普及率。

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