[00855346]优质蔬菜瓜果种苗工厂化育苗环境的自动化控制与信息化管理

1.工厂化育苗补光系统的研制与开发成功研制了农用微波硫灯光源：获得“设施栽培光照强度传感变送器”的国家发明专利申请号(03116240.1)。实验研究了硫灯和氙灯对幼苗的形态建成的影响，结果表明两者对幼苗光合特性影响不大，但硫灯处理的幼苗叶绿素a含量明显增加，证明两种光源的光谱差异是幼苗形态存在明显差异的根本原因。补光光照强度、光谱与甜瓜、黄瓜种苗花芽分化的相关关系研究：建立温室育苗环境中光谱、光强与果菜类幼苗生长的相关关系模型。2.工厂化育苗环境的自动化控制：2.1穴盘苗标准化生产关键点控制技术根据工厂化育苗环境控制要求，以三个种苗企业的生产和经营需求为目标，课题组选择了种子处理、穴盘孔径选择、基质理化性状、肥水灌溉以及有机肥使用等关键因素开展系统的育苗实验研究，建立了控制环境目标参数模型，形成了育苗过程关键控制点技术，为工厂化育苗环境的自动化控制和生产过程的信息化管理提供了技术支撑。制作了穴盘苗标准化生产技术VCD声像资料1份，发表相关研究论文和专著35篇。2.2育苗温室控制软件从育苗温室的生产特点出发，课题组研制的种苗温室环境多因子控制系统软件(软件著作权号：2005SR09221)，具备以下先进性：(1)人机接口可视化操作界面，具有直观、动态、“傻瓜”化等特点，并易于维护和使用。(2)温室控制一般都有温、湿、光、气(二氧化碳)肥、能耗等多个控制目标，如何同时达到这些目标，是控制算法的主要难点，为此，课题组研制了基于多因子协调思想的控制算法。(3)课题组在软件的算法中引入了相容控制的思想，既保证节能，同时又保证其它环境因子控制目标的实现，摈弃传统控制中的“点”控制目标和“精确控制”的绝对最优设计思想，代之以“区域”控制目标(其期望控制目标是一个区域)，在多个目标中按“权重折衷”的相容优化设计思想。这样，可以在系统中并不设置一个固定的温度值，温室中的温度在允许的一定范围内可进行变动，以求在一个较长的时间内达到理想的平均温度，这样计算机可以根据室外的气候，在使用最低能耗、最佳利用温室中现有设备的情况下自由进行调节，实现了温室环境多因子的控制和节能降耗控制，降低了运行费用。2.3种苗标准化生产的信息化管理将网络技术和计算机技术应用于种苗企业的信息化管理，课题组研制开发了中国第一个基于知识管理、集成自动化技术、信息资源管理技术和知识管理技术的“JDS穴盘苗生产管理系统”，在上海源怡种苗有限公司进行了实际运行，对种苗企业的现代化管理产生了深刻的影响。电子商务模式，集成了种苗生产网络订单、网络销售的营销模式，改革了传统农业企业的营销方式，显著降低了营销成本，同时方便了种苗用户，显著提升了种苗企业管理水平。JDS穴盘苗生产管理系统引入基于三维结构论和3E原则的数据库技术，为种苗生产企业带来了丰富的信息资源(温室催芽室环境信息，种苗生产过程信息，生产计划信息，种苗专家系统信息等)，使得企业高层管理者在进行决策时有了更加可靠的依据。管理人员可以更为容易、方便快捷地进行种苗生产计划、经营和决策，使得种苗企业管理组织结构发生改变，使生产管理的设计、组织、计划、控制越来越趋向智能化。种苗生产质量控制QACCP体系和远程控制系统的研发借鉴国际先进管理理念，建立和完善种苗生产质量控制QACCP理论，为形成温室种苗精准作业系统提供技术保障。叶绿体色素与光谱模型、作物群体光谱效应与光合作用模型、作物群体光谱效应营养(氮、钾)模型、种苗品质评价与控制模型的建立，通过远程控制、图像处理、模式识别技术和智能机械的联合应用，形成基于QACCP理论的温室种苗生产管理系统平台，加速种苗标准化生产技术的集成与推广。