[发明专利]一种基于最小向量机的番茄温室温度智能预警系统

说明书

本发明公开了一种基于最小向量机的番茄温室温度智能预警系统，其特征在于：所述预警系统由基于CAN现场总线的番茄温室环境参数采集与智能预测平台和番茄温室温度智能预警系统两部分组成；本发明不但有效解决了传统番茄温室环境由于设计不合理、设备落后、控制系统不完善等原因导致密闭式番茄温室内环境仍存在许多问题，而且有效解决了现有的番茄温室环境监测系统，没有根据番茄温室环境温度变化的非线性、大滞后和番茄温室面积大温度变化复杂等特点，对番茄温室环境的温度进行监测与预测，从而极大的影响番茄温室环境温度的调控问题。

技术领域

本发明涉及农业温室自动化装备的技术领域，具体涉及一种基于最小向量机的番茄温室温度智能预警系统。

背景技术

番茄作为一种喜温的蔬菜，白天其在生长的时候温度适宜范围大约为20-25℃左右；夜间的温度最为适宜为13-17℃左右。番茄的适合温度在夜间和白天可以有效促进光合作用，夜间适合的温度可以促进番茄在白天同化物质在生育最为旺盛部位，实现了在茎、果实以及根部充分转运。高温会使得温度呈现出促进生长，随着同化作用不断降低、营养物质不断积累，植株在生长的时候出现停滞，但是长时间保持低温会引起低温危害。育苗的时候对于温度的控制很重要，常会将昼夜温度控制在17-24℃为宜。另外此温度下花器、花芽发育比较适宜；温度在19-20℃的时候，开花温度最为适宜。温度过高直接会影响花的坐果率，适宜温度大约为25℃，此时花的坐果率将会很高。当白天温度高于35℃,或40℃高温持续4小时,夜间温度高于20℃,因果实和叶片在高温和烈日照射下,水分蒸发快,部分组织温度骤然升高,就会对茎、叶、花、果造成伤害。叶片受害,初期叶片褪绿或叶缘呈漂白状,后变黄色,轻者叶缘呈烧伤状,重者整个叶片呈漂白状,后致叶缘枯焦,黄化枯死。当出现35℃的高温时开花、结果受到抑制,40℃以上时则引起大量花果脱落,而且持续时间越长,花果脱落越严重。果实成熟时遇到30℃以上的高温,茄红素形成减慢,超过35℃茄红素则难以形成,表面出现绿、黄、红相间的杂色果,严重时导致日灼病,果实呈透明革质状,逐渐变为白色或黄褐色斑,有的出现皱纹,干缩变硬后凹陷,果肉褐色,不堪食用。关于温室条件栽培番茄的研究目前已有较多报道，在温度与番茄生长方面，张洁等认为番茄生长发育的最适温度上限是33-35℃，超过35℃，其生长发育会受到严重影响。赵玉萍等认为，植株在短时间适当增温8-10℃(没有超过35℃)时，促进植株生长，如果长期处在温度较高环境中，就会出现生长抑制现象，高温还会使农作物生育期缩短。武利明认为番茄在温度20-30℃范围内生长最快，在25-30℃范围内果实的增长量最大，但在30-35℃的高温胁迫下，不同品种的生长发育状况不同。刘保林等研究了光质和温度对日光温室番茄生长发育及产量品质的影响。从温度一个方面研究番茄生长，尤其是对产量的影响。对于其他环境因子条件的研究，如宋胭脂等对现代温室无土栽培的樱桃番茄和中果型番茄进行了3年3大茬的产量测定，并探索了产量与环境因子的关系。杨丽丽等结合温室环境建立了温室番茄果实生长模型。国外方面，德国的Dennis对温室番茄研究较多，对比2个不同温室条件，说明提高温度相对湿度和二氧化碳浓度对番茄产量和品质有好的作用。Adams等发现将温室温度提高到22℃时，番茄生长更快产生更多侧枝，温室从3月到5月温室温度保持在20℃左右，5月下旬温度有所上升，在25℃左右，是株高和坐花坐果增长量下降的一个原因。从番茄生长到采收中期，株高增长速度下降，落秧工作频率可以减少，坐花坐果节位增长速度下降，授粉工作量也可以相应降低。光照主要影响番茄的光合作用，在番茄生长中光照强度和光照时间非常重要。Johnson等认为单果重与相对湿度有关，而本研究中温室在3月与5月下旬后相对湿度变化较大，4月较平稳，对应每周采收的果实单果重先增加再有所降低，4-5月较高，最大平均单果重是125.2g，5月中旬后逐渐降低，可以得出结论，相对湿度是影响单果重的一个重要因素。充分利用温室设施环境的可控性，依照生产者预先设计的方案实现对产量、采收与上市时间、植株发育形态、品质、果实大小等方面控制的目的,研究还需进一步获取详细温室环境数据资料，以便更好掌握番茄生长情况做分析与预测。温室温度是影响番茄生长发育的重要因素，番茄在发芽期、苗期及开花结果期的生长时期对温度有不同的要求，本发明研究番茄的产量和质量与温室温度之间的关系，为调控番茄生长发育的过程中温度、湿度和光照等环境因子提供依据，保障番茄温室的产量和质量。