关于数据库的温室环境管理智能决策支持系统的研制

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1、基于数据库的温室环境管理智能决策支持系统的研翩术发展的典型代表，模型中包括了番茄、黄瓜、甜椒等多种园艺作物的模块9。∞。在国内，李萍萍、王多辉等对温室生菜生长进行了动态和生产潜力的模拟““；高亮之等研制的小麦栽培模拟优化决策支持系统已在中国许多省市大面积推广使用，并取得增产，增收的效果“”；吕永成等研制的基于专家系统(ES)的水稻优质高产栽培模拟优化决策咨询系统也已经在国内开始推广使用“”。在温室环境的控制方面，利用工程技术的方式，结合作物生长的生理要求，实现对温度、湿度、C02浓度、光照以及水肥进行自动控制。在国外，J．W．Jones(1989)等通过模拟番茄动态生长过程来优化控制温度和c0

2、2浓度；X．Yang，T．H．Short(1989)等对温室黄瓜生长的微气候进行了模拟“‘“。P．Jones(1990)等人将环境控制模型和番茄生长模型结合起来，确定了温室内番茄生长的最佳温度设定值。N90年代初期，农业决策支持系统又有了进一步的发展，形成了以知识库系统或以专家系统支持的智能化的农业决策支持系统，如1992年美国Florida大学农业工程系H．Lal等人研制的FARM—sYS(FarmMachineryManagementDecisionSupportSyst锄)和D．E．Kline等人研制的农场级智能决策支持系统(FINDS)。在国内，南京农业大学的柯建国以南方红壤区生态为研

3、究对象。建立了面向地、县级的农业生态系统智能决策支持系统(DSSA)“”，开发出的智能决策支持系统在指导农业生产发展，实现作物优质、高产、高效，提高农村科技水平和推广科学技术等方面发挥了重要作用。但是目前国内温室专家决策系统的研究，针对农业病虫害诊断性方面的较多，而对于温室环境控制，乃至整个温室监控管理方面的研究不多。一方面是因为温室环境的知识获取非常复杂，难以对其进行有效的知识表述和推理，包括用合适的计算机程序去实现；另一方面是温室环境系统是一个多变量的大惯性非线性系统，并且有耦合、延迟等现象，很难对温室环境建立准确的数学模型，难以评估最后控制的效果“”．尤其是智能决策系统在温室应用方面的研

4、究历史相对较短，还处于刚刚起步阶段，有些方面甚至处于空白阶段。智能化温室代表着温室的发展方向，将智能决策支持系统运用到温室环境因子的控制中，正是目前智能温室发展的趋势。6————————堂垒些塑幽苎1．3本课题主要研究内容第一部分：智能决策支持系统∞sS)的介绍。首先介绍了智能决策支持系统的概念、特点及组成结构，其次概括了智能决策支持系统丌发环境和开发特点，最后阐述了智能决策支持系统中的知识库系统原理．这部分理论研究为后续工作打下理论基础和提供参考依据。第二部分：温室环境控制系统选配及成本控制模型的研究。在分析影响温室环境主要因素的基础上，通过查阕大量文献，根据温室环境控制系统选配原理，对通风

5、系统、人工补光系统、蒸发降温系统、采暖系统以及湿度调节系统进行了选配；对温室环境控制可执行机构进行实际测量测试后，建立温室设备控制成本模型，主要是为实现综合环境控制决策服务的；最后对三种温室环境控制方式进行了比较，选择专家智能决策系统作为本论文研究的控制决策方式。第三部分：温室环境管理智能决策支持系统皿)sS)总体设计。根据系统设计原则，首先选择开发环境，进行系统分析，然后确定开发流程，设计IDSS的总体结构，最后详细设计了人机交互系统、数据库系统、知识库系统、模型库系统以及系统的推理机。第四部分：温室环境管理智能决策支持系统(DSS)具体实现。采用查阅相关文献资料，以及现场实验等方式，获取有

6、关环境控制和作物生长的实际数据，完成开发温室环境管理IDSS的基础——知识获取和储备。通过决策实例，介绍了IDSS模块组成、系统界面及主要功能。1．4本课题主要技术路线按照上述研究内容和研究思路，确立研究的技术路线如下：(1)数据、知识收集：搜集、总结并分析温室环境控制的有关知识、温室设备的选配原理以及温室作物生长模型，从温室环境控制特点、作物生长规律归纳温室环境整体控制机理。(2)系统分析：经过多次与领域专家以及温室第一线生产管理人员的讨论，对本系统的使用对象、需求以及功能进行了分析，使本系统具备实用性。(3)系统开发：依据软件工程学的开发方法，采用基于数据库的系统7基于数据库的温室环境管理

7、智能决策支持系统的研制设计思想开发了温室环境管理智能决策支持系统。在分析智能决策支持系统的组成基础上，利用Delphi7．0来开发出功能全面、操作灵活、界面友好、可维护性和通用性强的智能决策支持系统。同时利用Delphi自带的DatabaseDesktop和BDEAdminislrator建立Paradox7格式的每天定点时间的环境数据库和温室设备状况数据库，以及作物的动态生理参数数据库，知识库和