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设施化农业中液体微喷控制策略的研究

设施化农业中液体微喷控制策略的研究

作者：郑世健西南科技大学

学位级别：硕士

随着经济水平的提高和农业技术的发展,设施化农业已经成为当代农业的重要组成部分,温室作为重要的农业设施,发展迅速,由传统简易控制或人工控制转变为有调控设施的比例逐年增加,传统设施化农业向现代精细化设施农业转变的需求日益迫切... 详细信息

随着经济水平的提高和农业技术的发展,设施化农业已经成为当代农业的重要组成部分,温室作为重要的农业设施,发展迅速,由传统简易控制或人工控制转变为有调控设施的比例逐年增加,传统设施化农业向现代精细化设施农业转变的需求日益迫切。本文以费约果扦插育苗温室作为研究对象,由于费约果扦插育苗过程中,对空气湿度要求较高,故重点研究温室空气湿度的精细化控制。在广泛查阅国内外相关文献的基础上,设计了温室微喷控制系统,研究了传感数据异常检测处理算法、空气湿度传感器部署算法和微喷控制策略,为实现温室精细化控制的研究做了有意义的探索,主要研究的工作包括以下几个方面:一是针对温室采集数据的离群和丢失现象,提出了基于数据间的多属性相关特性改进的密度异常检测算法来消除数据不准确问题的新方法;二是针对温室空气的空间变异性,提出了采用逐步累积和与离散粒子群优化的传感器部署算法,通过少量湿度传感器确定温室整体空间湿度分布特征,在保证感知精度与采集数据代表性的同时,降低了部署成本和数据冗余;三是研究了温室机理建模和实验建模方法,采用阶跃建模方式建立了温室空气湿度模型,通过大量温室仿真实验验证了温室空气湿度模型的合理性。在温室空气湿度模型基础上,对比了PID控制、模糊控制和模糊PID控制方法的控制效果,针对温室控制存在的时滞问题,采用了动态矩阵控制反馈调整的预测模糊PID控制方法,提高了温室控制的精度。四是搭建了基于无线传感器网络和WIFI的嵌入式温室监控系统硬件框架,并设计了系统功能;最后,对温室空气湿度控制系统软硬件平台进行测试,结果表明,系统能够有效的将温室空气湿度控制在预设的阈值间,有助于提高费约果扦插育苗的存活率。

关键词：温室控制空气湿度异常检测传感器部署微喷控制

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基于模糊规则的温室微喷控制系统研究

节水灌溉 2021年第4期 28-34页

作者：付聪郑世健陈果刘知贵中国工程物理研究院研究生院四川绵阳621000 西南科技大学信息工程学院四川绵阳621000

针对温室微喷系统控制算法不稳定、适应能力差等问题,利用模糊规则设计了一种平滑切换控制算法;利用阶跃建模方法搭建微喷量与空气湿度的数学模型,简化了温室空气湿度模型;最后将WiFi和ZigBee传输技术结合来搭建温室远程控制系统。Matla... 详细信息

针对温室微喷系统控制算法不稳定、适应能力差等问题,利用模糊规则设计了一种平滑切换控制算法;利用阶跃建模方法搭建微喷量与空气湿度的数学模型,简化了温室空气湿度模型;最后将WiFi和ZigBee传输技术结合来搭建温室远程控制系统。Matlab/Simulink仿真实验结果表明,模糊切换控制策略比传统模糊PID控制拥有更小的超调量、较高的稳定性,能够达到较好的控制效果。同时,实际运行结果表明,温室微喷控制系统丢包率小于15%,温室空气湿度能控制在89%左右,运行稳定且符合温室空气湿度控制要求,实现了温室空气湿度的精确控制,为发展设施化农业精细化控制提供一种解决思路。

关键词：温室微喷控制温室空气湿度模型模糊PID控制 PID 模糊控制智能控制

温室微喷空气湿度场重建的传感器优化部署研究

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节水灌溉 2020年第7期 69-73,80页

作者：付聪郑世健刘知贵西南科技大学信息工程学院四川绵阳621000 中国工程物理研究院电子工程研究所四川绵阳621000

针对温室变量微喷作业中空气湿度传感器部署问题,在经典连续粒子群思想和算法框架基础上,重新定义问题的表示方法和速度-位置规则来优化空气湿度传感器部署;利用时空协同克里金插值方法构建适应度函数。针对适应度函数,利用设计的离散... 详细信息

针对温室变量微喷作业中空气湿度传感器部署问题,在经典连续粒子群思想和算法框架基础上,重新定义问题的表示方法和速度-位置规则来优化空气湿度传感器部署;利用时空协同克里金插值方法构建适应度函数。针对适应度函数,利用设计的离散粒子群算法的迭代计算得到传感器位置与数目。通过仿真实验,对最终传感器部署的采样值使用Kriging插值与未优化的数据三维图进行空气湿度场重建精度对比和统计方法验证,验证了该算法的有效性,为温室变量微喷作业奠定基础。

关键词：湿度场离散粒子群算法逐步累积和算法传感器部署

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智能温室精细化控制中传感器布点的研究

节水灌溉 2017年第10期 74-78,83页

作者：万博雨付聪郑世健范玉德刘知贵西南科技大学信息工程学院四川绵阳621000 中国物理研究院化工材料研究所四川绵阳621000

针对智能温室变量施水作业中土壤水分传感器部署问题,提出一种将规则网格化和Delaunay三角剖分算法相结合的布点方法。该方法通过规则网格化,将温室种植区域土壤离散成多个正方形网格,再对每个正方形网格进行Delaunay三角剖分。考虑到... 详细信息

针对智能温室变量施水作业中土壤水分传感器部署问题,提出一种将规则网格化和Delaunay三角剖分算法相结合的布点方法。该方法通过规则网格化,将温室种植区域土壤离散成多个正方形网格,再对每个正方形网格进行Delaunay三角剖分。考虑到土壤含水量存在空间变异性,利用变异系数对剖分的三角网格进行约束,将局部变异性较大的三角网格再次细分,实现少量传感器确定温室土壤含水量分布特征。利用MATLAB确定土壤含水量变异系数阈值,对最终部署点的采样值使用Kriging插值与实际土壤含水量三维分布图对比验证,并通过对照实验验证了算法的正确性,为温室精细化变量施水作业奠定基础。

关键词：传感器部署规则网格 Delaunay三角剖分空间变异性 Kriging插值

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基于空间插值的室内湿度场模拟方法比较分析

节水灌溉 2019年第2期 7-10,17页

作者：郑世健付聪万博雨刘知贵西南科技大学信息工程学院四川绵阳621000 中国工程物理研究院电子工程研究所四川绵阳621000

空间插值是研究空间因子区域分布特征的重要方法,可实现空间因子可视化展示。不同的空间因子受影响不同,导致空间插值方法的可靠性和适用性存在差异。为了确定室内区域湿度场动态实时化模拟的最佳方法,以Inter实验室内54个温湿度传感器... 详细信息

空间插值是研究空间因子区域分布特征的重要方法,可实现空间因子可视化展示。不同的空间因子受影响不同,导致空间插值方法的可靠性和适用性存在差异。为了确定室内区域湿度场动态实时化模拟的最佳方法,以Inter实验室内54个温湿度传感器的一个月采集数据为研究案例。综合分析了反距离权重插值、径向基函数插值、普通克里金插值、协同克里金插值、时空克里金插值和时空协同克里金插值6种空间插值方法,并采用交叉验证的方法对插值结果进行比较。结果表明,时空协同克里金插值方法在模拟准确度、可信度和反应极值等能力都要优于其余几种插值方法。

关键词：空间插值湿度场时空协同克里金湿度场模拟

基于神经网络的温室土壤水分动态预测模型研究

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节水灌溉 2017年第11期 72-76页

作者：万博雨付聪郑世健范玉德刘知贵西南科技大学信息工程学院中国物理研究院化工材料研究所

针对智能温室变量施水的土壤水分预测问题,建立基于神经网络的土壤水分动态预测模型。以Delaunay三角剖分布点方法为基础,并将种植区域离散成若干单元。对各离散单元,模糊其土壤喷灌量,将单位时间土壤含水量的变化映射成土壤水势变化。... 详细信息

针对智能温室变量施水的土壤水分预测问题,建立基于神经网络的土壤水分动态预测模型。以Delaunay三角剖分布点方法为基础,并将种植区域离散成若干单元。对各离散单元,模糊其土壤喷灌量,将单位时间土壤含水量的变化映射成土壤水势变化。考虑到土壤的时空特性,使用MATLAB建立以预测单元表层测量点土壤含水量、土壤温度和单位时间土壤含水量变化量作为输入,未来时刻该单元中心土壤深层含水量作为输出的BP神经网络和RBF神经网络预测模型。利用温室实际数据验证模型的准确性,通过比较两种神经网络模型结果,得出RBF神经网络模型具有较好实用性,为温室精细化变量施水的实现奠定基础。

关键词：动态预测模型 Delaunay三角剖分土壤含水量水势 BP神经网络 RBF神经网络

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基于多相关性的传感数据离群点检测与处理

测控技术 2020年第4期39卷 81-85,107页

作者：郑世健付聪万博雨刘知贵西南科技大学信息工程学院四川绵阳621000 中国工程物理研究院电子工程研究所四川绵阳621000

针对传感数据中离群点造成结果精确度低的问题,设计了一种基于局部异常检测方法的改进离群数据检测算法。利用节点数据的时空相关性建立了时空变化因子模型,对局部异常检测算法中距离计算进行改进,使弥散数据更加密集,提高检测精确性。... 详细信息

针对传感数据中离群点造成结果精确度低的问题,设计了一种基于局部异常检测方法的改进离群数据检测算法。利用节点数据的时空相关性建立了时空变化因子模型,对局部异常检测算法中距离计算进行改进,使弥散数据更加密集,提高检测精确性。此外,还利用了不同数据间的属性相关性构建了一个线性回归模型,用于处理误差数据。为了验证算法的可行性,选用多个数据集进行对比测试。实验结果表明,该算法能够在实现高检测精度的前提下,将虚警率控制在较低水平。

关键词：传感数据时空相关属性相关离群点检测

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党员群众服务中心规范化建设要整体推进

学习月刊 2010年第6X期 97-97页

作者：郑宜珍郑世健中共武汉市江夏区委组织部武汉市江夏区郑店街党工委

武汉市江夏区郑店街共有21个村、2个社区,党员1531名。2010年以来,按照"创先争优作示范,强村富民促发展"的主题。

关键词：郑店创先服务中心武汉市江夏区先锋模范作用党务公开共建单位办事流程财政划拨东风村

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关于提升基层税务机关内部控制质效的思考

税务研究 2024年第5期 140-145页

作者：伍世健国家税务总局广州市越秀区税务局

基层税务机关作为税费政策的落实者和税务行政管理的终端环节,其内部控制质效对税务系统整体秩序和税收工作成效有着重大影响。目前,我国基层税务机关内部控制还存在内部控制责任意识和协作氛围不够浓厚、风险评估及时性和全面性有待提... 详细信息

基层税务机关作为税费政策的落实者和税务行政管理的终端环节,其内部控制质效对税务系统整体秩序和税收工作成效有着重大影响。目前,我国基层税务机关内部控制还存在内部控制责任意识和协作氛围不够浓厚、风险评估及时性和全面性有待提高、内部控制措施有效性和灵活性需要增强、数据联动和信息沟通不够紧密、监督评价管理不够有力等问题。为提升基层税务机关内部控制质效,应当持续深化内部控制制度和文化建设、常态化开展业务运行风险评估、着重强化事前事中监控和内生化内部控制、深度畅通数据和信息沟通机制、完善数字化常态化监督评价体系。

关键词：基层税务机关内部控制风险防控风险评估