温室黄瓜安全生产智能管理专家决策系统的开发.ppt

温室黄瓜安全生产智能管理专家决策系统的开发 贺超兴 ( 中国农业科学院蔬菜花卉研究所100081） 黄丹枫 （上海交通大学农学院 200015） 2007年7月 长春 温室生态系统的特点 研制智能专家系统的意义 系统总体结构 采用英国ELE环境监测站对温室温光水气CO2等环境因子进行实时监测， 采用温湿度仪、光量子仪、CO2测定仪及LI-6400光合作用仪研究了日光温室温、湿、CO2变化的规律。 采用远程无线数字系统采集温室环境参数 人工测量调查黄瓜生长发育变化与光温关系，建立生长模型。 知识库的基础 在中国农科院蔬菜花卉研究所“十五”863项目“可控环境蔬菜高产优质全季节栽培技术体系开发研究”成果基础上。 通过对多年日光温室环境数据的采集和处理，建立了环境数据库,得出了黄瓜生长较为完善的生长发育参数和栽培量化指标。 根据这些量化指标和栽培知识，基于环境数据库建立起专家决策系统,对实现工厂化生产、智能控制和计算机管理有重要的意义。 知识库的建立 栽培管理知识库的主要内容 概述=(栽培历史,栽培现状,营养价值) 生物学特性=(生物学性状,对环境条件的要求,黄瓜的花芽分化,果实的发育和产量) 生产基础知识=(施肥技术,农药使用技术) 育苗=(育苗设施及苗床种类,种子消毒,催芽播种,工厂化育苗新技术) 茬口安排及栽培技术=(秋冬茬、越冬茬、冬春茬、新技术) 绿色食品知识库的主要内容 绿色食品基本知识 绿色食品农药使用准则 无公害、绿色、有机食品的区别 无公害蔬菜生产技术保障体系 有机食品生产标准 绿色食品安全卫生指标 多媒体VCD 病虫害知识库 病害概述=(病害名称、照片、病害症状,发病条件,防治技术) 虫害概述=(虫害名称、照片、生活习性、危害、防治方法） 病害诊断=(发病部位、发病症状、逻辑条件,诊断结果) 知识库维护=（病害添加、虫害添加、病害诊断库添加） 智能决策功能的开发 通过分析和研究温室黄瓜生产管理的现状以及目前国内外关于专家系统、辅助决策系统的研究现状，我们提出了三个原则。 系统各功能模块 产量效益预测模块 算法采用：根据温室黄瓜产量由栽培密度、平均单株瓜数及平均单瓜重三个因子决定，从而根据单株黄瓜担瓜数来预测采收上市量。效益预测则根据上市时的市场价格与产量扣除生产成本得出。 计算数据：温室栽培密度由定植时获得、单果瓜由品种决定，单株座瓜数根据人工调查获得。 产量效益计算程序 产品采收期预测 目的：为定单农业服务 实现方式：根据黄瓜品种生育期的生理发育天数值，结合已建立的温室环境数据库数据资料，通过软件程序计算就可以得出黄瓜的主要生育期到达日期如播期、定植期、开花期、采收期等一系列有用的目标值。 环境数据导入 生长阶段预测模块 算法采用：根据温室周年环境数据库的参数计算黄瓜不同季节的生理发育天数来根据播期确定黄瓜采收期或根据市场采收期安排播种期 计算数据：温室环境周年数据库结合实际环境温度数据进行校正。 具体实现：采用SQL查询化语言实现 ，把 梯形积分公式简化成和的形式 田间管理档案记录 采用了数据库编程可以记录温室代号、管理人员、田间操作类型、方式及数量如施肥、灌溉、打药的种类、浓度、时间、用量等及对田间病虫害发生情况的调查结果及采收、放秧、打叶等操作过程 。 田间管理档案 温室病害发生预测模块 算法采用：根据黄瓜不同病害发生的发病条件结合温室周年温度、湿度环境数据库的参数来预测短期内温室黄瓜病害发生的可能发生率，并通过对温室环境实测值的运用来指导生产上提前采取措施来早期预防病害的发生。 温室环境数据导入模块 由于不同地区温室的环境参数不同，同一地区不同温室的参数也不同，同一温室不同年份的环境参数也有一定差异，因此采用通用环境数据库进行的预测结果与实际值可能有一定偏差，本软件设置的温室环境参数导入模块可以将具备数据采集条件的温室采集的实时数据直接导入系统，更新原有环境数据库用于生产预测，从而提高预测准确度和降低误差率。该模块可将温室自动采集的温、湿度环境参数数据以Access数据库的形式直接导入系统数据库，用于计算生理发育天数进行生长期预测和病害预测，亦可通过人工方式将测得数据导入Access数据库文件再导入。 病虫害防治软件 帮助模块 本模块记录了本软件的作者、版本号、联系方法及本专家系统各功能模块的内容组成和主要作，可以为生产者应用提供应用说明和参数输入方法，指导新用户的使用 。 未来发展设想 完善温室环境数据库，建立不同类型日光温室周年环境数据库用于预测和指导生产 研究黄瓜生长发育与辐照