Система оптимизации факторов среды при выращивании растений

 

Ф. Ф

«i> 703064 ьви и и и

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид ву (22) Заявлено 22.02.78 (21) 2583005/30-15 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)M Кл.

А 01 G 7/00 йкударотооииый комитет

СССР... le делам изобретеиий и открытий (53) УД3(58,03 (088.8) Опубликовано 15.12,79. Бюллетень М 46

Дата опубликования описания 15;12.79 (72) Авторы изобретения

К. Б. Норкин, О. Б. Суслова, И. В. Тиме, Ю. А. Беркович и В. Л. Корбут

Ордена Ленина институт проблем управления автоматики и телемеханики и Институт медикобиологических проблем (71) Заявители (54) СИСТЕМА ОПТИМИЗАЦИИ ФАКТОРОВ

СРЕДЫ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ РАСТЕНИЙ

Изобретение относится к регулированию среды при выращивании сельскохозяйственных культур в условиях защищенного грунта.

Известна система оптимизации факторов сре ды, содержащая измерительную камеру (фитотрон) со средствами измерения параметров среды и физиологических процессов растений, автоматический оптимизатор, исполнительные ме- . ханизмы, регулирующие параметры среды в фитотроне, причем выходы систем измерения соединены с входом автоматического оптимизатора, а выходы автоматического оптимизатора соединены с исполнительными механизмами в фитотроне (1).

Однако известная система не позволяет определять и поддерживать оптимальные технологические режимы выращивания растений в промышленных теплицах, поскольку в них невоз можно быстро измерять и изменять многие факторы из-3а большого объема и негерметичности теплиц. Изменение факторов среды в теплице по оптимальной программе, выработанной заранее с помощью измерительной камеры (фитотрона), приводит к снижению продуктивности растений в теплице, так как условия выращивания в теплице и в фитотроне не идентичны.

Целью изобретения является повышение продуктивности сельскохозяйственных культур путем улупиения технологических режимов их выращивания в теплицах. Кроме того, целью изобретения является выравнивание условий выращивания, а также повышение точности отра- — ботки оптимальных технологических режимов в фитотроне и в теплице.

Указанные цели достигаютсв; путем установки фитотрона с растениями в теплице с растениями той же культуры, сорта и возраста, соединения выходов средств измерения оптимизи1б руемых параметров Среды и физиологических процессов растений в фитотроне с входом автоматического оптимизатора через вычйслитель ное устройство, моделирующее поведение посева на прогнозируемый период, параллельного соединения выходов автоматического оптимизатора с выходами устройства регулирования и стабилизации оптимизируемых параметров среды в фитотроне, с входами вычислительного жтоойства и входами масштабируюшего фун3 703064 "кционального преобразователя, причем выходы обратной связи на вычислительное устройство масштабирующего фуйкцйональнбго преобразо- 10 для уточненной идентификации математичес" вателя подключены к задатчикам устройств кой модели и параллельно на масштабирующий регулирования и стабилизации оптимизируемых функциональный преобразователь 12, в котором йараметров среды в теплице. Кроме того, выхо 5 вводится коррекция оптимальных режимов, полуды средств измерения каждого неойтимизиру- ченных для фитотрона 2, с учетом разницы в емого" параметра среды в фитотроне и теплице: площадях, объемах и конструкциях фитотрона соединены с входами устроиства сравйения, вы- и теплицы . Скорректированные оптимальные заходы устроиства сравнения подключейь ic"Iõî- -дания йодаются с выхода масштабйрующего дам устройств, регулирующих неоптимиэиру- 10 функционального преобразователя 12 на задатемые параметры среды в фитотроне. чики устройств 6 регулирования и стабилизации

На чертеже изображена функциональная, оптимизируемых параметров среды в теплице. схема системы оптимизации факторов среды Сигналыот средств 3 измерения неоптимизиру при выращивании растений. етых параметров среды в теплице (например, Система включает следующие элементы: 15 затенение растений в посеве, условия опыления

1 — теплица с растениями, 2 — фитотрон, 3 — и т.д.) и средств измерения соответствующих средства измерения неоптимизируемых парамет- параметров в фитотроне периодически сравниров среды в теплице, 4 — средства измерения ваются в устройстве сравнения 9, вырабатыванеоптимизйруемых параметров среды в фитотро- . ющем сигналы управления устройствами,7, коне, 5 — средства измерения оптимизируемых, . 20 торые выр внивак т неоптимизируемые параметйараметров среды и физиологических процессов ры среды в фитотроне до уровня тепличных. растений в фитотроне, 6 — устройства регулиро- Применение предлагаемой системы дает возможвания и стабилизации оптимизируемых парамет- . ность поддержйвать оптимальные технологичесров среды в теплице, 7 —, устройства,"регули- кие ремапйы выращивания растений в теплицах рующие неоптимизируемые параметры среды в значительного объема, используя найденные оп25 фитотроне, 8 — устройства регулирования и ста- "-- aiihmte режимы в небольшом фитотроне без билизации оптимизйруемых параметров-среды в составления программ для переноса эксперименфитотроне, 9 — устройство сравнения, 10 — вы- тальных данных от фитотрона к теплице. числительйое устройство, моделйрующее йоведе- Постоянный контроль эа факторами среды ние посева растений на прогнозируемый период, и состоянием процессов и быстрое приведение

11 — автоматический оптимизатор (например, ре1 их. к- оптимальным значениям позволяют повыализованный на ЦВМ), 12 — масштабирующий сить продуктивность сельскохозяйственных кульфункциональный преобразователь . " тур в защищенном грунте.

Система работает следующим образом..

Средства 5 измерения оптимизируемых пара- З5 метров среды (темнература, влажность, концент- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я рация СО в воздухе и т.д.) и физиологических процессов растений (фотосинтез, прирост биомас 1. Система оптимизации факторов среды сы и тд.) в фитотроне 2 вырабатывают соответ- при выращивании растений, содержащая теплиствующие сигналы и подают их на вычислитель-, цу со средсжйчи измерения и устройствами реное устройство 10, моделирующее йоведение по- гулирования и стабилизации параметров среды.. сева растений на прогнозируемый период. Вы- фитотрон co средствами измерения и устройчйслйтельное устройство 10 реализует программу "ствами регулирования и стабилизации параметидентифйкации математической модели посева ров средьг, автоматический оптимизатор, о т45 с учетом априорной и текущей информации, а л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повыше также прогнозов погоды, суточного и сезонного . ния продуктивности сельскохозяйственных кульхода освещения и тд. и вычисляет-значение кри- тур путем- улучшенная технологических режимов терия оптимизации на прогнозируемый период. при их выращивании, фитотрон с растениями

Автоматический оптимизатор 11 Оеализует про- установлен внутри теплицы с растениями той грамму поиска оптимальных режимов для фито- же культуры, сорта и возраста, выход средств

50 трона 2 по вычисленному на прогнозируемый измерений которого подсоединен ко входам период критерйю оптимизации и подает сйгналы " автоматического оптимизатора через вычислина задатики устройств: 8 регулировайия "и ста- тельное устройсТво, моделирующее поведение билизацйи оптимизируемых" параметров-"среды в растительного йосева на прогнозируемый пефитотроне, которые и подстраивают факторы риод, причем выходы автоматического оптими55 среды в фитотроне до оптимального в данный затора соединены параллельно с выходами уст период уровня. Сигнал с выхода автоматическо- ройства регулйрования и стабилизации параметго оптимизатора 11 подается также в качеСтве ров среды в фй отроне, с входами вычисли ель5 703064 6 ного устройства„и выходами масштабирующе- не и теплице, выходы средств измерений неопго функционального преобразователя, выходы тимизируемых параметров среды в фитотроне которого подключены к задатчикам устройств и тешпще соединены с входами устройства cpat регулирования и стабилизапин параметров сре- пения, выходы котороЮ Подтслючены к-входам ды в теплице., 5 устройств, регулирующих неоптимизируемые параметры среды в фитотроне.

2. Система по п, 1, о т л и ч а ю щ а я "с я .. Источники информации, тем, что, с целью выравнивания услоиий выра- принятые во внимание при экспертизе щивания и повышения точности отработки опти- 1. Авторское свидетельство СССР Р 456595, мальных технологических режимов в фитотро- 1О кл. А OI С 7/00, 1972.

Составитель В. Гуркин

Редактор Е. Хорина Техред М,Келемещ Корректор М. Лемчик

Заказ 7681/1 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4