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面向碳中和需求的效率最优温室植物调控方法与流程

来源：花匠小妙招时间：2024-11-12 05:42

技术特征：
1.面向碳中和需求的效率最优温室植物调控方法，其特征在于，包括：步骤1，以温度、光照强度和环境空气co2浓度作为输入，以光合速率作为输出，构建光合速率模型；步骤2，根据所述光合速率模型构建不同温度与光照强度组合条件下的co2浓度饱和点曲面；步骤3，将所述co2浓度饱和点曲面根据温度和光照强度分别离散化出温度
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co2饱和点关系曲线和光照强度
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co2饱和点关系曲线，并分别获取曲线曲率，将曲率极值点作为划分调控区间上下限；步骤4，温度调控上下限点和光照强度调控上下限点分别连接后的曲线将co2浓度饱和点曲面划分为9个区域，中心区域即为目标调控区间；步骤5，当环境温度和光照强度处于中心区域时，不做干预；当环境温度和光照强度处于中心区域外部时，选择目标调控区间中距离当前环境温度和光照强度欧式距离最短点作为调控目标值，将环境调控至目标调控区间。2.根据权利要求1所述面向碳中和需求的效率最优温室植物调控方法，其特征在于，所述步骤1中，基于svr算法构建光合速率模型，方法为：采集不同温度、不同光照强度以及对应的co2浓度为原始数据，对原始数据归一化之后按比例划分训练集和测试集，以原始数据的温度、光照强度与co2浓度为输入向量，以原始数据的光合速率作为监督向量，并选择径向基核函数为核函数，通过网格搜索和3折交叉验证法进行多次经验计算获取最佳参数值惩罚因子c和影响因子g，进行模型训练与构建。3.根据权利要求1所述面向碳中和需求的效率最优温室植物调控方法，其特征在于，所述步骤2中，基于爬山法构建co2浓度饱和点曲面，方法为：以设定温度值和光照强度值为步长，建立曲率获取温度条件数据样本集t
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和光照强度条件数据样本p
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，完成光合速率模型对温度、光照强度的实例化，从而建立不同温度和光照强度条件下的co2浓度与光合速率的关系曲线，在co2浓度与光合速率的关系曲线中，利用爬山法获取co2浓度饱和点，得到不同温度与光照强度组合条件下的co2浓度饱和点曲面。4.根据权利要求1所述面向碳中和需求的效率最优温室植物调控方法，其特征在于，所述步骤3中，离散化出温度曲线的方法是：先将特定光照强度固定，然后在温度的取值范围内等间隔获取离散co2饱和点，即可获得特定光照强度下的温度
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co2饱和点关系曲线。离散化出光照强度曲线的方法是：先将特定温度固定，然后在光照强度的取值范围内等间隔获取离散co2饱和点，即可获得特定温度下的光照强度
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co2饱和点关系曲线。5.根据权利要求1所述面向碳中和需求的效率最优温室植物调控方法，其特征在于，所述步骤3中，使用基于u弦长的离散曲率算法获取曲线曲率，将曲率极值点作为划分调控区间上下限。6.根据权利要求5所述面向碳中和需求的效率最优温室植物调控方法，其特征在于，分别将温度
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co2饱和点关系曲线和光照强度
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co2饱和点关系曲线的co2饱和点最大值作为最优点，依据最优点将co2饱和点曲线分为高低环境值两段，分别求两段曲线的曲率极值大点，较低段曲线的曲率极值点所对应的环境值即调控下限值，较高段曲线的曲率极值点对应的环境值即环境调控上限值，以此上下限值作为调控点，形成调控区间。7.根据权利要求6所述面向碳中和需求的效率最优温室植物调控方法，其特征在于，按
照上述步骤计算出不同温度和光照强度组合条件下的温度调控上下限和光照强度调控上下限后，分别用温度下限值、温度上限值、光照强度上限值和光照强度下限值所构成的曲线将co2饱和点曲面划分为9个区间，中心区域即为目标调控区间，当当前温度与光照强度不在这个区间内时，从区间边缘选择距离当前环境值欧式距离最小点作为调控目标点进行调控。