声明
摘要
第一章 绪论
1.1 研究的背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 根系动态生长研究
1.2.2 湿润体湿润特性研究
1.2.3 根系与湿润体的匹配及灌溉控制策略研究
1.2.4 水分检测技术及灌溉控制系统研究
1.2.5 存在问题
1.3 主要研究内容
1.3.1 基质水分检测传感器选型标定及其布设位置
1.3.2 基质湿润体变化规律及特征模型
1.3.3 生菜根系分布特征及动态生长模型
1.3.4 生菜根系与基质湿润体的匹配及灌溉优化控制策略
1.3.5 基于ZigBee技术的温室基质栽培智能灌溉控制系统研究
1.4 技术路线
第二章 基质水分检测及监测点布设
2.1 基质水分信息检测传感器选择及标定研究
2.1.1 基质水分信息检测传感器选择
2.1.2 EC-5传感器水分信息检测标定研究
2.2 EC-5水分传感器监测点布设方案研究
2.2.1 试验材料
2.2.2 测定项目和方法
2.2.3 结果与分析
2.3 本章小结
第三章 基质湿润体变化规律及特征模型
3.1 试验材料与方法
3.1.1 试验材料
3.1.2 试验设备
3.1.3 试验方法
3.1.4 观测内容
3.2 滴灌方式下基质湿润体变化规律
3.2.1 滴灌流量和滴灌量对湿润体的影响
3.2.2 基质初始含水率对湿润体的影响
3.2.3 基质类型对湿润体的影响
3.3 滴灌方式下基质湿润锋的变化规律
3.3.1 滴灌流量和滴灌量对湿润锋的影响
3.3.2 基质初始含水率对湿润锋的影响
3.3.3 基质类型对湿润锋的影响
3.4 微喷灌方式下基质湿润体变化规律
3.4.1 微喷灌灌溉量和基质初始含水率对湿润锋的影响
3.4.2 基质类型对微喷灌湿润锋的影响
3.5 基质湿润体内含水率的分布
3.5.1 滴灌情况下基质湿润体内含水率的分布
3.5.2 微喷灌情况下基质湿润体内含水率的分布
3.6 基质湿润体特征模型
3.6.1 滴灌情况下基质湿润体特征模型建立
3.6.2 滴灌情况下基质湿润体特征模型求解与验证
3.6.3 微喷灌情况下基质湿润体特征模型
3.6.4 微喷灌情况下基质湿润体特征模型求解与验证
3.7 本章小结
第四章 基质栽培生菜根系分布规律及动态模型
4.1 生菜根系的分布规律
4.1.1 材料与方法
4.1.2 生菜根长密度的影响因素及其分布
4.2 生菜根系动态生长模型
4.2.1 材料与方法
4.2.2 生菜根长生长模型
4.2.3 生菜根深生长动态模型
4.2.4 生菜根区半径动态模型
4.2.5 参数确定
4.2.6 模型验证
4.3 本章小结
第五章 基于ZigBee技术的生菜基质栽培智能灌溉控制系统研究
5.1 ZigBee技术智能灌溉控制系统需求分析
5.2 ZigBee技术智能灌溉控制系统设计原则
5.3 ZigBee技术智能灌溉控制系统的总体构成
5.4 ZigBee技术智能灌溉控制系统的硬件选型与设计
5.4.1 ZigBee模块选型
5.4.2 传感器选型
5.4.3 阀门控制节点设计
5.4.4 ZigBee网关选型
5.5 系统软件设计
5.5.1 系统软件规划
5.5.2 传感器节点软件设计
5.5.3 阀门控制节点软件设计
5.5.4 网关节点软件设计
5.5.5 上位机软件设计
5.6 系统灌溉优化控制策略研究
5.6.1 生菜根系与基质湿润体的匹配性
5.6.2 叶菜根系与基质湿润体的最优匹配原则
5.6.3 基于生菜根系与基质湿润体面积重叠度的匹配算法
5.6.4 生菜基质栽培的滴灌控制策略
5.6.5 生菜基质栽培的微喷灌控制策略
5.7 ZigBee技术智能灌溉控制系统的试验运行
5.8 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 研究工作总结
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
致谢
攻读博士期间发表学术论文