日光温室生态系统监护与黄瓜病虫害治理决策系统

摘要

温室作物具有产量高、经济效益好、可全年生长等特点。日光温室反季节栽培中低温、寡照、高湿的特殊环境条件，在一定程度上有利于作物病虫害的发生流行。因此，要使温室中种植的蔬菜、水果达到优质、高产，则对温室中环境及病虫害的监测是必不可少的。 对温室中环境及病虫害进行监测的基础是环境数据的获取，数据获取是通过数据自动采集系统实现的。因此，本课题采用数据采集系统的原理，利用电子技术和传感器技术，开发了环境数据自动采集系统。该系统的核心是W78E58单片机，传感器主要有测量空气相对湿度的湿敏电容、测量温度的18B20数字式温度传感器和测量光照强度的硅光电池。该系统可以对温室环境参数进行实时监测、显示与采集，采集到的数据可以通过串口传输到计算机上，保存到数据库中。该系统不但可以应用温室环境数据的自动采集工作，还可以用于田间的小气候监测，为植物保护和病虫害测报工作提供了数据支持，同时，也提高了我国病虫害测报工作的数据获取工作的自动化程度、提高了准确率。 温室首先是在发达国家发展起来的，因此，温室监控系统大多具有自动化程度高、操作复杂、成本高等特点。就我国而言，广大农村和农场主要采用的是节能型日光温室，即塑料大棚，它需要分散化、低成本的调节控制，而引进的或大型连栋温室的高精尖的调节系统不适合普通用户使用。因此，大部分日光温室的监测工作还处在人工方式而并未实现自动化。本课题针对在中国农村迅速发展起来的节能型日光温室的环境监测问题，在环境数据自动采集系统的基础上，开发了一个基于专家系统的短消息报警系统。该系统集成了GSM手机模块、单片机和温湿度传感器。根据专家系统中知识库的知识，该系统能够在温室的温度和湿度超出作物适宜生长或达到易感病虫害的阈值范围时自动以发手机短信的形式向用户报警，并且用户也可以根据需要向模块发送手机短信来随意设置手机号与温湿度监测范围值，从而方便用户对温室环境进行实时监控。该系统结构简单、工作可靠、安装方便、价格低廉，能够为广大农民所接受。 黄瓜是常见的温室栽培蔬菜，同时，黄瓜的栽培也是在温室蔬菜栽培中最难一种，病虫害发生的几率大，因此，本课题以黄瓜为主要研究对象，来完成对温室生产智能监测系统的验证工作。通过本课题的研究成果对黄瓜栽培的整个生育期内的温室环境及病虫害的发生情况进行监测，同时对监测的结果进行分析，结合作物栽培知识库中黄瓜生长发育及其病虫害发生规律进行智能化的决策，使温室在出现不利于黄瓜生长的环境条件时可以提示用户及时采取措施，以保证温室黄瓜的优质、高产。 本课题将电子技术、传感器技术、无线通信技术与生物技术融为一体，进一步提高了我国节能日光温室环境与病虫害监测的信息化程度，同时也为发展中国家广泛存在的简陋温室实现自动监测提供了一种新的技术。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

第二章环境数据自动采集系统的设计与实现

第三章温室生态健康智能监测系统的设计与实现

第四章蔬菜病虫害治理决策系统的设计

第五章温室生态健康智能监测系统的测试

第六章结论与讨论

参考文献

附录

致谢

作者简介

博士期间发表论文及研究成果