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AI温室环境调控定制:作物冠层温度与能耗协同优化

在智慧农业场景中,温室环控长期面临一个矛盾:传感器测的是空气温湿度,作物真正响应的是冠层微环境。空气温度达标而冠层过热的田块并不少见,加湿降温一开,能耗又迅速攀升。

本实验室近期围绕「冠层温度软测量 + 环控策略寻优」做了阶段性验证。做法是用温室内已有的空气温湿度、光照、二氧化碳浓度与风机开度等常规测点,结合红外冠层温度采样作为标签,训练一个轻量回归模型,把冠层温度从「少量点测」扩展为「全场可估」。在此之上,将天窗开度、遮阳幕、湿帘风机与循环风机作为决策变量,以冠层温度偏离目标区间的时间和单位面积能耗为双目标,用约束优化求解分时调控序列。

初步结果:

  • 在番茄越夏茬口的离线回放中,冠层温度超出目标上限的累计时长下降约两成,同时湿帘与风机日耗电未上升;
  • 冠层温度估计的均方根误差控制在 0.8℃ 以内,且模型对测点缺失具备一定鲁棒性。

下一步计划接入实际温室做闭环试运行,并补充不同作物、不同茬口的冠层参数标定流程,验证跨季节迁移的稳定性。现阶段结论仍限于单品种、单季数据,尚不足以外推为通用方案。

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