[发明专利]在线检测亚磷酸根或硫酸根离子浓度的方法及装置

权利要求书

1.一种在线检测亚磷酸根或硫酸根离子浓度的方法，其特征在于，包括：

根据营养液的组分在待测作物的生长期和生长环境中与pH值和EC值的对应关系、以及实时检测获得的营养液参数建立营养组分模型；

对预定周期内的所述营养液参数的采样结果进行最小二乘支持向量机回归训练，建立最小二乘支持向量机回归训练模型；

根据所述最小二乘支持向量机回归训练模型获得所述待测作物生长过程中任意时刻的亚磷酸根或硫酸根离子浓度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述营养液参数包括：pH值、EC值、钙离子浓度、钾离子浓度和硝酸根离子浓度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对预定周期内的所述营养液参数的采样结果进行最小二乘支持向量机回归训练包括：

将预定周期内的所述营养液参数带入以下公式中：

minJ(w,e)=12wTw+γ2Σi=1lei2]]>

并满足以下的条件：

y_i＝w^TΦ(x_i)+b+e_i

其中，J(w，e)表示代价函数，γ表示正则化参数，e_i∈R表示误差变量，l为样本数，i＝1，2，...，l，x_i表示pH值、EC值、钾离子浓度值、钙离子浓度值或硝酸根离子浓度值，y_i表示第i个训练样本的亚磷酸根离子或硫酸根离子的浓度值；

所述正则化参数γ的表达式根据离子选择电极的响应特性按如下公式确定：

γ=C1-e-yi1+e-yi+ymin]]>

其中，C＝y_max-y_min表示亚磷酸根或者硫酸根离子的可能变化范围，y_max和y_min分别为亚磷酸根或硫酸根离子浓度的可能最大值和最小值；将所述正则化参数γ代入代价函数，并将代价函数的约束优化问题转换为如下所示的方程组：

0LTLQ+γ-1Iba=0y]]>

其中，y＝[y₁，y₂，...，y_l]^T∈R^l，q_ij＝y_iy_jK(x_i，x_j)，L＝[1；1；...；1]，a＝[a₁，a₂，...，a_l]^T∈R^l，i，j＝1，2，...，l；

解上述方程组，获得亚磷酸根或硫酸根的最小二乘支持向量机回归模型：

y=Σi=1laiK(x,xi)+b]]>

其中，K(x_i，x_j)＝exp(-||x_i-x_j||/2σ²)，σ的取值范围为30-50、y表示亚磷酸根或硫酸根的浓度。