[发明专利]一种智能恒温棉花育种装置

说明书

技术领域

本发明本属于农作物育种技术领域，尤其涉及一种智能恒温棉花育种装置。

背景技术

目前我国农业正处于从传统农业向以优质、高产、高效益为目标的现代化农业转化阶段。温度控制工程作为农业生物速生、优质、高产的手段，是农业现代化的重要标志。种子活力是农业育种家较为关注的农艺性状，其与作物生长潜力、产量、品质等密切相关。时下，我国农业育种控制仍然以人工经验为主，种子活力这一性状的检测主要参照大田出苗情况进行评价，由于年际间气候条件变化较大，且受播种条件影响，结果往往与实际情况有较大偏差，影响甚至误导新品系的选育结果。采用先进的人工智能技术，科学、合理的控制影响作物种子发芽率，通过计算机控制设备进行环境控制，以便给农作物前期创造一个最佳的环境条件，做到既能提高产品的质量、质量、经济价值和社会效益，同时尽量降低生产成本，这对于恒温育种的实施尤为必要。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种智能恒温棉花育种装置，旨在提供一种科学、合理的控制影响作物种子发芽率，通过计算机控制设备进行环境控制，提高产品的质量、量产、经济价值和社会效益，同时尽量降低生产成本的智能恒温棉花育种装置。

本发明实施例是这样实现的，一种智能恒温棉花育种装置，所述智能恒温棉花育种装置设置有箱体，所述箱体内部设置有环境控制系统；

所述环境控制系统包括：空气交换系统、湿度控制系统、温度控制系统；所述空气交换系统连接湿度控制系统、温度控制系统；

所述温度控制系统包括：PID控制器、固态继电器、加热丝、温度传感器、A/D转换器。

进一步，所述箱体的底面安装有固定架，旋转导轨设置在底位固定架上，支撑板连接架设置在旋转导轨上，培养基支撑板设置在支撑板连接架上，伺服控制系统设置在旋转导轨上，摄像头设置在旋转导轨上部，光照控制系统设置在箱体上，环境控制系统设置在箱体上；

进一步，所述支撑板连接架和所述培养基支撑板在每个底位固定架设置12组，支撑板连接架与旋转导轨活动链接。

进一步，所述空气交换系统，包括进风管与出风管；所述进风管上依次有送风机和空调送风装置；所述出风管上有排风机；所述出风管的一端连接有热交换机；所述热交换机与所述进风管靠近空调送风装置的一端相连；

在热交换机与排风机之间的出风管上有过滤器；

所述送风机上设置有用于监测箱体内湿度的湿度控制系统和用于监测箱体内温度的温度控制系统；

所述过滤器包括壳体，所述壳体上部设置有进气管，所述壳体的下部设置有排污管，所述壳体内部设置有滤芯，所述滤芯包括上支撑板和下支撑板，在上支撑板和下支撑板之间安装有可折叠的环状过滤网，下支撑板上设置有出气管，出气管的出气端伸出壳体外。

进一步，所述过滤网上放置有过滤材料；

所述过滤材料在流动方向上具有递减的孔径，所述过滤材料包括流入侧的基底层和流出侧的细纤维层，特别是熔喷层，在所述基底层和所述细纤维层之间布置有连接区域，所述过滤材料的厚度d＞0.35mm，至少在所述基底层的流入侧的一侧设置浸渗体；

所述基底层包括纤维素，含有或不含有人造纤维组分，所述基底层的孔具有65～85μm，特别为74μm的孔径，所述细纤维层的孔具有30～40μm的孔径，所述细纤维层包括聚酰胺，聚乙烯、聚酯或聚丙烯的纤维，所述细纤维层包括直径为1.5～5μm；

所述基底层和/或所述细纤维层和/或所述连接区域在流动方向上具有递减的孔径，所述连接区域的孔具有30～35μm的孔径；和/或连接区域形成为粘结层，所述基底层的透气率总计为840l/m²s；和/或所述细纤维层的透气率总计为645l/m²s；和/或所述过滤材料的透气率总计为355l/m²s；；

所述浸渗体形成为在热的作用下交联的固化浸渗体；或所述浸渗体形成为非固化浸渗体，所述浸渗体包括酚醛树脂、丙烯酸酯或环氧树脂。

进一步，所述PID控制器的参数优化方法，以每一组可行的PID控制参数作为一个粒子，利用梯度修正粒子群优化算法搜索出最优的PID控制器参数；所述梯度修正粒子群优化算法具体包括以下步骤：

首先确定粒子种群数量N和优化最大代数k_max；

其次在粒子的取值范围内初始化粒子种群每一个粒子的位置和速度；