买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：海南热带海洋学院

摘要：本发明公开了一种用于螺旋藻的水体养殖环境的调节方法及系统，属于现代农业种植技术领域。在本发明水体养殖环境的调节方法中，光照补偿装置照射栽培管，温度补偿装置加热栽培管，在第一储存罐注入培养基，营养液沿栽培管回流至第二储存罐。螺旋藻在栽培管内进行光合作用，吸收营养液后逐渐生长。压力调节装置根据第一控制算法调整栽培管的静压强，光照补偿装置根据第二控制算法调整栽培管的补偿光强，气体调节装置根据第三控制算法调整第一储存罐的氧气输入量和二氧化碳输入量，温度补偿装置根据第四控制算法调整栽培管的补偿温度。本发明通过调节栽培管的静压强、光照强度、溶氧量、二氧化碳浓度以及温度优化螺旋藻的水体养殖环境。

主权项：1.一种用于螺旋藻的水体养殖环境的调节方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：第一储存罐经第一泵体连接至栽培管，栽培管经第二泵体连接至第二储存罐，第二储存罐连接至第一储存罐；步骤2：在第一储存罐连接气体调节装置，在栽培管的两侧分别设置光照补偿装置和温度补偿装置，压力调节装置连接至第一泵体和第二泵体；步骤3：光照补偿装置照射栽培管，温度补偿装置加热栽培管，在第一储存罐注入营养液，营养液沿栽培管流入第二储存罐；步骤4：第一监测装置采集栽培管的当前静压力，计算栽培管的压强误差，压力调节装置根据第一控制算法调整栽培管的静压力；步骤5：第二监测装置采集栽培管的当前养殖光强，计算栽培管的光强误差，光照补偿装置根据第二控制算法调整栽培管的补偿光强；步骤6：第三监测装置采集栽培管的当前溶氧量、当前二氧化碳浓度，计算溶氧量误差和二氧化碳浓度误差，气体调节装置根据第三控制算法调整第一储存罐的氧气输入量和二氧化碳输入量；步骤7：第四监测装置采集栽培管的当前养殖温度，提取栽培管的温度误差，温度补偿装置根据第四控制算法调整栽培管的补偿温度；步骤8：根据光强误差调整第一控制算法的比例控制系数，根据溶氧量误差和二氧化碳浓度误差调整第二控制算法的微分控制系数；步骤9：采集环境光强，若环境光强大于目标养殖光强，调整第四控制算法的积分控制系数以及第二控制算法的比例控制系数，进入步骤10，否则返回至步骤3；步骤10：采集环境温度，根据环境温度以及栽培管的养殖温度调整第四控制算法的比例控制系数或微分控制系数，进入下一信号周期，返回至步骤3，其中，在步骤4中，第一控制算法为Wr=Kp1ΔWr，Wr为信号周期r的静压力调整值，Kp1为静压力比例控制系数，ΔWr为信号周期r栽培管的静压力误差，在步骤5中，第二控制算法为Er=Kp2ΔEr+Kd2dΔErdr，Er为信号周期r的光强调整值，Kp2为光强比例控制系数，Kd2为光强微分控制系数，ΔEr为信号周期r栽培管的光强误差，在步骤6中，第三控制算法包括空气控制算法和二氧化碳控制算法，空气控制算法为，Or为信号周期r的氧气流速调整值，Kp3为氧气比例控制系数，Ki3为氧气积分控制系数，ΔOr为信号周期r栽培管的溶氧量误差，二氧化碳控制算法为，Cr为信号周期r的二氧化碳流速调整值，Kp4为二氧化碳比例控制系数，Ki4为二氧化碳积分控制系数，ΔCr为信号周期r栽培管的二氧化碳浓度误差，在步骤7中，第四控制算法为，Tr为信号周期r的温度调整值，Kp5为温度比例控制系数，Ki5为温度积分控制系数，Kd5为温度微分控制系数，ΔTr为信号周期r栽培管的温度误差，并且，气体从第一存储罐注入，检测点位于栽培罐，扩散速度为ρT，栽培管的长度为L，第二采集装置位于栽培管的中部，时滞时间t2=L[2ν+ρT]，ν为营养液的流速，在步骤8中，基于遗忘加权因子计算光强误差的误差累积数，ej为信号周期j的遗忘加权因子，e为自然数，ΔEj为信号周期j的光强误差，设置第一控制算法的比例控制系数的步长ΔKp1，β1为调节因子，调整后的第一控制算法的比例控制系数，溶氧量误差的误差累积数为，二氧化碳浓度的误差累积数为，时滞周期τ=roundt2t1，t1为信号周期时长，设置第二控制算法的微分控制系数的步长ΔKd2，β2和β3为调节因子，第二控制算法的微分控制系数，在步骤9中，第二控制算法的比例控制系数Kp2=0，栽培管在下一信号周期的热量损失Q=AαE'rt1，A为栽培管的受光面积，α为栽培管的辐射吸收系数，E'r为当前光照强度，0＜α≤1，设置第四控制算法的积分控制系数的步长ΔKi5，β4为调节因子，第四控制算法的积分控制系数，在步骤10中，若时滞时间内的平均环境温度小于平均养殖温度，温度补偿装置保持工作，温度补偿装置按步骤7继续提供温度补偿，T'j为第j周期的养殖温度，Tj为第j周期的环境温度，第四控制算法的微分控制系数，ΔKd5为第四控制算法的微分控制系数的步长，若时滞时间内的平均环境温度大于等于平均养殖温度，温度补偿装置停止工作，第四控制算法的比例控制系数Kp5=0。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 海南热带海洋学院 用于螺旋藻的水体养殖环境的调节方法及系统