1.一种设施园艺无公害生产臭氧灭菌杀虫装置,其特征在于:所述装置主要由基于无线传感器网络的环境参数采集平台、设施栽培环境下作物发病率预测模型以及设施环境臭氧智能控制决策模型三部分组成,并通过以下步骤实现:步骤1)、通过环境参数采集平台实时监测设施栽培环境的温度、相对湿度,生成温度和相对湿度的时间序列,依据温湿度对作物病原微生物生长繁殖的影响规律,构建设施栽培环境下作物发病率预测模型,预测的发病率作为调控臭氧浓度和臭氧持续时间的依据;
步骤2)、以步骤1)预测的发病率为参数,构建设施环境臭氧智能控制决策模型,设施环境臭氧智能控制决策模型决策生成杀菌时所需的臭氧浓度以及臭氧在该浓度下所需持续的时间,设施环境臭氧智能控制决策模型以Slogistic曲线为原型进行构建;
步骤3)、耦合步骤1)构建的设施栽培环境下作物发病率预测模型和步骤2)构建的设施环境臭氧智能控制决策模型,根据基于无线传感器网络的环境参数采集平台监测的环境温度、相对湿度信息预测作物的发病率,进而生成臭氧浓度和持续时间的控制指令,最终通过臭氧传感器控制臭氧发生器工作;
所述设施栽培环境下作物发病率预测模型分别计算不同温度对发病率的贡献、不同相对湿度对发病率的贡献,以及温度和相对湿度持续的时间对发病率的贡献,进而构建设施栽培环境作物发病率预测模型,预测模型为式(1);
(1)
其中,P为模型预测的下一时刻的发病率;P(i)计算方法见式(2):
(2)
其中, P(i)为某时刻的温湿度条件对发病率的贡献,i为温度和相对湿度符合发病的序数,P(T)和P(H)分别为温度和相对湿度对发病率的贡献,p为温湿度持续时间对发病率的贡献,计算方法见式(3);
(3)
其中,i为温度和相对湿度均满足发病条件的连续序数,j为温度和相对湿度不全满足发病条件的连续序数,当温度和相对湿度从均满足发病条件的连续状态变化不全满足时,i停止计数,并将此时的i记为n,且j开始从1计数,当j=n时,将i归零,将n归零,当从温度和相对湿度不全满足发病条件的连续状态变化为均满足时,将j归零,且i开始从n-j继续计数。
2.根据权利要求1所述的一种设施园艺无公害生产臭氧灭菌杀虫装置,其特征在于:所述基于无线传感器网络的环境参数采集平台由检测节点、控制节点和现场监控端组成,以自组织方式通过无线通信模块LoRa SX1276构建成环境参数采集平台,实现对环境参数检测、调节和监控。
3.根据权利要求2所述的一种设施园艺无公害生产臭氧灭菌杀虫装置,其特征在于:所述检测节点分别由传感器组模块、单片机MSP430和无线通信模块LoRa SX1276组成,传感器组模块负责检测设施栽培环境的温度、相对湿度以及臭氧浓度,由单片机控制采样间隔并通过无线通信模块LoRa SX1276发送给现场监控端。
4.根据权利要求2所述的一种设施园艺无公害生产臭氧灭菌杀虫装置,其特征在于:所述控制节点实现对设施栽培环境参数的调节设备臭氧发生器进行控制。
5.根据权利要求2所述的一种设施园艺无公害生产臭氧灭菌杀虫装置,其特征在于:所述现场监控端由一台工业控制计算机组成,实现对检测节点检测到的检测设施栽培环境参数进行管理和监测。