1、石河子大学信息科学与技术学院毕业论文课题名称：基于 WEB 的加工番茄氮素优化管理精准控制系统研究学生姓名：学 院： 信息科学与技术学院专业年级： 计算机科学与技术 2007 级指导教师：完成日期： 二一一年六月五日摘要摘 要【摘 要】随着我国种植业结构的调整，新疆番茄生产面积也迅速增加，尽管我国蔬菜产业有较大发展，但存在的问题也很突出。从作物特点来看，番茄作物本身对水分和养分需要高，但目前很多地区种植番茄生长在低温、弱光照、次生盐渍化及土传病害等严重逆境环境中，与高产优质的生产目标还有很大距离。该系统主要包含了番茄推荐施肥系统的设计思想和实现技术，该系统将Delphi 技术、SQL Serv
2、er2000 数据库技术和人工智能理论有机地结合在一起。是将计算机技术应用于农业专家系统促进精准农业的有益尝试，同时本系统有很强的可扩充性和良好的跨平台性，有良好的应用前景。本系统主要讲述番茄施肥配方系统的主要系统结构和功能模块。此软件主要服务于新疆番茄种植中施肥的各个环节，由该系统对番茄的不同生长期进行施肥决策与推荐，实现科学种田，以达到省水省肥减少用户的投资增加收入的主要目的。【关键词】番茄氮素；精准控制；精准控制系统 AbstractAbstract【Abstract】With Chinas cropping structure adjustment, the Xinjiang toma
3、to production area also increases rapidly, despite our vegetable industry have bigger problems existing in the development, but also very outstanding. Judging from crop characteristics, tomato crop itself to moisture and nutrients, but now many need high planting tomatoes grow in low temperature are
4、a, and the weak light, secondary salinization, and soil spread diseases, severe adversity environment with high quality production goals and great distance. This system mainly includes tomato recommend fertilization expert systems design idea and realizing technology, this system will Delphi technol
5、ogy, database technology and artificial intelligence theory together efficiently. Computer technology is applied to promote agricultural expert system of precision agriculture, while the beneficial attempt this system has strong scalability and good cross-platform-ability, have good application pros
6、pect. This system mainly about tomatoes fertilization systems main system structure and function modules. This software mainly serves the planting of xinjiang tomatoes fertilization by this system, various links to the different growth of tomato on fertilization decision and recommend, realize scien
7、tific farming, achieves the provincial water provinces fat reduce user investment increase income to be the main goal.【Key words】Tomato nitrogen; Accurate control; Precise control system目录1目录1 绪论 .11.1 题目 .11.2 开发背景 .11.3 开发目的与意义 .21.4 设计时间 .21.5 课题内容及分工 .21.5.1 课题内容 .21.5.2 课题分工 .21.5.3 设计成果 .32 相关
8、技术原理及开发环境 .42.1 相关技术原理 .42.2 开发环境 .52.2.1 系统硬件环境 .52.2.2 系统开发工具 .51）Delphi 7 介绍 .52）SQL Sever2000 介绍 .83 需求分析 .93.1 引言 .93.2 可行性分析 .93.2.1 经济可行性分析 .93.2.2 技术可行性分析 .103.2.3 操作可行性分析 .103.2.4 法律上的可行性分析 .103.3 系统功能需求分析 .103.4 系统性能需求分析 .113.5 系统接口需求分析 .113.6 系统数据流图 .113.7 人工处理过程 .123.8 系统总体流程图 .124 系统详细设
9、计 .144.1 概述 .144.2 加工番茄氮素精准控制系统基本原理 .144.2.1 系统分析 .144.2.2 知识库的建立 .154.2.3 推理机制 .164.3 系统功能结构图 .174.3.1 基本信息管理模块 .174.3.2 施肥推荐模块 .194.3.3 综合查询模块 .22目录V4.3.4 系统管理模块 .234.4 系统功能设计 .234.4.1 用户接口模块 .244.4.2 管理员接口模块 .244.5 接口设计 .254.5.1 用户接口 .254.5.2 内部接口 .254.6 运行模块组合 .265 系统数据库设计 .275.1 数据库需求分析 .275.2
10、数据库逻辑结构设计 .275.3 基础数据源描述 .285.4 数据库物理结构设计 .315.5 数据库实施 .315.6 数据库运行和维护 .316 系统测试报告 .326.1 编写目的 .326.2 背景 .326.3 测试概要 .326.3.1 测试方法 .326.4 出错信息 .336.5 补救措施 .336.6 系统维护设计 .336.7 对软件功能的评价 .337 开发总结 .348 参考文献 .351 绪论11 绪论1.1 题目基于 WEB 的加工番茄氮素优化管理精准控制系统研究1.2 开发背景随着我国种植业结构的调整，新疆番茄生产面积也迅速增加，不少地方已将蔬菜产业作为当地农村
11、经济发展的支柱产业。据农业部统计，到 2004 年，我国蔬菜、瓜果类播种面积和总产量分别达 197 亿吨和 62 亿吨(中国农业统计资料，2004)。尽管我国蔬菜产业有较大发展，但存在的问题也很突出。从作物特点来看，蔬菜作物本身对水分和养分需要高，但目前很多地区设施蔬菜生长在低温、弱光照、次生盐渍化及土传病害等严重逆境环境中，与高产优质的生产目标还有很大距离。从管理措施上来看，种植体系非常单一，许多地区常年连作一种蔬菜或每年轮作一两种同样作物；高氮、磷、钾养分投入及频繁灌溉带来养分尤其是氨素损失量大，致使环境污染风险高，造成设施土壤养分累积量高，但土壤酸化和次生盐渍化问题突出，适种性下降，十壤
12、“肥力” 质量呈降低趋势。这些问题严重地影响着我国蔬菜产业的可持续发展。该系统主要包含了番茄推荐施肥专家系统的设计思想和实现技术，该系统将 Delphi 技术、数据库技术和人工智能理论有机地结合在一起。是将计算机技术应用于农业专家系统促进精准农业的有益尝试，同时本系统有很强的可扩充性和良好的跨平台性，有良好的应用前景。新疆光照充足，气候干燥，昼夜温差大，得天独厚的自然条件非常有利于番茄可溶性固形物含量的提高和番茄红素的生成，且病虫危害程度较轻，是全世界最适宜种植番茄的区域之一。目前加工番茄成为新疆种植业主要的优势产业之一，在准噶尔盆地南缘和塔里木盆地北缘的大片内陆地区，生产着世界上最优质的加工
13、番茄，种植面积和加工基地生产能力均占全国 90%以上。加工番茄膜下滴灌技术为番茄生长提供了一个良好养分和水分环境，增产效果良好，仅在兵团膜下滴灌的加工番茄种植面积达到 50 多万亩，不仅种植户从这项技术中获得实惠，也为大面积实施精准农业提供了重要手段和基础设施保证，可以称之为大田中的设施农业。本系统主要讲述番茄施肥配方系统的主要系统结构和功能模块。主要包括石河子大学本科生毕业设计论文2信息管理、施肥推荐和统计查询以及系统管理四个模块。此软件主要服务于新疆番茄种植中施肥的各个环节，由该系统对番茄的不同生长期进行施肥决策与推荐，实现科学种田，以达到省水省肥减少用户的投资增加收入的主要目的。最终用户
14、为番茄种植的技术人员、各级地方领导。1.3 开发目的与意义本软件是基于 WEB 的加工番茄氮素优化管理精准控制系统，根据获取的地块信息、计划产量、肥料参数、生长阶段、前茬作物、滴水期等来确定番茄的施肥量，而且用计算出施肥成本和利润的方式向番茄技术以及种植人员提供合理的施肥方案。软件最主要包括农田肥力养分信息管理和番茄施肥配方决策与推荐以及动态输出三个模块；本系统项目完成后，通过地块信息、养分信息，根据番茄氮素模型对番茄不同生长期提供氮素施肥推荐。系统整体结构简介，操作便利，适合广大农业技术人员的使用。此系统可以实现通过输入产量、前茬作物，就能够准确预测加工番茄各发育阶段所需的氮素要求。所引用的
15、模型具有一定的机理性，较高的预测精度，较强的普适性，能够为加工番茄氮素优化管理奠定理论与实际应用基础。开发的氮素推荐管理系统界面友好，操作简便，实用性强。1.4 设计时间该设计题目开始于 2011 年 1 月 10 日，系统完结时间为 2011 年 6 月 5 日。1.5 课题内容及分工1.5.1 课题内容本系统的前台 Web 应用程序开发使用微软可视化开发平台 Delphi ，远程服务器端以 SQL Server 2000 为数据库管理系统。该系统主要包含了番茄推荐施肥系统的设计思想和实现技术，该系统将 Delphi 技术、数据库技术和人工智能理论有机地结合在一起。是将计算机技术应用于农业专
16、家系统促进精准农业的有益尝试，同时本系统有很强的可扩充性和良好的跨平台性，有良好的应用前景。1.5.2 课题分工组长：XXX，主要负责系统的功能实现，代码编写，数据库设计等。组员：XXX，主要负责需求分析，论文的编写，部分功能实现。1 绪论3共同完成：代码编写，数据库设计，需求分析，论文的编写等。1.5.3 设计成果本系统软件及清单一套包括：1）系统可执行程序一套。2）系统源程序一份。3）系统开发文档一套及毕业论文一份。 4） 用户手册和石河子大学信息科学与技术学院毕业设计论文各一份。石河子大学本科生毕业设计论文42 相关技术原理及开发环境2.1 相关技术原理控制系统是由微控制器、驱动电路、电
17、动执行器、流量传感器、通信部分等组成。在自动控制模式下，施肥机上的 GPS 接收机接收来自卫星的定位信息，这个位置信息经串口输入计算机中，此时计算机根据 GPS 定位信息，判断施肥机所在的当前位置，通过计算机结合地理信息系统中所存储的信息获得当前位置的施肥量，然后再经 USB 接口输入到自动控制电路中，计算出目前施肥量及流量数据，以达到根据位置及其相应土壤条件进行自动变量施肥的目的。本设计主要是在获取了定位信息的前提下，根据当前地块信息，承包户信息，前茬作物等变量进行推荐施肥，变量控制系统的原理图如图 2-1 所示。驱动电路液肥撒播器流量传感器电动阀液体肥料水液体肥料罐GPS 接收机上位计算机 接口电路 单片机控制图 2-1 变量控制系统的原理图滴灌施肥：膜下滴灌随水施肥是近年随着滴灌技术的普及应用而发展起来的一项综合性技术措施。所谓随水施肥就是将肥料溶入灌溉水并随同灌溉水施入农田（滴灌、渗灌、喷灌等） 、作物根区或茎叶的过程。膜下滴灌随水施肥是根据作物生长各阶段对养分的需求和土壤养分的供给状况，准确将肥料补加和均匀施在作物根系附近，并被作物根系直接吸收利用的一种施肥方法。应用膜下滴灌随水施肥技术节本增效显著，环境污染减少，是促进农业可持续发展的重要手段。数据协同：由于客户端上传的数据和数据库中的数据有所不同，但是由于有相同的关键字就能使数据保持一致，以免发生数据库错误。
