溫室是一種高能耗的抗逆性生產(chǎn)設(shè)施，一般溫室的能耗占溫室生產(chǎn)成本的30%～40%。如何以最小的能耗為溫室作物提供最佳的生長(zhǎng)環(huán)境，從而達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的溫室生產(chǎn)目標(biāo)一直是溫室環(huán)境控制研究中所面臨的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，本項(xiàng)目建立起根據(jù)溫室外的氣候狀況、溫室結(jié)構(gòu)以及室內(nèi)作物信息動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)溫室內(nèi)狀況的數(shù)字孿生仿真系統(tǒng)，并根據(jù)其優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

本項(xiàng)目關(guān)注溫室農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的補(bǔ)光、加熱、制冷等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。對(duì)于補(bǔ)光系統(tǒng)，我們通過(guò)仿真系統(tǒng)評(píng)估不同補(bǔ)光方案的效率和成本，尋求最優(yōu)解決方案；對(duì)于加熱系統(tǒng)，我們通過(guò)模擬不同加熱策略對(duì)溫室環(huán)境和作物生長(zhǎng)的影響，優(yōu)化加熱方案以減少能源成本；制冷系統(tǒng)方面，針對(duì)夏季高溫高濕環(huán)境的特殊需求，我們需要開(kāi)發(fā)相應(yīng)的制冷策略，保障夏季番茄的供應(yīng)。為了更好地滿(mǎn)足智能溫室設(shè)計(jì)者的需求，我們還計(jì)劃開(kāi)發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)單易用的交互平臺(tái)，為用戶(hù)提供直觀(guān)、便捷的操作體驗(yàn)。

本項(xiàng)目利用荷蘭模型GreenLight，使用上海地區(qū)典型氣象年數(shù)據(jù)，根據(jù)番茄從定植到拉秧整個(gè)生長(zhǎng)季對(duì)溫度、濕度、光照和CO₂濃度的不同需求，探究了降溫制冷、加熱能源類(lèi)型和補(bǔ)光組合三個(gè)方面來(lái)對(duì)溫室番茄的生長(zhǎng)情況的影響，完成了相關(guān)模擬，并對(duì)所選方案進(jìn)行了優(yōu)化，尋找到較優(yōu)方案。以外，本項(xiàng)目還開(kāi)發(fā)了一套基于上海氣候條件的智能溫室環(huán)境線(xiàn)上用戶(hù)交互平臺(tái)，并建立了相關(guān)網(wǎng)站。