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文档简介

第五届“TRIZ”杯大学生创新设计大赛温室大棚内多因素综合控释CO2气肥系统序号：239编码：5TA068申报团队：披荆斩棘

设计流程问题描述提出理想解找出存在的矛盾考虑系统完备性通过矛盾矩阵找到解决方法123412345确定设计方案

问题描述目前，国内外的温室气体环境研究，都从CO2对作物诸多影响方面阐释了其重要性。本课题针对我国温室大棚作物生长所需CO2浓度不足的现象，以控释精确、供需合理、操作简单、安全可靠、可移动性强和无污染物影响作物生长为原则，设计一套多环境因素综合控释CO2气肥系统。在实际生产过程中，温室大棚中各个环境因素是相互关联，相互耦合的，并不是单独存在的。系统根据温室内CO2浓度日变化规律，棚室内主要环境参数与光合作用的关系，以及作物在不同生长期对CO2浓度需求，综合设计增施CO2气肥控制方案。

最终理想解（IFR分析）问题分析

设计最终目标是什么？根据温室大棚内光照、温度、空气湿度及CO2浓度与作物光合作用的关系来自调控不同作物、不同生长时期下的CO2气肥施肥方案。

理想解是什么？实现结合全种类作物、所有生长时期、各种环境因素的CO2气肥的施用，使作的产量和质量极大的提高。达到理想解的障碍是什么？环境控制算法难以精密，周围环境和作物生长状况经常变化。出现障碍的结果是什么？无法做到最精准的对CO2气肥施用的调控不出现障碍的条件是什么？使用算法考虑多种影响作物生长和CO2气肥吸收的因素。需要用到的资源是什么？高精度的温度、空气湿度等传感器，PLC控制系统等。

技术矛盾自动化程度(38)生产率(39)适应性及多用性(35)装置的复杂性(36)（改善的参数）（恶化的参数）技术方案的提出根据阿奇舒勒矛盾矩阵，得出可能的解集分别为：M38-36=[10,15,24]；M39-35=[1,28,35,37]通过对各方案的综合比较，确定最终技术方案如下：①根据矛盾矩阵中解决方案的优先原则，选择No.10预先作用原则中的第二条来解决此技术矛盾，得出方案：预先结合不同作物的不同生长阶段所需CO2气肥的量，以及作物的生长环境来对温室内的CO2气肥进行调控。②根据矛盾矩阵中解决方案的优先原则，选择No.28代替力学原理原则中的第三条来解决此技术矛盾，得出方案：利用温室大棚内多因素综合控释CO2气肥系统将温室内部没有规律的CO2气肥场变成适合植物目前最佳生长状态的CO2气肥场，并且利用模糊控制的方法达到最大化的考虑棚室内对作物生长有影响的因素。

技术方案总结分析

经过综合比较考虑，决定采用上述两种方案结合的方式对系统进行优化创新，这种方法不仅可以较大程度的使作物的产量和质量大幅度提高，还可以净化温室的土壤和空气环境，保持棚室内绿色种植的生态环境，极大的提高了温室大棚内多因素综合控释CO2气肥系统的自动化程度，很大程度上解决了温室大棚作物生长环境是受多种因素影响（如天气因素、季节因素、人为因素等等，它们相互渗透，相互影响）的问题。

作品展示图1

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