广泛应用于设施农业的手自一体智能放风器温度传感器准确性分析.pdf

p※气象科学 农业与技术２０１８，Ｖｏｌ．３８ ，Ｎｏ．２３１２５广泛应用于设施农业的手自一体智能放风器温度传感器准确性分析王婷程雯徐立强 肖振中。（ 内 蒙古 自 治区宁城县气象局 ， 内蒙 赤峰０２４０００）摘要 通过对手 自一体智能放风设备与 ＷＰＺ １ 型溫度传感器溫度数据进行误差对比分析，结果显示在较高和较低溫度段均方根误差较高 ，数据稳足性较差 ， 在中间和较高溫度段绝对误差较大。 白天绝对误差小于夜间 ， 晴好天气绝对误差小于降水天气。关键词 手 自一体智能放风器 ； ＷＰＺ１ 型溫度传感器 ； 溫度误差中图分类号 Ｓ９５ １ ． ４＋ １文献标识码 Ａ１ 手自一体智能放风器温度传感器准确分析手自一体智能放风器［ １ ］ 由沈阳农业科技有限公司和赤峰益康农业专业合作社研制的支持手机远程管理功能的 日 光温室环境模拟控温通风设备， 单机带动１２０ｍ 日光温室放风 ，广泛应用于内蒙古和辽宁地区，目前推广面积达到 ２．６７ 万 ｈｍ２ 。 本文对该放风器携带温度传感器与气象部门标准的温度进行准确性分析，查找确定放风器系统误差并分析该设备不同环境下稳定性。试验设计 ７ 月 ２ １６ 日， 将２个手自一体智能放风器控制器携带 ３ 个温度传感器放于宁城县气象局气候校准站 ， Ｅ １ １９ １７ ＇ ２８＂ 、 附１ 。 ３８ ＇ ５５ ＂海拔高度５４０． ２ｍ ， 放风器设备 １ 携带传感器分别标记为传感器１ 、 传感器２ 、 传感器３， 放风器设备２ 携带传感器分别标记为传感器 ４、 传感器５ 、 传感器 ６ 。 传感器 １ －６与中环天仪 （ 天津） 气象仪器有限公司生产的 ＷＰＺ １型温度传感器均放置于百叶箱内距地 １ ．５ｍ［２］ 高度处。手自一体智能放风器控制器逐 ３ｍｍ采集 １ 次数据并本地存储于 ＣＦ 卡内， 校准站温度数据通过ＧＰＲＳ 无线传输于宁城县气象局数据平台内 ， 逐 ５ｍｍ 保存 １次， 从中挑取不同传感器同一时刻获取温度数据用于基金项目 ２０１ ８ 年内蒙古农牧业气象科学试验研究项 目ｎｍｙｑｘ２０１ ８０７ ） 力本又通讯作者ＤＯＩ１０．１ １９７４／ｎ５Ｔｊ ｓ ．２０１ ８ １２１ ５０５５分析。 ２０ １７年 ５ 月 ２４ 日 内蒙古赤峰市气象局保障中心对ＷＰＺ １ 型温度传感器进行现场核查 ， 被检温度传感器的读取装置采用省级气象计量检定业务系统的温度检定装置［ ３ ］ ， 分辨率为 〇． 〇 １ 丈 。分析方法 采用 Ｅｘｃｅｌ 进行数据统计分析， 准确性指标采用常用的统计方法即绝对误差 （ＡＥ ） 、 均方根误差 （ＲＭＳＥ ） 衡量， 公式为 １＾ｍｏｄｅｌｉ＾ＲＭＳＥ＝ｎ， （尤。ｈ 、 １Ｘｍｏｄｅｌ１）ＡＥ＝ｎ其中，表示放风设备实时观测数据 ，，表示ＷＰＺ １ 型温度传感器实时采集数据ｎ１． １ 仪器系统误差分析传感器 １ 和 ２ 之间绝对误差 ０． １７丈 ， 均方根误差０． １ １丈，１ 和 ３之间绝对误差０． ４５丈， 均方根误差０． １ ３丈，２ 和 ３之间绝对误差０． ２８丈， 均方根误差０． ｌＯｔＱ传感器４ 和 ５ 之间绝对误差－０ ．０６丈 ， 均方根误差０．１２丈 ， 传感器４ 和６ 之间绝对误差０．２０丈 ， 均方根误差０．１ ３丈， 传感器 ５ 和 ６之间绝对误差 ０．２７丈 ，均方根误差０．１０丈 。宁城地标作物番茄最佳智 能气象调控探究” （ 项 目 编号 １２６２０１８，Ｖｏｌ．３８ ，Ｎｏ．２３农业与技术※气象科学２１４ｂ１ ８２０２２２４２６２８ＴｅｍｐｕｒａｔｕｒｅｆＣ ）Ｄ ．２４，０ ．２２０ ．２０－０ ． １ ８－０．１ ６０ ． １ ４－０ ． １ ２０． １ ０ －０ ．０８ ０ ．０６－０．０４－０ ．０２ａ ｎｎＪＡ／Ｊｈ－１５１７１９２１２ ３２５２７２９３１３３３５Ｔｅｍｐｕｒａ ｔｕ ｒｅＣＣ）籲 传感器４＊传感器５＊ 传感器６图 ２ 传感器 ４－６ 温度数据差值 单位 （Ｔ ）将各传感器获取温度数据进行多 日数据分时段统计绝对误差平均值 （ 图 ３） 传感器 ４－６ 绝对误差分别 为 ０ ．５５１、 ０．４９弋 、 ０ ．７６七， 均方根巌錄为０． １８弋、 ０．１代 、 离散程度趋于一致； 白天（ ０８ ００ ２０ ００ ） 随着温度升高差值减小， 海度绝对误詹为 ０． ４３ｔｌ ，｜［方拫误盡为 ０． ０５１Ｃ，夜间 （ ２０ 〇〇 ０８ 〇〇） 绝对凝翁为ｏ． ｓａ＇ｃ， 均方裉误義为０． ０３＾ ． 虽然ｇ天温度升高＊ 平均误差减小 ， 但离散Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｑ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏｏ ｏ ｏ ｏ ｏ ｏ ｏ ｏ ｏ ｏｏ ＾ ＜＞ｉ ＜ ＾ ｉＨ ｕ５ ｉ＾＇６ｄ ＾ ＯＴ 〇 Ｈ （Ｎ 〇〇 ４ｊｕＳ 〇３ｒ＾ ｄｄ ｄｉ 〇 ｉＨ （Ｎ （Ｖ）ＴＨ ｒＨ ｒＨ ｔ－ｌ Ｔ－ｔ ｒＨ ｉ－Ｉ ｒＨ ＴＨ ｒＨ ｆＳ ｒ＇Ｉ ｆ Ｓ ｆ＇ｌＴｉｍｅ（ｈ）传感器４传感器５传感器６０．６０ －０．５５ －＾０．４５〇０．４０ －Ｏ０．３５ＵＪ０．３０ －０．２０ －０．１ ５ －各传感器之间均方根供寒在０． １０￣０．１３之间，说明该放风设备运行较为稳．定 ， 采集温度数据精度倉 绝对谟養＿－〇 ． 〇６ ０． ４５ｔ 之间 ｓ 且＃感器 １ － ３之间绝对谋差普遍高于传感器４ －６ ， 说明放风器设备１ 性能优宁放风器设备２， 同时这也可能与各传感器环境位量稍有差异有关办以 １Ｔ为单位间隔统计各温度段绝对祺＊（图１ ］＞ ） 各传感器在各温度段绝对误義望现无特定规律波动 ， 波动傖为 ０．〇７￣０ ．２８Ｔ；之间， 但大多数测＿在较高温度和中间温度时段呈现出较大绝对误差 其中 ２９．１￣３０ ．０１２之间绝对误蠢儀大为０． ２８丈ｓ２１ ．１￣２２ ．０Ｔ 、 ２２ ． １￣ ２３ ．０弋 、 ２９． １￣ ３０．Ｏｔ为〇 ．２７ ， ２３ ．１￣２４．２４ ．１￣２５ ，Ｏｔ； 、 ２６．Ｊ ２７．０尤 绝对误ｌ產为０ ．２６ Ｔｅｍｐｕｒａｔｕｒ ｅ（Ｃ ）１ ａｎｄ２１ ａｎｄ３＾＾－２ａｎｄ３ＲＭＳＥＡＶＧ４ａｎｄ５ ４ａｎｄ６ ５ａｎｄ６１＼＼＼１ ＡＥＡＶＧ图 １（ ａ ） 传感器 １－６ 均方根误差 （ ｂ ） 传感器 １－６绝对误差 （ ＡＥ ） 单位（； ）以 １为单位间隔统计各温度段均方根误義（ 图ｌａ）Ｄ 结果基示３０ ．１￣３ １ ．０尤之间均方裉儀震讀太为０ ．１５冗 ， ２９ ．１ ￣ ３０． ０丈之间均方根儀＿为０．１４ ，１６．１综上，各温度段误差水平呈现无特定规律波动，但在较高和较低温．度段均方根误羞较禽 ， 数据稳定性较羞； 在中间和较高温度段绝对误差较大。１． ２ 与标准仪器误差对比分析选取ＷＰＺ１ 型温度传感器与手賣一体智能放风器温度数据采集期间Ｈ一分钟时刻数据５ 与传感器１－ ６温度数据进行对比误差分析，将ＷＰＺ１型温度传感器温度数据降序排序 ， 分别计箕其与茼一財刻传感器 ４－６温度数据差值 （图２ ） ，可以着＇出绝对误差均先小幅升高然后降低， 然后再增赢靜维持较高 误翁水平， ３０．４￣２８ ．７ 和 ２２． ７￣，３２．８￣３０．和２８ ．６￣１６．Ｏｔ误盏较低， 最大谨詹 出现在夜间 ２２ ００次日０５ ００之间 ， 最小误義０丈＞出现德 白天 ９ ００－１５ ｏｏＭ〇言圈１１二，＞－Ｚ，愚（ａＵＪｓｉ图 ３ 传感器 １－６绝对误差 单位 （〇※气象科学 农业与技术２０１８，Ｖｏｌ． ３８ ，Ｎｏ．２３１２７差值波动均大于夜间 。 传感器 １－ ３绝对误差分别为０ ．２ １丈 、 ０．３７丈 、 ０ ．６４丈 ， 均 方 根 误差分 别 为０ ．１７丈 、 ０．１７丈 、 ０． １７丈， 温度差值变化趋于一致；白天温度绝对误差为 ０．３ １ 丈 ， 均方根误差为 ０．１２丈 ，夜间绝对误差为 ０． ４６丈 ， 均方根误差为 ０ ．ｌ ｉｔ 。 放风器设备 ２ 呈现出较为明显波动规律， 而设备 １ 在各温度时间段内无明显波动规律， 这可能因为设备 １ 获取数据量少导致 。通过对降水天气与晴好天气绝对误差数据对比分析， 降水天气的绝对误差值比晴好天气平均约偏大０ ． ２丈， 最大差值为０． ６丈 。 降水天气绝对误差为０ ．７７丈， 均方根误差为０． １ １丈， 晴好天气绝对误差为０ ．６０丈 ， 均方根误差为 ０． １８丈 ， 虽然降水天气平均误差大于晴好天气， 但是降水天气的差值变化更稳定，温度更接近于平均值。综上， 白天误差小于夜间 ， 晴好天气误差小于降水天气。虽然夜间温度和降水天气温度误差大，但是温度变化趋于平缓，温度差异的波动性更小 ， 数据更加稳定。２结论各温度段误差水平呈现无特定规律波动 ， 但在较高和较低温度段均方根误差较高 ， 数据稳定性较差；在中间和较高温度段绝对误差较大。白天误差小于夜间 ， 晴好天气误差小于降水天气 。 虽然夜间温度和降水天气温度误差大， 但是温度变化趋于平缓， 其温度差异的波动性更小， 数据更加稳定。参考文献［ １ ］ 邵歧＃■ 手 自 一体智 能通风器 ＺＬ２０１４２０４７６７５５ ６．７［ ｉｑ －２０ １ ５ ．［ ２ ］ 中国 气象局 １ 地面气象观测 规范 ［ Ｍ ］ ． 北京 气象 出 版社 ，２００３ ．作者简介王婷 （ １９９ １－） ， 女 ， 农学学士 ， 助理工程 师 ，研究方向 综合气象业务等；肖 振中 （ １９７９－） ， 男 ， 农业推厂硕士，工程师，研究方向 综合气象业务等 。（ 上接第 １ ２４ 页 ）在观赏鱼鱼病的防治过程中 ， 需要养殖者加强 日 常管理， 保持科学严谨的态度， 严格把握养殖过程中的每一个环节， 才能有效地控制鱼病的发生 ， 将鱼病扼杀在摇篮中 ， 不给病原体有机可乘。参考文献［ １ ］ 康宝 忠． 水温受化对淡水鱼养殖的影 响 Ｕ ］ ． 农民 致富之友 ，２０ １ ８（ ０３ ） １ １ ９．［ ２ ］ 赵志 刚 ，李利，申激琦． 不 同温度对草金鱼致死洛氧水平的影响 ［ Ｊ ］ ． 科技创新导报， ２０ １ ３（ １ ２ ）２２９．［ ３ ］ 曾美珍． 家庭 鱼缸金鱼养殖技木 ［ Ｊ ］ ． 江 西水产科技 ，２０１ ６（ ０４ ）３５ ，３７ ．［ ４ ］ 吴建明 ． 濒危扁吻鱼捕捞过程中机械损伤后水霉病 的防 ｙ台 ［ Ｊ ］ ．科技创新导报 ， ２０ １ ５ ，１ ２（ 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