高效率的水稻育种方法控制软件
V1.0 设 计 说 明 书
一、项目背景
种植杂交水稻的重要意义就是为了解决世界上人口与粮食不足的问题，由于
杂交水稻，无论是产量，抗病性，各种综合形状都要比不杂交的水稻要高，这就意味着杂交水稻粮食出产量的提高，为日益增加的人口，与有限的土地，解决粮食问题。为了促进国民粮食安全的发展，本公司所研发的高效率的水稻育种方法控制软件，在水稻育种时控制着各种影响水稻生产的因素，让水稻更加健康成长。
二、软件功能介绍
高效率的水稻育种方法控制软件总共有6大子系统，他们分别是：肥料控制系统、杀虫剂控制系统、灌溉控制系统、历史数据查询系统、室温调节系统、报警控制系统。肥料控制系统通过控制对水稻所施肥料，跟随着水稻生长的状态而改变水稻的所施肥料量；杀虫剂控制系统通过监控系统对天地里的害虫进行监控和水稻生长过程中会产生的害虫进行杀害和预防和；灌溉控制系统根据水稻的生长状态灌溉水分。此外系统还设计有历史数据查询系统，可以通过对不同时期的植物的生长状态进行监控和参考，从而对现在的水稻育种的生长提供科学的培育。大大提高了水稻育种的成活率。
三、软件特性介绍
高效率的水稻育种方法控制软件通过对水稻种植进行调节，通过对阳光进行、水分、肥料和虫害进行精确地调节。这样促进水稻健康成长，保证水稻育种的生长处于良好状态，使水稻育种的生长效率变高。
四、软件的运行环境介绍
软件应在以下两种环境中运行： （1） 计算机硬件
选用高档微机或专用服务器，其中：CPU: Pentium II/266或以上；内存(RAM): >= 64M ；硬盘:4.3G以上*2(备份) ；显示器: 15
（2） 计算机软件
采用C++及部分汇编语言进行编译并生成相应执行文件格式，在Windows98/2000/XP上运行。
五、系统的物理结构
高效率的水稻育种方法控制软件中的硬件由以计算机CPU控制着温度测量传感器、薄膜控制装置、杀虫剂管道调节阀、水流调节阀。其物理机构图如下图
所示：
通过CPU控制着杀虫剂管道调节阀，水流调节阀控制着二者的喷洒量。CPU孔子着智能马达驱动系统，这样控制着薄膜的转换。通过温度传感器将室内温度传达给计算机，计算机将进行判断，并将指令传达给温度调节系统。
六、系统总结构
（1）系统框架图
高效率的水稻育种方法控制软件总共有6大子系统，他们分别是：肥料控制系统、杀虫剂控制系统、灌溉控制系统、历史数据查询系统、室温调节系统、报警控制系统。高效率的水稻育种方法控制软件通过对水稻种植进行调节，通过对阳光进行、水分、肥料和虫害进行精确地调节。这样促进水稻健康成长，保证水稻育种的生长处于良好状态，使水稻育种的生长效率变高。其框架图如下图所示：
（2）系统总的流程图
当系统初始化之后，系统根据需要对水稻生长状态进行监控，当室内的温度与预期的温度值有差别的时候，温度传感器将即时的温度值传达给计算机，计算机对数据进行处理，转换为命令，传达给温度调节系统，温度调节系统对温度进行调节。系统可以根据检测得到即时的土壤中养料的情况，调节养料浓度。监控系统和历史数据查询对水稻育种状态和历史状态进行监控，对后面水稻育种进行调节，促进水稻的生产。
七、系统各子系统介绍
（1）肥料控制系统 当系统缺少某种元素，系统会对此种元素进行调节。本系统装有智能的元素探测装置，能够探测水稻种植的土壤中氮、硫、磷等元素的浓度，当其中某种或几种元素缺少时，系统会相应地进行调节。其流程图如下图所示：
高效率的水稻育种方法控制软件 V1.0 5
系统会定期对土壤中的肥料元素进行抽样测定，待检测出某种元素缺少的时候，进行相应元素的补充，直到元素的量满足水稻生长的需要为止。这种元素调节的方法能够调节水稻所需要的元素，让水稻健康成长。
（2）杀虫剂控制系统
本系统采用的是世界纳米级农药生产技术，加入独特助剂，具有超强渗透、触杀、胃毒作用、施药后，很快引起害虫极度兴奋、痉挛与麻痹并产生神经毒素导致害虫神经传导快速中断而死亡，杀虫彻底，耐雨水冲刷。
内含甲维盐成份，害虫接触后马上停止进食，发生不可逆转的麻痹。在3-4天内达到最高死率。药效期长，在10天以后又出现第二个高峰，具有其它农药无法比拟的活性，是目前针对高抗性害虫开发的最大活性组合的杀虫剂。本品对抗性的二、三化螟（钻心虫）、稻纵卷叶螟、红线虫、稻水?m甲、稻飞虱、叶蝉有特效。其流程图：如下图所示：
高效率的水稻育种方法控制软件 V1.0 6
系统装有监控系统，当检测到有害虫之后，既要喷射杀虫剂，杀虫剂具有高效的杀虫能力，降低水稻不被害虫伤害。系统还能根据历史数据查询系统对病虫害进行监控，当预测到某个时期会出现害虫的话，要进行相应杀虫剂的喷射，预防病虫害的发生。
（3）灌溉控制系统
灌溉控制系统具有以下的功能：
A、具有自动灌溉、定时灌溉、周期灌溉、手动灌溉等多种模式，用户可根据需要灵活选用灌溉模式。
B、可实现中控室控制，手机短信、现场遥控及现场手动等多种方式控制。 参数设置功能
C、系统可以对现场的温、湿度限值进行设置和修改。
高效率的水稻育种方法控制软件 V1.0 7
D、系统可通过控制器或后台监控系统完成灌溉起始时间、停止时间、喷灌时间
等参数设置。
系统中装有灌溉系统，并且装有水分探测装置，只有当系统的水分满足了灌溉的要求之后，才会停止灌溉。此外灌溉控制系统还具有显示功能和报警功能。 显示功能在控制器上配有液晶屏，以中文菜单方式显示，现场采集数据显示在液晶屏上。后台监控系统可配大屏幕显示器，图形、表格等多种形式动态显示整个灌溉区运行情况，准确、直观、明了。报警功能当灌溉系统出现故障。如水管破裂等，立即停止水泵运行，并报警。通信功能能通过后台机查看、设置、修改参数、采集数据上传后台机，供后台机进行数据处理和显示和接收后台机发出的控制命令。
（4）历史数据查询系统
历史数据查询系统一共有四个方法：第一个方法是按下相应通道的遥控开关；第二个方法是单击相应通道的采样按钮；第三个方法是单击数据采集菜单，
高效率的水稻育种方法控制软件 V1.0 8
再单击谱图监视窗口右边的采集数据；第四个方法是按热键F5键（通道1）、F7键（通道2）。
当设置的停止时间到了，或在单击停止采样时，系统自动将谱图及实验信息保存在依照设置的文件保存方式而生成的ORG文件和相应DAT数据文件里，并弹
出一个对话窗口提示。当不需要保存谱图时，只要单击放弃采集就可以了。
否
高效率的水稻育种方法控制软件输入的信号，在先单击数据采集按钮以后，再单击查看基线按扭即可。如果想测试一下色谱信号的斜率，可以单击斜率测试按钮，工作站即自动弹出一个窗口，提示斜率测得值结果，并提示是否需要采用。只要用选择一下就可以了。谱图监视窗口右边还有电压范围、时间范围等按钮，这是为了方便将谱图看得更清楚一些，需要哪一个功能，只要单击相应按钮并输入相应数值即可。
（5）室温调节系统
在室温控制方面，利用模糊控制技术，对室温建立了模糊控制模型，根据人
的感觉输入过大、过小等模糊概念，实现对偏差进行模糊化处理。本软件主要包括主程序，定时子程序，A/D转换子程序，误差加权子程序，误差变化子程序，模糊推理子程序，模糊决策子程序，模糊关系R表格并将该表格内置于ROM中。当然如果该系统在误差加权处理子程序中充分考虑到传感器位置对空调性能的影响，也可以采用两路误差加权处理。软件在设计时规划两个定时器中断：TIME0 产生250ms定时中断，TIME1产生125us的定时中断。
DDC控制器的应用软件应采用模块化方法。首先把软件设计任务按功能划分为若干模块，如数据采集模块、数据处理模块、报警模块、控制模块和故障诊断模块等；接着，依据测控时序和模块之间的关系，给出应用软件的功能流程图；然后对每一功能模块再进行编程和调试工作。
(6) 报警控制系统
本控制系统还设有报警控制模块，系统设置有监控设备和多媒体设备，当监
控设备中显示有异常状态，系统会自动进入报警模块。并且系统会自行语音报警。
要等到异常情况清理后，保安人员按下确定键之后，报警才会停止。
当系统进入本模块之后，监控设备开启，并将所监控到的状态在多媒体体系中显示出来，当系统检测到异常状态的时候，报警灯亮，语音报警。当异常状态处理了之后，按键输入一个信号，报警装置会停止报警。
七、算法设计
本系统采用编程算法设计，使用最多的是逻辑结构的判断语句，还有顺序结构，还有当型循环结构。本系统的算法简单，方便操作，容易上手，方便操作工人的操作。
当型循环算法的算法程序实例如下： var i，k：integer； begin
i=10； k=0；
while（i>=10）and(i
writeln(s:5,a:5,n:5); end
八、接口设计
输入/输出的接线如下图所示：
九、需求规定
本软件主要通过用户定义材料、肥料、水分等起止行记录作为输入项目，软
件将对用户设定内容进行自动处理，输出给用户所需要的信息。
十、测试计划
本程序要求通过数据和数据库完整性测试、接口测试、集成测试、功能测试、用户界面测试、性能评测和负载测试等方面的测试，直至达到高效育种质量较高为止。
十一、系统出错处理设计
1、出错信息
运行时如肥料调节阀、灌溉调节阀为空时，不可以进行肥料和水的施加与灌溉时，许按照正常的操作方案、定义材料、录入好正确肥料调节阀和灌溉调节阀的起止行径，方可进行灌溉和施肥。 2、补救措施
软件及数据库本身存放于单一文件夹中，用户可简单的进行复制黏贴的备份处理，普通操作性出错只需关闭软件，再行启动即可；如发生数据丢失，软件无法运行，即可把备份的文件夹覆盖原有文件夹即可。
十二、系统维护设计
软件本身操作简单，占用资源少，维护只需对所用文件夹进行定期备份处理，以确保数据不必要丢失。
高效率的水稻育种方法控制软件
V1.0 设 计 说 明 书
一、项目背景
种植杂交水稻的重要意义就是为了解决世界上人口与粮食不足的问题，由于
杂交水稻，无论是产量，抗病性，各种综合形状都要比不杂交的水稻要高，这就意味着杂交水稻粮食出产量的提高，为日益增加的人口，与有限的土地，解决粮食问题。为了促进国民粮食安全的发展，本公司所研发的高效率的水稻育种方法控制软件，在水稻育种时控制着各种影响水稻生产的因素，让水稻更加健康成长。
二、软件功能介绍
高效率的水稻育种方法控制软件总共有6大子系统，他们分别是：肥料控制系统、杀虫剂控制系统、灌溉控制系统、历史数据查询系统、室温调节系统、报警控制系统。肥料控制系统通过控制对水稻所施肥料，跟随着水稻生长的状态而改变水稻的所施肥料量；杀虫剂控制系统通过监控系统对天地里的害虫进行监控和水稻生长过程中会产生的害虫进行杀害和预防和；灌溉控制系统根据水稻的生长状态灌溉水分。此外系统还设计有历史数据查询系统，可以通过对不同时期的植物的生长状态进行监控和参考，从而对现在的水稻育种的生长提供科学的培育。大大提高了水稻育种的成活率。
三、软件特性介绍
高效率的水稻育种方法控制软件通过对水稻种植进行调节，通过对阳光进行、水分、肥料和虫害进行精确地调节。这样促进水稻健康成长，保证水稻育种的生长处于良好状态，使水稻育种的生长效率变高。
四、软件的运行环境介绍
软件应在以下两种环境中运行： （1） 计算机硬件
选用高档微机或专用服务器，其中：CPU: Pentium II/266或以上；内存(RAM): >= 64M ；硬盘:4.3G以上*2(备份) ；显示器: 15
（2） 计算机软件
采用C++及部分汇编语言进行编译并生成相应执行文件格式，在Windows98/2000/XP上运行。
五、系统的物理结构
高效率的水稻育种方法控制软件中的硬件由以计算机CPU控制着温度测量传感器、薄膜控制装置、杀虫剂管道调节阀、水流调节阀。其物理机构图如下图
所示：
通过CPU控制着杀虫剂管道调节阀，水流调节阀控制着二者的喷洒量。CPU孔子着智能马达驱动系统，这样控制着薄膜的转换。通过温度传感器将室内温度传达给计算机，计算机将进行判断，并将指令传达给温度调节系统。
六、系统总结构
（1）系统框架图
高效率的水稻育种方法控制软件总共有6大子系统，他们分别是：肥料控制系统、杀虫剂控制系统、灌溉控制系统、历史数据查询系统、室温调节系统、报警控制系统。高效率的水稻育种方法控制软件通过对水稻种植进行调节，通过对阳光进行、水分、肥料和虫害进行精确地调节。这样促进水稻健康成长，保证水稻育种的生长处于良好状态，使水稻育种的生长效率变高。其框架图如下图所示：
（2）系统总的流程图
当系统初始化之后，系统根据需要对水稻生长状态进行监控，当室内的温度与预期的温度值有差别的时候，温度传感器将即时的温度值传达给计算机，计算机对数据进行处理，转换为命令，传达给温度调节系统，温度调节系统对温度进行调节。系统可以根据检测得到即时的土壤中养料的情况，调节养料浓度。监控系统和历史数据查询对水稻育种状态和历史状态进行监控，对后面水稻育种进行调节，促进水稻的生产。
七、系统各子系统介绍
（1）肥料控制系统 当系统缺少某种元素，系统会对此种元素进行调节。本系统装有智能的元素探测装置，能够探测水稻种植的土壤中氮、硫、磷等元素的浓度，当其中某种或几种元素缺少时，系统会相应地进行调节。其流程图如下图所示：
高效率的水稻育种方法控制软件 V1.0 5
系统会定期对土壤中的肥料元素进行抽样测定，待检测出某种元素缺少的时候，进行相应元素的补充，直到元素的量满足水稻生长的需要为止。这种元素调节的方法能够调节水稻所需要的元素，让水稻健康成长。
（2）杀虫剂控制系统
本系统采用的是世界纳米级农药生产技术，加入独特助剂，具有超强渗透、触杀、胃毒作用、施药后，很快引起害虫极度兴奋、痉挛与麻痹并产生神经毒素导致害虫神经传导快速中断而死亡，杀虫彻底，耐雨水冲刷。
内含甲维盐成份，害虫接触后马上停止进食，发生不可逆转的麻痹。在3-4天内达到最高死率。药效期长，在10天以后又出现第二个高峰，具有其它农药无法比拟的活性，是目前针对高抗性害虫开发的最大活性组合的杀虫剂。本品对抗性的二、三化螟（钻心虫）、稻纵卷叶螟、红线虫、稻水?m甲、稻飞虱、叶蝉有特效。其流程图：如下图所示：
高效率的水稻育种方法控制软件 V1.0 6
系统装有监控系统，当检测到有害虫之后，既要喷射杀虫剂，杀虫剂具有高效的杀虫能力，降低水稻不被害虫伤害。系统还能根据历史数据查询系统对病虫害进行监控，当预测到某个时期会出现害虫的话，要进行相应杀虫剂的喷射，预防病虫害的发生。
（3）灌溉控制系统
灌溉控制系统具有以下的功能：
A、具有自动灌溉、定时灌溉、周期灌溉、手动灌溉等多种模式，用户可根据需要灵活选用灌溉模式。
B、可实现中控室控制，手机短信、现场遥控及现场手动等多种方式控制。 参数设置功能
C、系统可以对现场的温、湿度限值进行设置和修改。
高效率的水稻育种方法控制软件 V1.0 7
D、系统可通过控制器或后台监控系统完成灌溉起始时间、停止时间、喷灌时间
等参数设置。
系统中装有灌溉系统，并且装有水分探测装置，只有当系统的水分满足了灌溉的要求之后，才会停止灌溉。此外灌溉控制系统还具有显示功能和报警功能。 显示功能在控制器上配有液晶屏，以中文菜单方式显示，现场采集数据显示在液晶屏上。后台监控系统可配大屏幕显示器，图形、表格等多种形式动态显示整个灌溉区运行情况，准确、直观、明了。报警功能当灌溉系统出现故障。如水管破裂等，立即停止水泵运行，并报警。通信功能能通过后台机查看、设置、修改参数、采集数据上传后台机，供后台机进行数据处理和显示和接收后台机发出的控制命令。
（4）历史数据查询系统
历史数据查询系统一共有四个方法：第一个方法是按下相应通道的遥控开关；第二个方法是单击相应通道的采样按钮；第三个方法是单击数据采集菜单，
高效率的水稻育种方法控制软件 V1.0 8
再单击谱图监视窗口右边的采集数据；第四个方法是按热键F5键（通道1）、F7键（通道2）。
当设置的停止时间到了，或在单击停止采样时，系统自动将谱图及实验信息保存在依照设置的文件保存方式而生成的ORG文件和相应DAT数据文件里，并弹
出一个对话窗口提示。当不需要保存谱图时，只要单击放弃采集就可以了。
否
高效率的水稻育种方法控制软件输入的信号，在先单击数据采集按钮以后，再单击查看基线按扭即可。如果想测试一下色谱信号的斜率，可以单击斜率测试按钮，工作站即自动弹出一个窗口，提示斜率测得值结果，并提示是否需要采用。只要用选择一下就可以了。谱图监视窗口右边还有电压范围、时间范围等按钮，这是为了方便将谱图看得更清楚一些，需要哪一个功能，只要单击相应按钮并输入相应数值即可。
（5）室温调节系统
在室温控制方面，利用模糊控制技术，对室温建立了模糊控制模型，根据人
的感觉输入过大、过小等模糊概念，实现对偏差进行模糊化处理。本软件主要包括主程序，定时子程序，A/D转换子程序，误差加权子程序，误差变化子程序，模糊推理子程序，模糊决策子程序，模糊关系R表格并将该表格内置于ROM中。当然如果该系统在误差加权处理子程序中充分考虑到传感器位置对空调性能的影响，也可以采用两路误差加权处理。软件在设计时规划两个定时器中断：TIME0 产生250ms定时中断，TIME1产生125us的定时中断。
DDC控制器的应用软件应采用模块化方法。首先把软件设计任务按功能划分为若干模块，如数据采集模块、数据处理模块、报警模块、控制模块和故障诊断模块等；接着，依据测控时序和模块之间的关系，给出应用软件的功能流程图；然后对每一功能模块再进行编程和调试工作。
(6) 报警控制系统
本控制系统还设有报警控制模块，系统设置有监控设备和多媒体设备，当监
控设备中显示有异常状态，系统会自动进入报警模块。并且系统会自行语音报警。
要等到异常情况清理后，保安人员按下确定键之后，报警才会停止。
当系统进入本模块之后，监控设备开启，并将所监控到的状态在多媒体体系中显示出来，当系统检测到异常状态的时候，报警灯亮，语音报警。当异常状态处理了之后，按键输入一个信号，报警装置会停止报警。
七、算法设计
本系统采用编程算法设计，使用最多的是逻辑结构的判断语句，还有顺序结构，还有当型循环结构。本系统的算法简单，方便操作，容易上手，方便操作工人的操作。
当型循环算法的算法程序实例如下： var i，k：integer； begin
i=10； k=0；
while（i>=10）and(i
writeln(s:5,a:5,n:5); end
八、接口设计
输入/输出的接线如下图所示：
九、需求规定
本软件主要通过用户定义材料、肥料、水分等起止行记录作为输入项目，软
件将对用户设定内容进行自动处理，输出给用户所需要的信息。
十、测试计划
本程序要求通过数据和数据库完整性测试、接口测试、集成测试、功能测试、用户界面测试、性能评测和负载测试等方面的测试，直至达到高效育种质量较高为止。
十一、系统出错处理设计
1、出错信息
运行时如肥料调节阀、灌溉调节阀为空时，不可以进行肥料和水的施加与灌溉时，许按照正常的操作方案、定义材料、录入好正确肥料调节阀和灌溉调节阀的起止行径，方可进行灌溉和施肥。 2、补救措施
软件及数据库本身存放于单一文件夹中，用户可简单的进行复制黏贴的备份处理，普通操作性出错只需关闭软件，再行启动即可；如发生数据丢失，软件无法运行，即可把备份的文件夹覆盖原有文件夹即可。
十二、系统维护设计
软件本身操作简单，占用资源少，维护只需对所用文件夹进行定期备份处理，以确保数据不必要丢失。