基于层次分析的山地果园生产机械化评价研究 被引量：8

1

作者 夏侯炳 盛玲玲 +4 位作者 宋淑然 孙道宗 薛秀云 代秋芳 李震 《农机化研究》 北大核心 2020年第5期250-257,共8页

为综合评价山地果园生产机械化的发展水平,在咨询调研农机研发推广专家及基层农技人员的基础上,从机械化装备水平、机械化程度、机械化效果、机械化管理水平4方面建立了山地果园生产机械化水平评价指标体系,评价指标体系由3级指标构成... 为综合评价山地果园生产机械化的发展水平,在咨询调研农机研发推广专家及基层农技人员的基础上,从机械化装备水平、机械化程度、机械化效果、机械化管理水平4方面建立了山地果园生产机械化水平评价指标体系,评价指标体系由3级指标构成。利用层次分析法结合专家打分法确定各评价指标的权重,依据对第3级指标原始数据进行归一化处理的原则,提出了各级评价指标间的量化关系和山地果园生产机械化发展水平的评估计算方法。通过对湖南省宜章县和广东省平远县的山地果园生产机械化发展水平进行对比分析并判定评分,得出宜章县和平远县的山地果园机械化发展水平的指标评价结果。山地果园生产机械化水平评价指标体系可为优化提升山地果园生产机械化水平提供参考,并为有针对性地实施山地果园机械的推广应用提供了科学依据。 展开更多

关键词 山地果园 机械化 层次分析 评价指标体系

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基于LoRa的果园管道自动顺序喷雾系统研究

2

作者 胡圣洋 陈泽鸿 +4 位作者 刘伟康 代秋芳 刘洪山 宋淑然 李震 《农机化研究》 北大核心 2025年第2期171-175,共5页

我国南方果园多处于山地,大型喷雾器械无法进入,为实现山地果园自动顺序喷药,设计了一种基于LoRa无线通信技术的管道自动顺序喷雾系统。系统以Stm32单片机为核心,在管网上部署了6个电磁阀控制节点,采用LoRa无线收发模块进行节点之间的通... 我国南方果园多处于山地,大型喷雾器械无法进入,为实现山地果园自动顺序喷药,设计了一种基于LoRa无线通信技术的管道自动顺序喷雾系统。系统以Stm32单片机为核心,在管网上部署了6个电磁阀控制节点,采用LoRa无线收发模块进行节点之间的通信,设计程序控制6个电磁阀依次按顺序打开,并可以通过手机APP远程开启系统。试验结果表明:当节点之间距离为250 m时,数据接收率为95%;系统通信距离远,数据接收率高,具有较高的可靠性,适合于山地果园中使用。 展开更多

关键词 果园 顺序喷雾 LoRa无线通信 远程控制 通信距离 数据接收率

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山地果园植保技术与装备研究进展 被引量：15

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作者 宋淑然 李琨 +2 位作者 孙道宗 洪添胜 李震 《现代农业装备》 2019年第5期2-9,共8页

我国山区与丘陵的面积占全国国土面积的65%左右。山地果园矮化密植水平低,病虫害诱导率高,喷施化学农药仍然是病虫害防治的主要方法。选择适宜的施药机械方式,不仅可以节省果园生产成本,提高水果品质,也有利于果园的绿色可持续发展。在... 我国山区与丘陵的面积占全国国土面积的65%左右。山地果园矮化密植水平低,病虫害诱导率高,喷施化学农药仍然是病虫害防治的主要方法。选择适宜的施药机械方式,不仅可以节省果园生产成本,提高水果品质,也有利于果园的绿色可持续发展。在劳动力不断减少和人工成本不断攀升的趋势下,果园只有大面积采用机械化作业,才能在未来的竞争中生存。为此,研究适用于山地果园农药喷施作业的省力化及自动化装备具有广阔的应用前景。本文重点介绍适用于山地果园植保作业的遥控喷雾、管道恒压喷雾、管道顺序自动喷雾及搭载于运输轨道上的喷雾技术及装备,指出在我国山地果园实现植保机械化进程中,千园千样与果树种植模式不统一是造成植保装备研发投入高、周期长及造价高等问题的主要原因,提出山地果园果树宜机化栽培,研发、推广应用先进适用的装备,是加快山地果园植保机械化的有效途径。 展开更多

关键词 山地果园 喷雾技术与装备 植保机械化 宜机化

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多路况果园管道喷雾在线混药移动平台设计与试验

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作者 高任 姚航 +3 位作者 高鹏 宋淑然 孙道宗 李震 《农机化研究》 北大核心 2025年第6期58-64,共7页

针对山区梯台及丘陵果园在病虫害防治过程中作业路况复杂,以及大型植保机械作业时进地难、转场难等问题,利用田间管道进行喷雾解决上述问题。为满足管道喷雾中在线混药的作业要求,设计了具备连续攀爬台阶能力的多路况果园管道喷雾在线... 针对山区梯台及丘陵果园在病虫害防治过程中作业路况复杂,以及大型植保机械作业时进地难、转场难等问题,利用田间管道进行喷雾解决上述问题。为满足管道喷雾中在线混药的作业要求,设计了具备连续攀爬台阶能力的多路况果园管道喷雾在线混药移动平台。其三星轮组行走机构可实现平台的爬梯功能,大轮组行走机构可应用在丘陵缓坡果园环境中,三星轮组行走机构与大轮组行走机构具有互换性。研制了样机并进行了攀爬台阶振动加速度性能测试,结果表明:攀爬台阶时在调速开度区间60%~80%范围内,移动平台的频率计权振动加速度值在2.45~3.87 m/s2范围内,均低于频率计权振动加速度限值,此开度区间下攀爬速度与作业人员操作安全性综合性能最优。 展开更多

关键词 梯台果园 管道喷雾 三线混药 移动平台 多路况

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基于Zigbee的多节点管道喷雾压力控制系统研究 被引量：9

5

作者 吴伟锋 洪添胜 +2 位作者 代秋芳 宋淑然 李震 《农机化研究》 北大核心 2019年第10期52-57,共6页

喷雾压力是衡量喷雾效果的重要指标之一。为此,针对山地果园现有管道喷雾系统(简称单节点系统)不控制压力和药液量的输出或只控制药液泵出药口压力的问题,设计了一种管道喷雾多节点药液压力控制系统(简称多节点系统)。该系统以单片机为... 喷雾压力是衡量喷雾效果的重要指标之一。为此,针对山地果园现有管道喷雾系统(简称单节点系统)不控制压力和药液量的输出或只控制药液泵出药口压力的问题,设计了一种管道喷雾多节点药液压力控制系统(简称多节点系统)。该系统以单片机为核心,在喷雾管道上部署多个Zig Bee无线压力发送节点,采用Zig Bee无线模块进行通信,监测各节点药液压力。控制系统采用比例-积分-微分(Proportion Integration Differentiation,PID)算法控制变频电动机的转速,从而改变药液泵的药液量输出,以控制整个喷雾管道内的药液压力。试验结果表明:该系统在0. 6～1. 6MPa的压力范围内,单节点系统节点压力方差为0. 050～0. 31,压力吻合度为62.67%～65. 93%;多节点系统节点压力方差为0. 000 70～0. 003 5,压力吻合度为98. 29%～99. 85%。研究结果解决了现有管道喷雾对药液压力缺乏有效控制的问题,提高了喷雾效果,具有较高的推广应用价值。 展开更多

关键词 山地果园 管道喷雾 多点压力控制 ZIGBEE PID

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液体张力对风场中雾滴特性影响的试验研究 被引量：4

6

作者 宋勇 夏侯炳 +2 位作者 宋淑然 张龙 李琨 《农机化研究》 北大核心 2020年第10期130-137,共8页

为研究液体表面张力对远射程风送式喷雾机外部流场中雾滴特性与分布的影响,使用ANSYS ICEM软件建立了远射程风送式喷雾机出风口及外部流场的三维模型,采用CFD数值模拟探究液体表面张力分别为60.3、54.5、44.6、38.4、31.8mN/m时流场中... 为研究液体表面张力对远射程风送式喷雾机外部流场中雾滴特性与分布的影响,使用ANSYS ICEM软件建立了远射程风送式喷雾机出风口及外部流场的三维模型,采用CFD数值模拟探究液体表面张力分别为60.3、54.5、44.6、38.4、31.8mN/m时流场中雾滴粒径、密度、速度和沉积分布情况。结果表明:喷雾压力为1.8MPa时,各采样面上雾滴体积中值粒径随着喷雾距离的增加而变小,降低液体表面张力可以细化流场中雾滴粒径。不同液体表面张力下,喷筒出风口轴心范围0~1m区间内雾滴密度在流场中是最大的;当液体表面张力从60.3mN/m下降至31.8mN/m时,雾滴密度>0.07kg/m^3所占面积沿喷筒出口轴线方向逐渐增加。雾滴平均速度随喷雾距离的增加而减小,液体表面张力对距离喷筒出口1~6m区域内雾滴平均速度影响最大,表现在液体表面张力越大雾滴平均速度越小。相同采样点上,雾滴沉积量随液体表面张力降低而减少。将雾滴沉积量的数值试验结果与田间试验结果进行χ~2检验,证明了所采用的模型仿真结果可信。 展开更多

关键词 雾滴特性 远射程风送式喷雾 液体表面张力 离散相模型 χ~2 检验

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山地果园自走式电动单轨运输装备的研究进展 被引量：8

7

作者 李震 洪添胜 +2 位作者 吕石磊 吴伟斌 刘岳 《现代农业装备》 2020年第4期2-9,共8页

我国南方丘陵山地水果生产中,农资物料和果品的运输主要依靠人力,生产效率低、劳动强度大,因此,生产过程中机械化运输的作用日趋体现。本文主要介绍由国家柑橘产业技术体系机械化研究室研发的山地果园自走式电动单轨运输装备的关键技术... 我国南方丘陵山地水果生产中,农资物料和果品的运输主要依靠人力,生产效率低、劳动强度大,因此,生产过程中机械化运输的作用日趋体现。本文主要介绍由国家柑橘产业技术体系机械化研究室研发的山地果园自走式电动单轨运输装备的关键技术内容和应用推广经验。针对如何提高我国山地果园运输机械化水平,提出了进一步提升果园建设的规范程度、提升装备技术的标准化程度和提升果农对新型农业机械了解程度的3项建议。 展开更多

关键词 山地果园 单轨 运输机 电动 新型农业机械

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手持式柑橘除梢机的设计与试验

8

作者 叶昌晓 洪添胜 +3 位作者 李震 吴伟斌 王建波 刘岳 《农机化研究》 北大核心 2019年第5期86-90,96,共6页

针对目前柑橘人工除梢劳动强度大、效率低及反复性大等问题,通过分析柑橘新梢物理特性和生长环境,设计了一种手持式柑橘除梢机;阐述了该除梢机结构及工作原理,并对锯片和无刷电机等关键部件及切割线速度等工作参数进行了设计与试验。试... 针对目前柑橘人工除梢劳动强度大、效率低及反复性大等问题,通过分析柑橘新梢物理特性和生长环境,设计了一种手持式柑橘除梢机;阐述了该除梢机结构及工作原理,并对锯片和无刷电机等关键部件及切割线速度等工作参数进行了设计与试验。试验结果表明:该除梢机的除梢成功率为93.8%,除梢后留茬长度理想率为88.4%;该机最大工作高度达3.1m,整机能连续工作12h以上。 展开更多

关键词 果园机械 柑橘除梢机 柑橘新梢 手持式 柑橘黄龙病

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基于边缘计算的柑橘果实识别系统的设计 被引量：8

9

作者 黄河清 胡嘉沛 +2 位作者 李震 魏志威 吕石磊 《湖南农业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期727-732,共6页

针对当前柑橘果实目标检测模型多数需在服务器上运行,难以直接在果园部署且识别实时性较差等问题,设计了基于边缘计算设备的便携式柑橘果实识别系统。该系统由优化的目标检测模型和嵌入式智能平台组成;通过扩展YOLOv4-Tiny目标检测算法... 针对当前柑橘果实目标检测模型多数需在服务器上运行,难以直接在果园部署且识别实时性较差等问题,设计了基于边缘计算设备的便携式柑橘果实识别系统。该系统由优化的目标检测模型和嵌入式智能平台组成;通过扩展YOLOv4-Tiny目标检测算法,将所有批量归一化层合并到卷积层,加快模型前向推理速度;采用多尺度结构并使用K-means聚类方法获得柑橘数据集的先验框大小,使网络模型对柑橘果实识别具有更强的鲁棒性;使用GIOU距离度量损失函数,使网络模型更加关注柑橘图像中重叠遮挡的区域。将改进算法部署到嵌入式平台Jetson nano,试验结果表明,识别系统对柑橘果实的识别平均准确率达93.01%,单幅图片的推断时间约为150 ms,对视频的识别速率为16帧/s。 展开更多

关键词 柑橘 果实识别系统 边缘计算

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基于LSTM的柑橘幼苗蒸发量预测

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作者 代秋芳 熊诗路 +3 位作者 李震 宋淑然 陈梓蔚 王元 《湖南农业大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2023年第6期743-747,共5页

将柑橘幼苗作为试验对象,利用传感器采集空气相对湿度和温度,以基质相对湿度、温度和EC值作为环境因子,采用称重法实时采集作物的质量变化量作为作物的蒸发量;以环境因子为模型输入,作物蒸发量为模型输出,构建长短期记忆神经网络(LSTM)... 将柑橘幼苗作为试验对象,利用传感器采集空气相对湿度和温度,以基质相对湿度、温度和EC值作为环境因子,采用称重法实时采集作物的质量变化量作为作物的蒸发量;以环境因子为模型输入,作物蒸发量为模型输出,构建长短期记忆神经网络(LSTM)预测模型,优化后的最优模型结构以及训练参数包括LSTM模型的隐藏层1层,隐藏层节点数为120,迭代样本数为128,训练迭代次数为175,网络的激活函数选择tanh函数,学习率为0.001,时间步长为72。LSTM预测模型的决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)分别为0.993 9、0.015 5 g、0.011 3 g;与循环神经网络(RNN)、门控循环单元(GRU)的预测效果进行对比,LSTM预测模型的预测蒸发值更接近真实蒸发值,预测结果相对误差范围波动最小,RMSE、MAE最小,R^(2)最大,说明这3种模型中LSTM预测模型的预测效果最佳。 展开更多

关键词 柑橘幼苗 蒸发量 环境因子 长短期记忆神经网络(LSTM)

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TOF深度相机误差分析及补偿方法 被引量：2

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作者 李震 颜少华 +3 位作者 刘岳 郭玉姗 洪添胜 吕石磊 《现代电子技术》 2021年第7期50-55,共6页

主要分析了基于TOF测量技术的深度相机的深度误差产生的原理,针对ARGUS-A5型号深度相机产生的各类误差建立相对应的误差补偿模型,消去其误差影响。首先,利用黑白棋盘格标定法及Matlab摄像机标定工具箱标定了深度相机的内参矩阵以及畸变... 主要分析了基于TOF测量技术的深度相机的深度误差产生的原理,针对ARGUS-A5型号深度相机产生的各类误差建立相对应的误差补偿模型,消去其误差影响。首先,利用黑白棋盘格标定法及Matlab摄像机标定工具箱标定了深度相机的内参矩阵以及畸变系数,消除了光心偏移误差、畸变误差;其次,基于针孔成像模型建立了平面误差补偿模型,消除了成像平面像素点的深度高估误差;最后,在不同深度下采集一个标准平面的数据,与真实深度数据进行线性拟合,建立深度信息误差查找表。结果表明,补偿后深度信息误差下降率为95.38%,最大误差率减少9.66%,补偿时间在20 ms内。 展开更多

关键词 TOF深度相机 深度误差 数据校正 误差补偿 线性拟合 深度信息

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基于双频蝙蝠算法的树状灌溉管网规划 被引量：5

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作者 吕石磊 卢思华 +2 位作者 魏志威 李震 吴奔雷 《湖南农业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期99-106,共8页

以管网投资费用最低为目标,建立了改进的自压树状灌溉管网规划模型,通过定义管网用水节点的上层水节点来保证管道连通性;同时,提出了改进的双频蝙蝠算法,通过使用双脉冲频率策略均衡算法多样性与收敛性。基于12个100维度测试函数的寻优... 以管网投资费用最低为目标,建立了改进的自压树状灌溉管网规划模型,通过定义管网用水节点的上层水节点来保证管道连通性;同时,提出了改进的双频蝙蝠算法,通过使用双脉冲频率策略均衡算法多样性与收敛性。基于12个100维度测试函数的寻优结果表明,与遗传算法、粒子群算法及蝙蝠算法相比,双频蝙蝠算法能够有效提高全局搜索能力;应用双频蝙蝠算法分别对10节点和34节点的管网进行规划设计,管网投资费用均值较蝙蝠算法可分别减少23.60%和31.03%。 展开更多

关键词 自压树状灌溉管网 管网部署 双频蝙蝠算法

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采用自适应搜索和变异策略的改进鸡群算法 被引量：1

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作者 吕石磊 魏志威 +2 位作者 李震 林子健 黄河清 《现代电子技术》 2021年第9期99-104,共6页

针对标准鸡群算法在求解复杂优化问题时存在求解精度不高、易陷入局部最优等问题,提出一种采用自适应搜索和变异策略的改进鸡群算法(ICSO⁃ASV)。该算法通过使用改进双控制系数使母鸡群体进行自适应搜索计算,通过分别在公鸡群体和小鸡群... 针对标准鸡群算法在求解复杂优化问题时存在求解精度不高、易陷入局部最优等问题,提出一种采用自适应搜索和变异策略的改进鸡群算法(ICSO⁃ASV)。该算法通过使用改进双控制系数使母鸡群体进行自适应搜索计算,通过分别在公鸡群体和小鸡群体中加入自适应变异因子来抑制算法可行解的多样性衰减。同时,该算法使用母鸡群体的改进双控制系数约束公鸡群体和小鸡群体的变异因子,三者形成的耦合机制能够进一步加强群体交流协作,进而增强算法全局搜索能力。基准测试函数的结果分析表明,ICSO⁃ASV算法较多种对照算法均具有更好的寻优性能,有效提高了算法的收敛速度和求解精度。 展开更多

关键词 鸡群算法 自适应搜索 变异策略 优化算法 衰减抑制 智能计算 双控制系数 对比分析

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山地果园电动单轨运输机远程遥控系统设计 被引量：7

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作者 刘易 池旭彬 +6 位作者 颜少华 刘岳 林梓扬 谭睿 陈艺洋 张喜杰 李震 《现代农业装备》 2018年第4期43-49,共7页

针对已有的山地果园电动单轨运输机的中控制系统PT2262/PT2272发射电路功率有限,导致传播距离有限的问题,设计了一种基于STM32F103的中继系统,使其能匹配原有控制系统并实现控制距离的增加。试验结果表明,使用单个中继系统后,山地果园... 针对已有的山地果园电动单轨运输机的中控制系统PT2262/PT2272发射电路功率有限,导致传播距离有限的问题,设计了一种基于STM32F103的中继系统,使其能匹配原有控制系统并实现控制距离的增加。试验结果表明,使用单个中继系统后,山地果园电动单轨运输机远程控制系统的有效控制距离为200 m,与不使用中继系统相比,平均增加了85 m,遥控距离增加了74%。 展开更多

关键词 无线遥控 PT2262/PT2272 STM32F103 中继

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