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基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制系统研究 被引量：7
1
作者 张祎 汪小旵 +1 位作者 李聪 李鹏飞 《节水灌溉》 北大核心 2011年第12期33-36,共4页
为解决中小规模温室大棚的滴灌问题,设计出一套由作物蒸散量模型计算作物灌溉量的智能化滴灌控制系统。系统采用温湿度传感器测量不同高度上的温湿度差,利用波文比-能量平衡法计算出作物的蒸散量,并将蒸散量换算为灌溉量,通过单片机设... 为解决中小规模温室大棚的滴灌问题,设计出一套由作物蒸散量模型计算作物灌溉量的智能化滴灌控制系统。系统采用温湿度传感器测量不同高度上的温湿度差,利用波文比-能量平衡法计算出作物的蒸散量,并将蒸散量换算为灌溉量,通过单片机设定程序控制电磁阀的开关时间即控制灌溉量多少。对比试验证明,该方法方便、可靠,可应用于温室大棚的精确灌溉。 展开更多
关键词 蒸散量 波文比-能量平衡法 智能滴灌 单片机
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气吸式圆盘白萝卜播种机设计与试验
2
作者 尹家巧 李骅 +2 位作者 齐新丹 孙新平 马云龙 《农机化研究》 北大核心 2025年第1期148-156,共9页
针对目前白萝卜种子尺寸小、流动性差、形状不规则导致播种机吸种效果差、漏播率和重播率高等情况,设计了一款气吸式圆盘白萝卜播种机。通过对播种机结构组成和工作原理的分析,计算吸附单粒种子的受力情况,建立了力学模型,并得到单粒最... 针对目前白萝卜种子尺寸小、流动性差、形状不规则导致播种机吸种效果差、漏播率和重播率高等情况,设计了一款气吸式圆盘白萝卜播种机。通过对播种机结构组成和工作原理的分析,计算吸附单粒种子的受力情况,建立了力学模型,并得到单粒最小吸附负压值;通过各级链数转动比,确定了播种机地轮与排种器链数关系。通过对吸种过程DEM-CFD耦合仿真单因素试验,计算确定播种机中排种器关键结构参数最优范围,即排种盘转速为1~2 rad/s、风机负压为4~5 kPa、吸孔直径为2.4~2.8 mm;并在此基础上进行田间试验,以排种盘转速、风机负压、吸孔直径为试验因素,以播种间距合格率指标、漏播率指标、重播率指标为评价标准,进行三因素三水平正交试验。利用Design-Expert软件构造数学回归方程和响应曲面模型,分析了各个参数对播种合格率指标的影响变化,并利用软件最优化模块,确定了结构参数最优组合,即排种盘转速为1.3 rad/s、风机负压为4.6 kPa、吸孔直径为2.5 mm。田间试验结果表明:播种行距合格率指标为92.35%,漏播率指标为3.97%,重播率指标为3.68%,满足白萝卜精量播种的农艺要求。 展开更多
关键词 气吸播种机 耦合仿真 田间试验 正交试验 白萝卜
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预处理对麦秸/聚丙烯复合材料摩擦磨损性能影响实验 被引量：8
3
作者 于旻 何春霞 +2 位作者 张还 侯人鸾 薛娇 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期138-143,共6页
为提高麦秸秆纤维与聚丙烯(PP)基体的界面结合力,采用复合处理法对麦秸秆纤维进行表面处理:先分别用NaOH溶液浸泡、乙酸溶液浸泡、水热处理、蒸汽爆破和微波等方法对麦秸秆纤维进行预处理,再复合偶联剂法处理麦秸秆纤维;用熔融共混、模... 为提高麦秸秆纤维与聚丙烯(PP)基体的界面结合力,采用复合处理法对麦秸秆纤维进行表面处理:先分别用NaOH溶液浸泡、乙酸溶液浸泡、水热处理、蒸汽爆破和微波等方法对麦秸秆纤维进行预处理,再复合偶联剂法处理麦秸秆纤维;用熔融共混、模压成型方法制备麦秸秆/PP复合材料。用体视显微镜观察了不同处理后的麦秸秆纤维微观结构,采用红外光谱技术(FTIR)研究了不同表面处理麦秸秆纤维的红外光谱,用M-2000A型磨损实验机测试了麦秸秆不同表面处理方法制备PP复合材料摩擦磨损性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)观察分析复合材料磨损表面形貌。结果表明,NaOH、水热和蒸汽爆破处理对麦秸秆纤维表面化学成分有明显的影响;复合处理麦秸秆制备的复合材料摩擦磨损性能均优于单纯使用偶联剂处理麦秸秆制备的复合材料;复合材料的主要磨损机制为磨粒磨损和粘着磨损,水热处理和蒸汽爆破的复合材料耐磨性能较好。 展开更多
关键词 秸秆 聚丙烯 复合材料 表面处理 摩擦磨损性能
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农业车辆电控液压转向系统的设计 被引量：13
4
作者 沈文龙 薛金林 张永 《湖南农业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期325-329,共5页
以茂源250型拖拉机为试验平台,设计一种用于农业车辆自主导航的电控液压转向系统。该系统使用电控比例液压阀、换向阀和溢流阀,改造拖拉机的液压转向油路;采用STC12C5A60S2作为比例阀的控制器,同时加装角度传感器作为系统的反馈。将带... 以茂源250型拖拉机为试验平台,设计一种用于农业车辆自主导航的电控液压转向系统。该系统使用电控比例液压阀、换向阀和溢流阀,改造拖拉机的液压转向油路;采用STC12C5A60S2作为比例阀的控制器,同时加装角度传感器作为系统的反馈。将带有死区的PD控制算法在SimHydraulics建立的液压转向系统模型上进行仿真,并实车试验验证。在左、右极限转向和4种特定目标角度转向试验中,该系统比原有系统响应时间快0.2 s,超调量在5%以内。 展开更多
关键词 农业车辆 液压转向系统 电子控制单元
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单螺杆膨化机加工工艺参数优化研究
5
作者 李金虎 张福平 +2 位作者 李骅 冯学斌 齐新丹 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第6期228-235,241,共9页
在膨化食品加工领域,高膨胀度、松软度的饲料是当今市场一直追求的目标。因此,为提高饲料的生产效率和膨胀度,基于CFD软件Fluent数值模拟和Box—Behnken试验设计,选取螺杆转速、膨化温度和入料速度为主要影响因素,采用响应面分析法优化... 在膨化食品加工领域,高膨胀度、松软度的饲料是当今市场一直追求的目标。因此,为提高饲料的生产效率和膨胀度,基于CFD软件Fluent数值模拟和Box—Behnken试验设计,选取螺杆转速、膨化温度和入料速度为主要影响因素,采用响应面分析法优化单螺杆膨化机加工混合物料的预处理工艺条件,并建立工艺数学模型。结果表明,最佳参数组合:膨化温度为109.96℃,入料速度为0.07 m/s,螺杆转速为117.66 r/min。通过对比不同组物料膨胀度结果,发现在膨化温度为110℃,入料速度为0.07 m/s,螺杆转速为120 r/min的工艺条件下,生产出的饲料膨胀度最高,达到3.85,验证最优方案的可行性。 展开更多
关键词 膨化食品 计算流体力学 Box—Behnken试验 响应面分析 膨胀度
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农业机器人果蔬抓取中滑觉检测研究 被引量：11
6
作者 周俊 朱树平 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期171-176,共6页
利用压敏电阻作为敏感材料制作了一种灵敏的滑觉传感器,构建了滑觉信号观测系统。用短时傅里叶变换方法分析了滑觉信号的频谱特征,并运用离散小波变换结果来区分法向抓取力变化与实际发生的滑动信号,以使滑动信号检测结果不受法向抓取... 利用压敏电阻作为敏感材料制作了一种灵敏的滑觉传感器,构建了滑觉信号观测系统。用短时傅里叶变换方法分析了滑觉信号的频谱特征,并运用离散小波变换结果来区分法向抓取力变化与实际发生的滑动信号,以使滑动信号检测结果不受法向抓取力变化的影响,试验结果表明滑觉检测的稳定性。运用二指平行手爪进行了实际的果蔬抓取试验,验证了基于滑觉检测的抓取力调节效果。 展开更多
关键词 农业机器人 滑觉传感器 离散小波变换
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基于STM32大蒜联合收获机监测系统设计与试验
7
作者 王永健 丁想 +5 位作者 李骅 SAMUEL Mbugua Nyambura 李玉青 葛艳艳 仇世龙 冯学斌 《智能化农业装备学报(中英文)》 2025年第1期15-24,共10页
大蒜联合收获机已基本实现了大蒜的机械化收获,但其智能化水平较低,在作业过程中易发生偏航、溢仓及堵塞等问题,影响整机的作业质量和收获效率。针对这些问题,本研究设计了一套大蒜联合收获机的实时监测系统,能够实时、准确监测作业过... 大蒜联合收获机已基本实现了大蒜的机械化收获,但其智能化水平较低,在作业过程中易发生偏航、溢仓及堵塞等问题,影响整机的作业质量和收获效率。针对这些问题,本研究设计了一套大蒜联合收获机的实时监测系统,能够实时、准确监测作业过程中的偏航、溢仓和堵塞故障问题,并进行语音播报提醒。该系统主要包括对行辅助模块、产量监测模块、故障诊断模块以及STM32单片机等。其中,对行辅助使用MPU6050陀螺仪监测收获机航向信息,与设定的航向角预警、报警阈值进行比较,判断收获机是否偏离正常作业路线;产量监测将单粒大蒜质量与统计的大蒜总数相乘计算出已收获的蒜头总质量,并与设定的满仓阈值进行比较,判断收集仓是否满仓;故障诊断通过霍尔传感器收集夹持输送机构从动轮的转速,并与设定阈值进行比较,判断是否发生堵塞。通过室内调试,对行辅助模块最大误差值为1.3°,最小误差值为0.2°;产量监测模块监测计数准确率为96.7%;故障诊断模块识别转速平均误差值为0.8 r/min,误差率为0.4%,能够准确监测夹持装置堵塞时从动轮转速的变化状况。田间试验结果表明设计的监测系统具备可行性、准确性和稳定性。通过该研究,本监测系统可以长时间稳定工作,并在大蒜收获机出现偏航、溢仓及堵塞故障时,及时发出报警信息,能够显著改善传统大蒜收获机的作业质量,提升作业效率。 展开更多
关键词 大蒜 收获机 对行辅助 实时监测 阈值
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基于FPGA的智能温室控制系统的研制 被引量：2
8
作者 柳爱珍 汪小旵 《中国蔬菜》 北大核心 2012年第09X期74-79,共6页
提出一种基于VerilogHDL语言描述,FPGA实现的智能温室测控系统的软硬件设计方法。FPGA主控芯片采用Altera公司的EP2C8Q208C8芯片,结合ADC0809芯片完成数据采集,并在LCD图形液晶上显示采集到的信息,上位机界面采用VC++进行编程实现,上位... 提出一种基于VerilogHDL语言描述,FPGA实现的智能温室测控系统的软硬件设计方法。FPGA主控芯片采用Altera公司的EP2C8Q208C8芯片,结合ADC0809芯片完成数据采集,并在LCD图形液晶上显示采集到的信息,上位机界面采用VC++进行编程实现,上位机界面显示温室环境信息的实时值及其变化曲线。在温室控制方面,使用分段式控制,并且借助于串口继电器的无线模块实现无线控制。此种基于硬件电路的设计方法时钟频率高,响应及时,能够完成对温室内温湿度的采集、显示,以及对温室的控制。 展开更多
关键词 FPGA 分段式控制 EP2C8Q208C8芯片
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农作物重大病虫害预警与应急防控技术研究现状与趋势
9
作者 李董 汤启国 +2 位作者 王红波 邱威 熊炜 《智能化农业装备学报(中英文)》 2025年第1期25-40,共16页
随着农业的发展,重大病虫害对农林业造成的经济损失和食品安全威胁日益严重。2024年中国主要粮食作物面临22种病虫害的挑战,预计影响面积达155411 khm^(2)次,产量损失超1.5×10^(11)t。综述了农作物病虫害预警与应急防控技术的现状... 随着农业的发展,重大病虫害对农林业造成的经济损失和食品安全威胁日益严重。2024年中国主要粮食作物面临22种病虫害的挑战,预计影响面积达155411 khm^(2)次,产量损失超1.5×10^(11)t。综述了农作物病虫害预警与应急防控技术的现状,其中病虫害预警技术包括物联网、遥感技术和计算机视觉识别技术;应急防控技术涵盖了化学通信机制的理解以开发新药剂和装备、物理消杀和智能防控产品的创新、生物防治资源的利用与产品创新、害虫致害性变异机制的研究以及植物抗性品种的可持续利用技术、害虫抗药性机制的研究与治理技术的开发,以及病虫害生态调控机理的研究与应用技术,旨在通过多学科交叉合作,实现对病虫害的有效控制,同时减少对环境的影响,促进农业的可持续发展。并探讨了病虫害预警与应急防控技术在农业领域的应用,分析了其在农业科技发展中的重要作用,并概括了各领域面临的挑战,例如无人机遥感监测技术精度不够,病虫害图像自动识别技术样本采集困难,化学防治未能实现精准施药,绿色制剂的生产工艺和市场化推广较为滞后以及病虫害预警系统的建设尚不完善等问题。未来,应加快物联网技术应用于病虫害预警,推动智慧农业与病虫害预警系统建设,研究无人机遥感监测技术、病虫害图像自动识别技术与化学防治技术生物防治技术。 展开更多
关键词 病虫害预警 应急防控 物理防治 抗药性机制 生态调控策略 植物保护
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基于元胞蚁群优化算法的农业无线传感器网络路由研究
10
作者 孙玉文 沈明霞 +2 位作者 陆明洲 熊迎军 刘龙申 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第6期29-31,34,共4页
无线传感器网络(WSNs)进行农业信息采集时,针对传感器节点数量多,能量消耗不均衡的特点,提出基于元胞蚁群优化(CACO)的WSNs路由算法。算法将网络中的节点映射成CACO算法中的元胞,通过改进蚂蚁信息素更新模型,引入睡眠唤醒机制,有效地减... 无线传感器网络(WSNs)进行农业信息采集时,针对传感器节点数量多,能量消耗不均衡的特点,提出基于元胞蚁群优化(CACO)的WSNs路由算法。算法将网络中的节点映射成CACO算法中的元胞,通过改进蚂蚁信息素更新模型,引入睡眠唤醒机制,有效地减少了节点间的通信,从而改善能量消耗不均衡。仿真结果表明:该算法有效地减少了网络耗能、节点消亡数量,延长了网络生命期。 展开更多
关键词 无线传感器网络 农田环境 元胞节点 蚁群算法
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基于博弈论的农业无线传感器网络数据传输模型
11
作者 路顺涛 沈明霞 +3 位作者 李景军 熊迎军 陈林锋 郑鹤成 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第4期30-33,共4页
针对农业应用中无线传感器网络电源续航能力不足的问题,提出一种基于博弈论的数据传输模型,该模型中,将参与博弈的节点和潜在中继节点的剩余能量、父子节点间通信链路损耗和此次博弈结果对上游通信链路造成的额外开销等因素纳入效益函数... 针对农业应用中无线传感器网络电源续航能力不足的问题,提出一种基于博弈论的数据传输模型,该模型中,将参与博弈的节点和潜在中继节点的剩余能量、父子节点间通信链路损耗和此次博弈结果对上游通信链路造成的额外开销等因素纳入效益函数中,从而综合衡量博弈结果的优劣,建立一种多约束条件下的均衡点。结合NS—2仿真软件将本模型与AODV协议的端端延时、数据效率和能量损耗对比,并通过实验结果表明:该模型与AODV协议相比,可以在保证通信质量的前提下节约能量。 展开更多
关键词 博弈论 无线传感器网络 AODV NS—2 能量效率
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犁旋平复式耕整机设计与作业参数优化
12
作者 石俊阳 何瑞银 +3 位作者 陶菘奎 徐高明 樊成赛 丁启朔 《南京农业大学学报》 北大核心 2025年第3期686-700,共15页
[目的]水旱轮作系统中,各类复式耕整装备由于一次下地能完成多项作业,应用越来越广,但其触土部件的结构、作业参数、秸秆和土壤的交互性等显著影响耕层土壤质量。本文旨在通过犁旋平复式耕整机的研制,改善耕层土壤质量。[方法]研制了一... [目的]水旱轮作系统中,各类复式耕整装备由于一次下地能完成多项作业,应用越来越广,但其触土部件的结构、作业参数、秸秆和土壤的交互性等显著影响耕层土壤质量。本文旨在通过犁旋平复式耕整机的研制,改善耕层土壤质量。[方法]研制了一种集铧式犁组破土深翻+立式旋耕碎土搅拌+横向绞龙输土平地功能于一体的犁旋平复式耕整机,并对作业参数进行试验优化。根据农艺技术要求,设计了铧式犁组、立旋碎土装置、绞龙平地装置等触土部件的主要结构和空间布局方案;建立秸秆-土壤-触土部件交互作用的离散元仿真模型,以前进速度、立旋转速、绞龙转速为试验因素,以碎土率、秸秆埋覆率、地表平整度为评价指标,求得最优作业参数组合,并进行了田间试验验证。[结果]设定工作耕深为200 mm,在最优作业参数组合(前进速度0.5 m·s^(-1)、立旋转速360 r·min^(-1)、绞龙转速80 r·min^(-1))条件下,田间试验结果为碎土率87.5%、秸秆埋覆率95.7%、地表平整度21.9 mm,与仿真结果最大误差为14.6%。[结论]犁旋平复式耕整机的田间作业性能良好,满足设计和田间作业质量要求,研究结果可为复式耕整装备研制与参数优化提供参考。 展开更多
关键词 耕整地 复式作业 铧式犁 立旋 绞龙 离散元
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白背飞虱智能识别技术研究 被引量：8
13
作者 谢堂胜 刘德营 +1 位作者 陈京 蔡俊 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期519-526,共8页
[目的]为了实现水稻白背飞虱的自动监测,提出一种利用昆虫背部图像特征的白背飞虱自动识别方法。[方法]用自制的野外昆虫图像采集装置,在野外环境下,采集131张白背飞虱昆虫图像,通过颜色（蓝色分量B=130）阈值分割、滤波处理后,获取所... [目的]为了实现水稻白背飞虱的自动监测,提出一种利用昆虫背部图像特征的白背飞虱自动识别方法。[方法]用自制的野外昆虫图像采集装置,在野外环境下,采集131张白背飞虱昆虫图像,通过颜色（蓝色分量B=130）阈值分割、滤波处理后,获取所采集昆虫图像二值化图,然后提取出单个昆虫背部区域二值化图和背部区域灰度图。通过对白背飞虱的大小统计分析的方法,剔去明显非白背飞虱的单个昆虫图像,再运用不变矩和二维傅里叶频谱数据提取昆虫几何形态、颜色和纹理共88个特征值,将7个不变矩和l×l（l=1,2,…,9）二维傅里叶频谱特征进行组合后作为输入变量,建立基于支持向量机的白背飞虱识别模型。[结果]自动采集装置在野外环境下采集的单个白背飞虱大小为1 000~2 600个像素点。当使用1~5不变矩特征值和5×5频谱特征值建立识别模型,训练集准确率达到95.71%,测试集准确率达到95.00%。[结论]使用不变矩和二维傅里叶频谱提取白背飞虱的几何形态、颜色和纹理特征,并建立支持向量机的识别模型,可以实现田间白背飞虱的自动识别。 展开更多
关键词 白背飞虱 不变矩 二维傅里叶频谱 识别
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基于CAN-Bus的农业车辆电动转向系统研究 被引量：1
14
作者 钱琎 张美娜 +1 位作者 尹文庆 林相泽 《广东农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第15期172-177,共6页
为实现农业车辆精准快速地自动转向,建立了转向系统模型并设计了转向控制算法。试验平台以车载计算机为CAN主节点,采用CAN-Bus通信网络与各个监测控制从节点相通信,CAN从节点包括前轮转角测量节点、行驶速度测量节点,转向电机控制节点... 为实现农业车辆精准快速地自动转向,建立了转向系统模型并设计了转向控制算法。试验平台以车载计算机为CAN主节点,采用CAN-Bus通信网络与各个监测控制从节点相通信,CAN从节点包括前轮转角测量节点、行驶速度测量节点,转向电机控制节点与车辆行驶速度控制节点。根据输入量与输出量之间的物理关系建立了转向系统的二阶模型,通过稳定性分析,设计了基于ITAE性能指标的最优PD控制器。试验结果表明,对系统施加±20°的阶跃输入信号,车辆在农田路面与水泥路面下分别以0.3、0.5、0.7 m/s的速度行驶时,最优PD控制器均能使系统平稳地跟踪期望的前轮转角,调节时间均在0.35 s以内,稳态误差小于0.5°。 展开更多
关键词 转向自动控制 ITAE性能指标 PD控制器 CAN-Bus通信网络
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基于Penman-Monteith方程的温室智能滴灌控制系统研究 被引量：4
15
作者 韩丽娜 汪小旵 《中国蔬菜》 北大核心 2012年第09X期85-88,共4页
应用Penman-Monteith(缩写为P-M)方程计算作物灌溉量,设计出一套温室智能滴灌控制系统。系统采用温湿度传感器采集温室内空气的温湿度,利用Penman-Monteith方程计算作物腾发量,通过单片机设定程序控制滴灌时间,控制部分采用上下位机形式... 应用Penman-Monteith(缩写为P-M)方程计算作物灌溉量,设计出一套温室智能滴灌控制系统。系统采用温湿度传感器采集温室内空气的温湿度,利用Penman-Monteith方程计算作物腾发量,通过单片机设定程序控制滴灌时间,控制部分采用上下位机形式,通过无线串行通信进行数据的双向传输。试验证明,该方法方便、可靠,可应用于温室的精确灌溉。 展开更多
关键词 PENMAN-MONTEITH方程 智能滴灌 温室 单片机
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基于单片机控制的鸡舍智能控温系统 被引量：4
16
作者 丁元 钟友发 +2 位作者 邱雪莹 院东阁 孙玉文 《浙江农业科学》 2013年第10期1369-1371,共3页
智能控温系统由基于DS18B20的温度采集系统,AT89C52单片机的终端信息处理系统和GSM的移动通信系统组成,可通过对鸡舍温度的实时监控,实现信息显示,自动控温,短信通知,人机互动等多项功能。
关键词 AT89C52单片机 鸡舍 温度控制 CSM
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基于NB-IoT的温室温度智能调控系统设计与实现 被引量：53
17
作者 何灿隆 沈明霞 +3 位作者 刘龙申 OKINDA Cedric 杨稷 施宏 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期117-124,共8页
【目的】以NB-IoT低速率窄带宽物联网技术为核心,研制一套以5G低功耗海量连接场景前期技术为基础的智能温室环境自动调控系统。【方法】应用MSP430F149超低功耗芯片采集环境信息,依托NB-IoT蜂窝物联网平台,云端智能调控系统,结合多传感... 【目的】以NB-IoT低速率窄带宽物联网技术为核心,研制一套以5G低功耗海量连接场景前期技术为基础的智能温室环境自动调控系统。【方法】应用MSP430F149超低功耗芯片采集环境信息,依托NB-IoT蜂窝物联网平台,云端智能调控系统,结合多传感器融合与模糊PID–分级控制技术,根据用户需求调节温室环境。【结果】该系统在温室大棚内实地应用的结果表明:温室环境信息采集相对误差不超1%,平均控制精度在3.57%(±1.0℃),无传输距离限制,实现作物生长温度的自动调节。【结论】该系统稳定可靠,为作物的生长提供良好环境,对作物的研究提供有力的技术支撑。 展开更多
关键词 NB-IoT 5G 多传感器融合 模糊PID 温室 温度
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滚筒式堆肥反应器通风搅拌系统设计与试验 被引量：3
18
作者 李骅 朱振明 +3 位作者 王居飞 於海明 李超 朱雪茹 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期395-404,共10页
针对有机废弃物堆肥过程中物料溶氧效率低导致的堆体起温速率慢、发酵不彻底等问题,设计了一种高效堆肥通风搅拌系统,该系统由分段式通风系统和组合式搅拌装置构成,通过对两个主要装置进行理论设计和DEM-FEM耦合仿真,实现堆肥通风和搅... 针对有机废弃物堆肥过程中物料溶氧效率低导致的堆体起温速率慢、发酵不彻底等问题,设计了一种高效堆肥通风搅拌系统,该系统由分段式通风系统和组合式搅拌装置构成,通过对两个主要装置进行理论设计和DEM-FEM耦合仿真,实现堆肥通风和搅拌工艺优化。结果显示,通风系统中的最大应力出现在通风管上,为13.064 MPa,最大形变量为0.038126 mm,搅拌装置中最大应力出现在抄板上,为190.31 MPa,最大形变量为0.34417 mm,符合设计要求。在此基础上,以食物垃圾和梧桐叶为原料,进行为期14 d的堆肥试验,监测堆肥过程中关键参数变化并测定发酵产物相关指标,完成通风搅拌系统性能验证试验。试验结果表明:使用该通风搅拌系统的滚筒式堆肥反应器,其内部堆体温度在3 d时达到53.34℃,堆肥过程中堆体最高温度可达69.56℃,堆体高温期(大于50℃)可持续6 d以上;试验结束后其产物含水率降至27.21%、pH值升至8.4、种子发芽指数最高可达131.4%,符合有机肥料测定标准(NY/T 525—2021),滚筒反应器运行成本仅65.51元/t。 展开更多
关键词 有机废弃物 堆肥 滚筒式堆肥反应器 通风搅拌系统
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基于三维激光雷达的履带农业机器人室外定位方法
19
作者 王凯 周俊 +2 位作者 Opiyo Samwel 张保华 张文海 《智能化农业装备学报（中英文）》 2020年第2期1-10,共10页
针对履带农业机器人室外自主导航,本文提出了一种基于三维激光雷达的定位方法。首先,采用lidar_IMU紧耦合里程计与图优化算法建立导航区域特征点的先验地图。其次,为确保机器人能够在先验地图上的任意位置进行定位,将卫星定位信号作为... 针对履带农业机器人室外自主导航,本文提出了一种基于三维激光雷达的定位方法。首先,采用lidar_IMU紧耦合里程计与图优化算法建立导航区域特征点的先验地图。其次,为确保机器人能够在先验地图上的任意位置进行定位,将卫星定位信号作为索引信息导入点云地图。最后,采用轻量级激光里程计算法与先验地图进行匹配,计算机器人位于先验地图的姿态信息。同时,为了减少计算量将非线性优化区域限定在栅格化的小地图中。借助机器人携带的GNSS对系统进行了测试,当机器人运动速度1.0 m/s时,最大定位误差小于0.26 m,平均定位误差小于0.125 m,实验过程中没有出现定位失败的情况,可以满足履带农业机器人室外导航的定位需求。 展开更多
关键词 lidar_IMU 紧耦合里程计 先验地图 室外定位
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基于校正光谱序列融合的小麦腥黑穗病籽粒分类方法 被引量：3
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作者 梁琨 宋金鹏 +3 位作者 张驰 梅秀明 陈赵越 张靖笛 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期263-272,共10页
针对小麦腥黑穗病轻度患病籽粒易与健康籽粒混淆,人工识别难度大的问题,将校正光谱序列融合技术与深度学习模型相结合,实现小麦腥黑穗病籽粒快速、精准分类。以健康、轻度患病、重度患病各300粒小麦籽粒的高光谱数据为样本,通过多元散... 针对小麦腥黑穗病轻度患病籽粒易与健康籽粒混淆,人工识别难度大的问题,将校正光谱序列融合技术与深度学习模型相结合,实现小麦腥黑穗病籽粒快速、精准分类。以健康、轻度患病、重度患病各300粒小麦籽粒的高光谱数据为样本,通过多元散射校正算法(MSC)和标准正态变换算法(SNV)对原始光谱进行预处理,并利用二维相关光谱法(2D-COS)分析SNV与MSC算法处理后的光谱之间的互补性。使用校正光谱序列融合技术将原始光谱、SNV预处理光谱与MSC预处理光谱三者进行融合得到序列融合光谱,以充分利用不同光谱预处理数据间的互补信息。最终,利用序列融合光谱数据建立基于ResNet 50算法的小麦腥黑病分类模型。试验结果表明,序列融合光谱ResNet 50模型总体准确率最高为93.89%,F1值为93.87%,分类性能优于单一预处理光谱建立的ResNet 50模型。为进一步评估模型分类效果,使用序列融合光谱分别建立偏最小二乘判别分析(PLS-DA)、支持向量机(SVM)以及集成学习算法模型随机森林(RF)与极端梯度提升树(XGBoost)模型,并进行对比,结果显示:SVM、PLS-DA、RF与XGBoost总体准确率分别为81.67%、84.44%、89.44%与90.55%,F1值分别为81.59%、84.04%、89.49%与90.59%,ResNet 50总体准确率与F1值优于传统光谱分析模型。因此,本研究表明校正光谱序列融合技术结合深度学习模型,能够实现对不同患病程度腥黑穗病籽粒的有效分类。 展开更多
关键词 小麦腥黑穗病 籽粒分类 校正光谱序列融合 二维相关光谱法 深度学习
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