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土壤污染修复工程技术农业装备分析
1
作者 王祥宇 李明军 蒋若兰 《河北农机》 2024年第5期85-87,共3页
现代农业发展过程中,土壤污染已成为一项严峻挑战。传统农业装备和技术已难以有效解决土壤污染带来的问题。本文旨在探讨土壤污染修复工程技术在农业领域的应用。当前,土壤污染检测、评估及修复面临诸多挑战,如检测手段单一、修复效率... 现代农业发展过程中,土壤污染已成为一项严峻挑战。传统农业装备和技术已难以有效解决土壤污染带来的问题。本文旨在探讨土壤污染修复工程技术在农业领域的应用。当前,土壤污染检测、评估及修复面临诸多挑战,如检测手段单一、修复效率低等。针对这些问题,本文提出了智能化检测设备、物理、化学及生物修复装备的应用策略,并探讨了智能灌溉系统等农业生产装备的重要性。通过智能化技术的引入和先进装备的应用,旨在提高土壤污染修复的效率和质量,从而实现农业生产的可持续发展。这些策略的实施将为农业生产提供新的解决方案,有助于保护土壤资源、提升农产品质量,推动农业向更加环保、高效的方向发展。 展开更多
关键词 土壤污染修复工程技术 农业装备 智能化
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机器视觉结合深度学习对荔枝估产的算法研究 被引量：1
2
作者 高翔 陈福展 +4 位作者 董力中 卢嘉威 李媛媛 凡超 陈万云 《现代农业装备》 2024年第1期53-58,70,共7页
传统的荔枝估产算法为人工计数法,存在估产人力工作量大、效率低、误差高等问题。本文利用计算机视觉和深度学习等人工智能技术,首先搭建了基于YOLOv3算法的荔枝目标检测神经网络模型,预测图片中的果实数量并将其结果保存;然后搭建了ML... 传统的荔枝估产算法为人工计数法,存在估产人力工作量大、效率低、误差高等问题。本文利用计算机视觉和深度学习等人工智能技术,首先搭建了基于YOLOv3算法的荔枝目标检测神经网络模型,预测图片中的果实数量并将其结果保存;然后搭建了MLP神经网络模型,将检测的果实数量作为网络输入,推理输出整棵树的产量估值;此外,为了进一步提高结果的准确性,本文通过双目视觉利用视差获得测量位置和荔枝树的距离深度信息,使用边缘检测得到树的外轮廓,得到荔枝树的树宽和树高,将其结果作为变量输入到MLP神经网络中;最后将识别模型部署到边缘端,通过边缘计算采集图像、进行图像推理与识别计算,最终实现荔枝估产,以改变传统人工荔枝估产方式,提升效率,为后续荔枝果园的精准管理打下基础。 展开更多
关键词 荔枝估产 边缘检测 卷积神经网络 迁移学习 边缘计算
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种子霉变快速无损检测关键技术研究 被引量：1
3
作者 陈学贤 陈碧娟 +3 位作者 孟祥宝 莫志鹏 陈福展 熊征 《现代农业装备》 2024年第6期10-15,共6页
种子霉变是影响农业安全的重大隐患之一,长期困扰着农业生产的稳定性与可持续性。针对传统理化检测方法的耗时费力及现有无损检测方式无法整体获取样本实际霉变信息的不足,该文以小麦为研究对象,创新性地提出融合近红外光谱技术、旋转... 种子霉变是影响农业安全的重大隐患之一,长期困扰着农业生产的稳定性与可持续性。针对传统理化检测方法的耗时费力及现有无损检测方式无法整体获取样本实际霉变信息的不足,该文以小麦为研究对象,创新性地提出融合近红外光谱技术、旋转动态采样、光谱预处理和先进机器学习算法(SVM、CNN和k-NN),构建了小麦种子霉变快速无损判别模型。通过动态采样策略有效捕获小麦整体光谱信息,构建霉变信息模型,实现了高于95%的分类准确率,精准识别霉变状态。特别地,该文筛选出的1375.30 nm与1469.28 nm特征波长,显现出霉菌生长代谢与小麦成分变化的关联性,为小麦乃至其它谷物霉变的无损监测提供了科学依据与关键技术路径。研究成果不仅显著提升了检测效率与准确性,还能降低检测成本,对保障种子安全、促进农业可持续发展具有重要意义。 展开更多
关键词 小麦种子 霉变检测 动态采样 近红外光谱 机器学习
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国内外果园创新技术现状及对中国热带水果产业发展启示
4
作者 熊征 陈碧娟 +4 位作者 陈福展 莫志鹏 蒋若兰 胥艾萍 孟祥宝 《南方农机》 2025年第17期15-23,共9页
近年来,中国水果种植面积、水果产量稳居世界前列并呈持续增长态势。然而,我国热带果树种植管理相对粗放、农机农艺脱节严重,缺乏针对性全生命周期管理模式,导致果业“大小年”常现、宜机作业难、劳动强度大、运营成本高、资源浪费和环... 近年来,中国水果种植面积、水果产量稳居世界前列并呈持续增长态势。然而,我国热带果树种植管理相对粗放、农机农艺脱节严重,缺乏针对性全生命周期管理模式,导致果业“大小年”常现、宜机作业难、劳动强度大、运营成本高、资源浪费和环境污染严重等一系列问题,难以满足我国热带水果产业高质量发展需求。基于此,文章介绍了国内外在超集约化果园种植系统设计、新一代农业传感技术集成、农业大数据解析模型构建和智能农业机器人开发4个重点应用领域的创新技术发展趋势,着重分析了中国水果产业可持续发展的科技需求要点,并提出了加大果园科技创新投入、推进果园数字化管理、加强果园智能农机装备研究等发展方向。研究结果表明,围绕下一代超集约化果园种植体系加强前沿基础理论研究、共性关键技术突破和重点环节智能农机装备开发,制定适合水果生产智能化、精准化和高效化转型的科技创新技术路线图是促进中国热带水果产业高质量发展的必由之路。 展开更多
关键词 热带水果 种植系统 新一代农业传感 大数据解析模型 智能农业机器人
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国内外农业人工智能典型应用案例及启示 被引量：5
5
作者 熊征 孟祥宝 +3 位作者 汪洋 钟国雄 冯小川 黄晓财 《现代农业装备》 2021年第5期8-16,共9页
人工智能在农业领域的应用是当前研究的热点。本文主要介绍近年来国内外农业人工智能在精准育种、土壤健康管理、农业合作社服务等各领域的最新研究成果,以及种植、水产、畜禽等产前、产中和产后各环节中创新应用典型案例和启示。进一... 人工智能在农业领域的应用是当前研究的热点。本文主要介绍近年来国内外农业人工智能在精准育种、土壤健康管理、农业合作社服务等各领域的最新研究成果,以及种植、水产、畜禽等产前、产中和产后各环节中创新应用典型案例和启示。进一步加强新一代农业人工智能理论研究、农业专用传感器的研发、农业人工智能数据收集和应用示范建设,是促进中国农业人工智能可持续发展的关键。 展开更多
关键词 农业人工智能 运筹学 机器学习 深度学习 智能农机
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气力集排式精量配混施肥装置设计与试验 被引量：5
6
作者 贾洪雷 谭贺文 +3 位作者 温翔宇 王刚 袁洪方 黄东岩 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期109-119,203,共12页
为满足玉米生长中后期的追肥需求,本文设计一种气力集排式精量配混施肥装置。电机驱动叶片旋转进行混肥,将肥料分配器内部设计成锥形结构。基于流体动力学和离散元耦合法对分配器排肥口倾角、分配器上端波纹管的结构和布置方式进行研究... 为满足玉米生长中后期的追肥需求,本文设计一种气力集排式精量配混施肥装置。电机驱动叶片旋转进行混肥,将肥料分配器内部设计成锥形结构。基于流体动力学和离散元耦合法对分配器排肥口倾角、分配器上端波纹管的结构和布置方式进行研究;以排肥口倾角、输送气速和波纹管长度为试验因素,以各行排肥量变异系数为试验指标,进行三元二次回归正交组合设计试验。试验结果表明,当排肥口倾角45°、输送气速35 m/s、波纹管长度568 mm时,性能最优。混肥器进口采用中心布置方式,叶片数量为8。田间试验结果表明,该机施肥量误差小于2%,总施肥量稳定性变异系数为2%,施肥断条率低于2%,满足国家标准。 展开更多
关键词 施肥装置 精量配混 气力输送
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基于姿态与时序特征的猪只行为识别方法 被引量：26
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作者 董力中 孟祥宝 +4 位作者 潘明 朱熠 梁宇斌 高翔 刘红刚 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期148-157,共10页
生猪行为监测是生猪养殖管理过程中的一个重要环节。该研究提出了基于姿态与时序特征的猪只行为识别方法。首先采集和标注猪栏内猪只图像,分别构建了猪只目标检测数据集、猪只关键点数据集和猪只行为识别数据集;利用构建的数据集,分别... 生猪行为监测是生猪养殖管理过程中的一个重要环节。该研究提出了基于姿态与时序特征的猪只行为识别方法。首先采集和标注猪栏内猪只图像,分别构建了猪只目标检测数据集、猪只关键点数据集和猪只行为识别数据集;利用构建的数据集,分别训练了基于YOLOv5s的猪只检测模型、基于轻量化OpenPose算法的猪只姿态估计模型和基于ST-GCN算法的猪只行为识别模型,并搭建了猪只行为识别系统。经测试,文中训练的YOLOv5s猪只检测模型mAP(mean Average Precision)最高达到0.995,姿态估计模型平均精度和平均召回率达到93%以上,基于ST-GCN的猪只行为识别模型的平均准确率为86.67%。文中构建的猪只行为识别系统中基于LibTorch推理猪只检测模型和猪只姿态估计模型的单帧推理耗时分别约为14和65 ms,单只猪行为识别推理耗时约为8 ms,每提取200帧连续姿态进行一次行为识别推理,平均17 s更新一次行为识别结果。证明提出的基于姿态与时序特征的猪只行为识别方法具有一定可行性,为群养猪场景下的猪只行为识别提供了思路。 展开更多
关键词 图像识别 深度学习 姿态估计 时序特征 行为识别 猪只行为
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固定式天然橡胶自动割胶机设计与试验 被引量：2
8
作者 温翔宇 洪苑妹 +3 位作者 熊建明 余以刚 谭俭辉 孟祥宝 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期128-135,共8页
为解决天然橡胶夜间割胶作业劳动强度大、割胶工短缺、割胶效率低等问题,设计一种固定式天然橡胶自动割胶机,采用行走电机与丝杆电机分别驱动割胶刀绕树转动以及沿竖直方向运动,2种运动复合形成割胶刀螺旋线作业轨迹,实现割胶机根据橡... 为解决天然橡胶夜间割胶作业劳动强度大、割胶工短缺、割胶效率低等问题,设计一种固定式天然橡胶自动割胶机,采用行走电机与丝杆电机分别驱动割胶刀绕树转动以及沿竖直方向运动,2种运动复合形成割胶刀螺旋线作业轨迹,实现割胶机根据橡胶树生长状况调节螺旋线升角,保证排胶顺畅。采用丝杆电机与旋转编码盘配合,实现割胶机耗皮量的调整,通过仿形双弹簧实现割刀割深均匀稳定,适应不同割胶需求,降低橡胶树损伤。以螺旋线升角、割刀运行速度、耗皮量为试验因素,以割胶机能耗、耗皮量变异系数为试验指标,进行三因素三水平正交试验。试验结果表明:螺旋线升角为25°、割刀运行速度为0.6 m/min、耗皮量为0.8 mm时,试验结果最优,平均耗电量为0.48 W·h,耗皮量变异系数为7.61%,割深变异系数为4.78%,试验结果满足要求。 展开更多
关键词 天然橡胶 固定式 自动割胶 电动割胶 增程式
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基于北斗-RTK的农用无人车设计与实现 被引量：5
9
作者 刘婷婷 郭佩佩 +3 位作者 高翔 洪志鹏 孟祥宝 黄家怿 《现代农业装备》 2022年第1期30-37,共8页
为有效提高农业生产作业效率,降低劳动力成本,设计并实现了一种基于北斗卫星导航系统的农用无人车,包括履带底盘设计与实现、控制系统设计与实现。该无人车以树莓派、TX2、STM32为核心控制器,通过STM32与TX2采集无人车位置、状态等数据... 为有效提高农业生产作业效率,降低劳动力成本,设计并实现了一种基于北斗卫星导航系统的农用无人车,包括履带底盘设计与实现、控制系统设计与实现。该无人车以树莓派、TX2、STM32为核心控制器,通过STM32与TX2采集无人车位置、状态等数据上传至树莓派,由树莓派进行综合分析决策。根据无人车的经纬度信息,针对非标准化果园进行循迹示教路径规划,针对标准化果园进行标准路径规划。利用距离与角度偏移量,可使无人车自适应调整回归到规划路径上。试验表明,该农用无人车具有良好的速度性能与行走转向性能,便于精确控制,对推广应用无人农机、提高农机自动化和智能化水平具有积极的促进作用。 展开更多
关键词 北斗导航 农用无人车 树莓派 STM32 自适应行走 自动避障
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日本小型农机的现状与发展分析 被引量：3
10
作者 黄晓财 宋广鹏 +3 位作者 高翔 熊征 谢哲权 陈灿亮 《现代农业装备》 2023年第6期16-23,69,共9页
日本80%的国土为山地和丘陵地形,地理情况与中国南方丘陵地区相似。作为典型的岛屿国家,日本的耕地资源非常有限,农业生产成本高、农田耕作难度大,适宜种植和发展的农产品种类有限,导致日本农业产出不足。同时,随着日本人口负增长、老... 日本80%的国土为山地和丘陵地形,地理情况与中国南方丘陵地区相似。作为典型的岛屿国家,日本的耕地资源非常有限,农业生产成本高、农田耕作难度大,适宜种植和发展的农产品种类有限,导致日本农业产出不足。同时,随着日本人口负增长、老龄化严重,农业劳动力短缺也已成为日本农业农村发展的严重挑战。在这种背景下,日本以提高农业生产效率为目标,通过工业赋能农业,大力发展小型农机具,形成了以久保田、洋马、井关、三菱为龙头的农机产业,其产品遍布了农业生产的各个领域和各个环节,其农机技术在世界居领先地位。本文通过汇总日本小型农机的代表性产品,分析了其农机的特点、存在问题以及发展方向,以期为我国农机行业的发展提供经验和启示。 展开更多
关键词 小型农机 日本 生产环节 农机发展
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