科研产出
四要素变量施肥机肥箱施肥量控制算法设计与试验
《农业机械学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对黑龙江农垦地区垄作玉米施肥过程中遇到的肥料分层问题,设计了一种四要素变量施肥控制系统。系统采用电液比例控制技术,主要由液晶显示终端、变量施肥控制器、4路液压马达和编码器、4路排肥机构(排肥轴和外槽轮)和GNSS模块组成。为了实现氮肥、磷肥、钾肥和微肥的一次性及时、准确施用,提出了一种基于复合交叉原则的各路施肥量确定策略,基于PID技术设计了液压马达控制算法。根据用户在变量施肥控制软件中设置的目标施肥量,系统自动确定各肥箱精确施肥量,基于PID液压马达控制算法,实时计算4路液压马达的目标转速,同步向控制器发送4路转速指令,一次性完成氮肥、磷肥、钾肥和微肥4种肥料的同步变量施用。为了验证各路施肥量控制算法的效果,分别进行了PID算法响应时间和精度试验、变量施肥系统单质肥排肥性能验证试验和作业条件下各肥箱施肥量控制算法验证试验。试验结果表明,基于PID技术的排肥轴转速控制算法响应时间不大于0. 5 s;变量施肥系统单质肥排肥性能误差绝对值不大于3%;作业条件下各路施肥量控制算法显著减少了氮素的施用量,实现了氮肥、磷肥、钾肥的精确投入。四要素变量施肥机各路施肥量控制算法完全满足了垦区玉米施肥精确、均匀施用的要求。
全文链接
请求原文
果园风送喷雾精准控制方法研究进展
《农业工程学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：果园风送喷雾技术与装备正在朝着精准化和智能化方向发展。果园喷雾控制对象主要为喷施药量和风力供给量,二者需要协同精准调控,其按需调控的前提是果园靶标精准探测。该文从果园靶标探测方法、喷施药量控制方法、风力调控方法 3个方面对现有研究进展进行综述,阐述了基于光电感知、超声波传感、激光雷达、图像、光谱和电子鼻技术探测果树位置、冠层外形轮廓、冠层体积、冠层内部结构、枝叶稠密程度、病虫害程度等特征信息的技术方法;分析了喷施药量调控方法中管道总药量控制方法在管道设计、混药方式、药液流量控制策略方面技术和产品化上取得的巨大突破,以及喷头药量独立控制方法研究方面获得的大量成果;综述了果园风送喷雾风速风量需求理论原则、风场雾场建模方法、风力调控方法与调控装备研究进展,指出了其基本理论原则、建模调控方法等科学问题还有待深入探索。同时,还分析了目前研究在果园靶标探测方法、喷施药量调控方法和风送喷雾风力调控方法中面临的困难和挑战,主要包括冠层稠密程度和病虫害程度高效感知方法探索、靶标风力需求普适模型构建、风场建模风力按需调控方法研究和精准喷雾技术与系统集成开发。最后指出了果园风送喷雾精准控制方法未来发展方向:1)果园靶标冠层枝叶稠密程度和病虫害程度在线探测方法将成为新的研究热点;2)果园风送喷雾风速风量供给需求理论原则、风场快速模拟仿真和风力调控方法与装备是未来重要研究方向;3)随着高新科技的涌现,科研院所和公司有望在果园喷雾药量和风力调控系统优化设计及精准喷雾机系统集成研发方面获得更大发展。
关键词： 农业机械 喷雾 果园 靶标探测 变量技术 风力调控
全文链接
请求原文
平原区耕作单元地块细碎化对小麦机收效率的影响分析
《农业机械学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：平原区耕作单元地块细碎化是影响小麦机收效率的重要因素。以河北省定州市韩家庄村为例,从分析平原区耕作单元地块的细碎化特征入手,定量评估了地块面积对小麦机收效率的影响程度,在此基础上分析了耕作单元地块合并后小麦机收效率的提升状况。研究发现:平原区耕地以权属细碎化为主,耕作单元地块面积小且分散,地块总体狭长,目前不适合大型农机作业;小麦机收效率受耕地面积影响较大,小麦机收的总作业效率、纯作业效率均随着耕地面积的增加而增加,总作业效率理论上可以达到0.430 1 s/m~2,纯作业效率理论上可以达到0.304 9 s/m~2;平原区开展土地整治时,建议切实推行耕作单元地块权属调整及耕地流转,使耕地连片面积达到一定规模,可以明显提高小麦机收效率。
全文链接
请求原文
太赫兹光谱技术用于干旱胁迫下大豆冠层含水量检测研究
《光谱学与光谱分析 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：近年来水资源短缺问题日益严重,部分地区由于农业灌溉用水不足导致庄稼减产农民利益受损。大豆是一种需水量较大的农作物,一旦水分亏缺将直接影响大豆植株的形态和生长发育,从而造成大豆品质降低和产量减少。大豆叶片的水分状况可真实地反映植株水分受土壤水分亏缺的影响程度,因此,大豆冠层叶片水分含量的快速获取成为一种需要。太赫兹辐射在水中的强烈衰减使其成为一种非常灵敏的非接触式探针,可以快速、无损地检测叶片含水量。因此基于太赫兹光谱这一新技术进行大豆冠层叶片含水量的检测研究,用于实时监测田间大豆的健康状况。实验选用中黄13号大豆进行栽培,为尽可能模拟田间不同程度的干旱胁迫状况,将开花期大豆进行5个不同梯度:正常供水、轻度干旱胁迫、中度干旱胁迫、重度干旱胁迫、严重干旱胁迫(分别占田间最大持水量的80%,65%,50%,35%,20%)的水分灌溉,每个梯度设置3个重复。利用人工称重法与便携式土壤水分速测仪结合将土壤含水量调控到各水分梯度要求。然后,将实验大豆植株运回实验室并利用透射式太赫兹时域光谱仪进行样本扫描,每个梯度采集18片冠层叶片,共90个样本,以2∶1的比例分为校正集和预测集。在获取各样本时域光谱数据后,根据Dorney和Duvillaret提出的模型进行了光学参数的提取,得到各样本的吸收系数谱以及折射率谱。定性分析了太赫兹时域光谱、吸收系数、折射率随水分胁迫程度不同的变化情况。实验发现:随着水分胁迫程度的降低,时域光谱的峰值呈不断衰减趋势,且均低于空白参考峰值,同时有明显的时间延迟。吸收系数值随干旱胁迫程度的加剧逐渐降低;折射率值同样随干旱胁迫程度的加剧逐渐降低。并利用偏最小二乘(PLS)和多元线性回归(MLR)方法定量研究了时域光谱、吸收系数、折射率光谱数据与叶片含水率的相关关系。结果表明,太赫兹波对大豆叶片水分差异十分敏感,基于时域光谱最大值和最小值的MLR预测精度最高,预测集相关性(rp)达-0.939 3,均方根误差(RMSEP)为0.049 5。研究表明太赫兹光谱技术应用于大豆冠层叶片含水量观测具有良好的可行性,为开展大豆冠层含水量信息快速获取,实现科学节水管理与灌溉决策提供了新的检测手段和实验依据。
关键词： 大豆叶片 含水量 太赫兹时域光谱 吸收系数 折射率 回归模型
全文链接
请求原文
支持种肥监测的变量施肥系统设计与试验
《农业机械学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：目前国内变量施肥控制系统与排肥监测系统集成化程度低,电动机驱动变量施肥系统动态响应研究不够深入。为此设计了基于电动机驱动、支持多路播种施肥监测的变量施肥控制系统,主要包括触摸屏、中央控制器和数据采集器。控制器以MCU为核心,读取GPS测速模块获取的机具行进速度,监测排肥电动机实时转速,与数据采集器通讯获取多路排种或施肥状态,与触摸屏通讯设置作业参数和监测作业状态。搭建试验平台,测得排肥轴转速范围为12.5~125 r/min、监测灵敏度为3 s时,系统监测可靠性为100%。进行了系统排肥量变化响应时间试验,室内试验结果表明在0~11 500 g/min的排肥量变化范围内,系统响应时间最大为0.75 s。系统整机试验中,75~450 kg/hm~2的施肥量变化区间,公差以75 kg/hm~2递增,行进速度平均为3.79 km/h时,系统响应时间平均为1.08 s;在设定施肥量450、600、750 kg/hm~2下,改变不同行进速度的过程中,排肥量准确率平均值分别为95.92%、95.24%和98.26%,方差分别为3.01%、1.39%和1.36%。田间试验表明,施肥量分别为450、600、750 kg/hm~2时,系统排肥量准确率平均值为94.69%,方差为2.23%,多路排种、排肥监测故障报警准确率为100%。
全文链接
请求原文
萝卜籽蛋白提取物对托盘包装鲟鱼片冷藏品质的影响
《食品科学 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：本实验旨在探究萝卜籽蛋白提取物对冷藏鲟鱼片的防腐保鲜效果。研究了萝卜籽蛋白提取物对9株鲟鱼腐败菌的抑菌活性;将鲟鱼片分别用64(T1组)、32(T2组)、2 AU/m L(T3组)的萝卜籽蛋白提取液和无菌生理盐水(CK组)处理,测定各组贮藏期间的微生物指标(菌落总数、肠科菌数、气单胞菌数、假单胞菌数和耐冷菌数)、理化指标(p H值、色泽、挥发性盐基氮含量、硫代巴比妥酸值和生物胺含量)和感官得分变化。结果显示:萝卜籽蛋白提取物对9株鲟鱼腐败菌均具有很好的抑制作用,其抑菌圈直径均大于17.5 mm;微生物指标结果显示CK组、T1组、T2组和T3组鲟鱼片的货架期分别为7、11、9 d和7 d;理化指标结果显示,与对照组相比,萝卜籽蛋白提取物可延缓鲟鱼片中总挥发性盐基氮、硫代巴比妥酸和生物胺的积累,且蛋白提取物效价越高,效果越显著;感官评价结果与微生物指标、理化指标结果基本一致。研究结果表明萝卜籽蛋白提取物可以有效地抑制鲟鱼腐败菌的生长,并能降低冷藏鲟鱼片腐败速率,因此具有开发成新型水产品防腐保鲜剂的潜力。
全文链接
请求原文
传统光谱变换与连续小波耦合定量反演潮土有机质含量
《光谱学与光谱分析 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：以北京地区的96个潮土土样的有机质含量为研究对象,以传统光谱变换为参照,研究分析传统光谱变换与连续小波的耦合在估测土壤有机质含量的可行性;首先采用传统光谱变换与连续小波处理土壤光谱数据,然后将处理后的光谱数据与土壤有机质含量进行相关性分析,提取敏感波段,并采用偏最小二乘法构建土壤有机质含量估测模型。结果表明:耦合传统光谱变换技术与连续小波技术可大幅提升光谱对有机质含量的敏感性,其相关系数R~2最高可达0.714,这表明耦合传统光谱变换技术与连续小波技术可深入挖掘光谱内的有益信息;与传统光谱变换技术相比,基于耦合传统光谱变换技术与连续小波技术构建的模型精度更高,稳定性更好,其中以微分变换构建的模型最优,其R~2=0.772,RMSE=0.223,这表明耦合传统光谱变换技术与连续小波技术可有效压制噪声的负面影响,提升光谱的稳定性。
全文链接
请求原文
喷雾助剂类型及浓度对喷头雾化效果影响
《农业工程学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：为达到农药减施增效的目的,助剂逐渐成为农药喷洒过程中必不可少的部分,其效果及浓度直接影响着施药过程中农药利用率。为探索不同助剂及浓度对喷头雾化效果的影响,该文利用激光粒度仪比较分析了IDK120-025型和LU120-015型喷头喷施不同浓度典型增效剂意欧、减量增产助剂激健、尿素时,其雾滴体积中径及雾滴分布相对跨度差异。两款喷头应用广泛,喷雾角度相同、喷腔雾化结构相异。结果表明:3种助剂溶液对IDK120-025型喷头的影响效果相比于LU120-015型喷头更为显著,但是LU120-015喷头喷雾雾滴均匀性较优于IDK120-025。激健溶液配比为1:3 000时,在0.4 MPa喷雾压力条件下,与水相比可将IDK喷头雾滴体积中径增加20.43%,粒径分布相对跨度减小1.74%;意欧溶液配比为1:2 000时,在0.4MPa喷雾压力条件下,与水相比可将IDK喷头雾滴体积中径增加11.10%,粒径分布相对跨度减小8.86%;意欧溶液配比1:3 000时,在0.2 MPa喷雾压力条件下,与水相比可将LU喷头雾滴体积中径减小5.99%,粒径分布相对跨度增大1.56%;尿素溶液在配比1:2 000时,在0.4 MPa喷雾压力条件下,与水相比可将IDK喷头雾滴体积中径增加16.92%,粒径分布相对跨度减小6.92%。该试验可为田间农药施用中助剂及喷头的选择提供依据,为进一步研究喷头及助剂提供数据基础。
全文链接
请求原文
林地信息提取与精度评价空间抽样方法研究
《测绘学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：林地是自然资源的重要组成部分,在减缓全球气候变化、维护生态平衡、改善生态环境等方面发挥着重要作用。遥感数据能够在不同尺度范围内开展林地资源的信息探测、目标识别和调查评估等。针对当前林地资源遥感制图的新需求,本文以北京市为例,综合利用MODIS、Landsat TM及各类遥感数据产品,开展了林地信息提取与精度评价空间抽样方法研究,采用林地遥感信息提取方法和遥感分类精度评价的采样点空间布局优化方法,
全文链接
请求原文
D型打结器夹绳盘-打结嘴空间角度参数分析
《农业机械学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：D型打结器夹绳盘回转轴孔中心线与打结嘴回转轴孔中心线的空间角度参数是机架结构设计的基本设计参数,本文通过建立空间坐标系,对夹绳盘与打结嘴回转轴孔中心线之间的空间角度关系进行了表达。借助微分几何理论,建立了夹绳盘与打结嘴运动关系的数值解析条件,分析了k0轴与k1轴在i1o1k1平面的夹角α2、圆心o1与圆心o2在i1轴方向距离d5对送绳-搭绳动作的影响,得出当α2=8°、d5=54 mm时可实现可靠的送绳-搭绳动作;分析了j2轴与j1轴在j1o1k1平面的夹角α1、k0轴与k1轴在j1o1k1平面的夹角α3对绕扣-钳咬动作的影响,通过代入不同的α1、α3参数组合进行解析,得出当α1=10°、α3=25°时打结器可以实现可靠的绕扣-钳咬动作。基于解析的角度参数对打结器机架进行了试制,对装有试制机架的打结器与德国进口打结器(RS3770)同时开展空载打结试验,试验次数200次,试验结果显示捆绳在两个打结器上成结动作基本一致,两种打结器的成结率均为100%。可知本文解析的D型打结器夹绳盘和打结嘴的空间角度参数匹配合理。
全文链接
请求原文
