科研产出
利用挥发物红外光谱鉴别牛肉变质状态
《光谱学与光谱分析 》 2017 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：牛肉在运输过程中极易受到微生物的感染而变质,对牛肉变质的监测十分重要。我们利用长光程FTIR光谱检测牛肉变质时产生的挥发性物质。证明了牛肉在变质过程中产生的主要挥发性物质是氨气和二氧化碳。并定量分析牛肉变质产生的氨气和二氧化碳的变化规律,以判断牛肉的状态。采用主成分分析法(PCA)实现对挥发性物质的红外光谱分类,进而可以准确的区分新鲜和变质的牛肉。我们采用化学计量学方法软独立建模聚类分析法(SIMCA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)对特征波段内的光谱进行分类,两种方法具有很好的判断率。结果表明长光程FTIR结合化学计量学方法能够区分新鲜和变质的牛肉。
全文链接
请求原文
IEA-I型航空植保高速风洞的设计与校测
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对固定翼农用飞机所搭载航空喷头施药雾滴分布研究的需要,该文依照低湍流度风洞设计原理设计了IEA-I型高速风洞.该风洞型式为直流开口式,主要由动力段、过渡段、扩散段、稳定段、收缩段及试验段等部分组成,风洞总体尺寸为9.8 m×1.2 m×1.8m(长×宽×高);动力段选用离心风机;扩散段为小角度扩散,扩散角5°;稳定段采用六角形蜂窝器和9层阻尼网组合设计;收缩段缩比10.24;试验段截面直径为300 mm.该文采用热线风速仪,皮托管和高速PIV系统测定了风洞试验段气流品质,试验结果表明:试验段风速7.6~98 m/s连续可调,气流紊流度小于1.0%,试验段风场均匀度小于0.4%,平均气流偏角小于0.2°,气流动压稳定系数小于2.0%,归一化轴向静压梯度小于0.02.该风洞能模拟固定翼农用飞行器作业飞行条件,为进一步研究航空喷头的参数优化提供试验平台.
全文链接
请求原文
温度对改良A~2/O工艺反硝化除磷性能的影响
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：温度是影响微生物代谢活动的重要物理因素。为了提高生物同步脱氮除磷的效率,该研究采用改良A2/O反应器处理模拟城市污水,考察温度对活性污泥反硝化除磷性能和缺氧区微生物代谢动力学行为的影响,以期为反硝化除磷工艺的实际应用提供理论指导和技术支持。结果表明,当温度低于12℃时,改良系统化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)和总氮(total nitrogen,TN)去除率明显下降,PO3-4-P去除率变化较小。通过污泥反硝化除磷性能测试发现,温度过高或过低均会导致释磷速率和吸磷速率的变化;温度对活性污泥中反硝化聚磷菌(denitrifying phosphorus accumulation organisms,DPAOs)比例影响较大,当温度为27℃时,DPAOs/PAOs达到最高值(56.16%),吸磷速率、硝酸盐还原速率以及聚-β-羟基丁酸盐(poly-β-hydroxybutyric acid,PHB)氧化速率达到最大,分别为5.15 mg/(g·h)、7.13 mg/(g·h)和0.81 mmol/(g·h)。通过拓展的阿伦尼乌斯方程对试验结果进行拟合,缺氧区动力学过程的温度系数分别为1.120~1.164和1.137~1.153,所有的缺氧化学计量学均对温度变化敏感。
全文链接
请求原文
有机栽培水肥一体化系统设计与试验
《农业机械学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：设计了一种有机栽培水肥一体化系统,该系统集有机液肥制备、肥料配比和自动灌溉于一体,在各子程序控制下分别进行有机物料的有氧发酵、原液过滤、配比与稀释、决策灌溉与执行,实现了有机栽培的营养液制备与管理一体化,水肥管理的高效化和精细化。为验证有机水肥一体化系统的可靠性与适用性,以椰糠为有机基质,在日光温室内开展了有机无土黄瓜栽培试验。结果表明,有机栽培水肥一体化系统运行稳定,较好地实现了有机液肥制备、黄瓜生产液肥配置及灌溉的机械化、自动化,大幅降低了劳动成本,提高了生产效率;发酵系统中循环系统和搅拌系统的周期性自动运行创造了良好的发酵条件,制备的3种有机液肥经过逐级过滤后达到了120目滴灌要求,适用于微灌灌溉;所含必需营养元素浓度较高,稀释几倍到数十倍后仍能满足黄瓜的养分需求;配肥系统中水泵和吸肥电磁阀在程序控制下执行开闭命令,参照设定的混液桶液位和灌溉液肥电导率上下限值完成每次灌溉液肥配制;灌溉系统完全执行了灌溉决策命令,即整点打开田间电磁阀进行灌溉,当流量计反馈的本次灌溉量达到设定值时,关闭对应电磁阀,结束本次灌溉;系统的稳定运行为有机黄瓜生产提供了所需水分和养分,确保了黄瓜的产量和品质,产量达48 165 kg/hm2,其品质指标可溶性总糖为2.7%,还原型维生素C为99.2 mg/kg,可滴定酸度为0.08%。
关键词： 水肥一体化 发酵系统 灌溉系统 有机液肥 有机栽培
全文链接
请求原文
近红外光谱的苹果内部品质在线检测模型优化
《现代食品科技 》 2016 EI 北大核心
摘要：利用近红外光谱技术在线检测水果内部品质的关键是获取精度高稳健性好的定量分析模型。研究开发了短波近红外光谱苹果品质在线检测系统,试验时苹果样本传输速度为5个/s,以漫反射方式采集,有效光谱范围为500~1100 nm。经光谱强度标准化校正后,有比较的采用遗传算法、连续投影算法和蚁群优化算法等提取特征变量,分别建立偏最小二乘模型,同时分析了这三种方法提取光谱特征变量的搜索机制。特征变量提取方法建立的预测模型所用变量显著减少,预测效果均优于全光谱模型,且能提高运算速度,增强模型的稳健性;其中又以蚁群优化算法的模型预测能力最佳,预测集相关系数R为0.9358,预测均方根误差RMSEP为0.2619。研究结果表明,近红外光谱结合特征变量提取方法可以建立高效的苹果可溶性固形物含量在线检测模型,在产业化应用方面具有很大潜力。
关键词： 近红外光谱 在线检测 特征提取 蚁群优化算法 遗传算法 连续投影算法
全文链接
请求原文
基于MATLAB仿真的非规则齿轮行星系扎穴机构的优化设计
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：为更好地满足深施型液态施肥机喷肥针入土垂直度及穴口较小的农艺要求,采用MATLAB GUI开发平台,编写了非规则齿轮行星系扎穴机构的反求设计与运动学分析仿真软件。该软件避免了正求方法试凑参数的盲目性,通过改变静轨迹上若干型值点的坐标,控制喷肥针尖姿态,直观动态地显示出反求过程、结果以及机构仿真运动过程,优化出最佳参数:穴口宽度为28 mm,静轨迹的高度为252 mm、宽度为182 mm。为了验证扎穴轨迹的正确性进行高速摄像试验,观察和分析了实际作业过程中喷肥针尖的相对运动轨迹、关键点姿态。试验结果表明:喷肥针尖轨迹高度246 mm、宽度188 mm,在试验误差允许范围内,轨迹的高度和宽度与理论仿真软件优化结果基本一致,充分验证反求设计分析的准确性和可行性。该研究为扎穴机构的反求设计提供了参考。
关键词： 机械化 优化 计算机仿真 液肥 喷肥针 反求设计 软件
全文链接
请求原文
液熏鲟鱼片生产工艺优化与品质影响分析
《农业机械学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：研究了液熏鲟鱼片的加工工艺及其对品质的影响,以期为液熏鲟鱼片产品开发提供理论指导。从烟熏液种类、烟熏液质量分数、液熏时间和干燥时间4个方面对烟熏鲟鱼片的工艺进行了优化。结果表明,山楂核烟熏香味料Ⅱ号,烟熏液质量分数5%,液熏3 h,85℃干燥2 h处理条件下液熏鲟鱼片具有浓郁而宜人的烟熏风味。进一步从微生物、含水率、粗蛋白、脂肪、盐分、有效酸度(p H值)、挥发性盐基氮(TVB-N)、苯并芘和挥发性风味成分方面评价鱼片液熏干燥后品质的变化,结果表明鲟鱼片总菌数由液熏前2×10~3CFU/g减少为液熏后5×10~2CFU/g,酚类物质相对含量由液熏前0.89%升高到液熏后8.62%。鲟鱼片液熏干燥后含水率减少而粗蛋白、粗脂肪含量升高,产品中未检出致病菌,苯并芘含量(质量比)仅为0.22μg/kg。以上研究结果表明经本试验优化工艺制得的液熏鲟鱼片产品微生物及苯并芘含量符合相关标准,且风味良好,适宜进行大规模生产和推广。
全文链接
请求原文
大田农业节水物联网技术应用现状与发展趋势
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：物联网技术与农业领域应用的结合是推动传统农业向现代农业转型升级的重要驱动力,农业节水是中国农业发展长期关注的重点。以物联网技术感知层、传输层、应用层架构为主线,针对大田主要粮食作物水分需求,总结物联网技术在大田农业节水关键环节中的应用发展现状以及存在的局限性,并在大数据、云计算等现代信息技术发展基础上,结合新时期互联网+战略,对物联网技术快速发展态势下农业节水技术、服务、模式的未来发展趋势进行探讨,提出技术向服务转变、决策向预测转变、微观向宏观转变的发展思路。
关键词： 互联网 信息技术 无线传感网络 物联网 农业节水 大数据 发展趋势
全文链接
请求原文
基于统计分布的小麦农田多径衰落信道建模研究
《电子学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：为预测无线传感器网络通信质量并指导节点部署与拓扑控制,研究提出小麦农田信道多尺度建模方法.根据农田作物生长态势及其与信号传播路径的相对关系,提取环境关联参数.按作物遮挡程度不同,分别提出和采用对数模型与概率分布模型进行描述分析,结合实测样本数据对模型因子进行拟合,建立了小麦农田多径衰落信道下的经验模型并进行模型评价.结果表明,无遮挡条件下采用环境关联参数拟合的大尺度模型结果的相关系数在0.98以上;遮挡条件下,采用多尺度概率分布模型描述的平均偏差在0.04以下,达到了对小麦农田多径信道准确描述的预期研究目标.
关键词： 无线传感器网络 多径信道 小麦农田 多尺度效应 分布模型
全文链接
请求原文
西瓜检测部位差异对近红外光谱可溶性固形物预测模型的影响
《光谱学与光谱分析 》 2016 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：西瓜可溶性固形物含量的无损检测对提升其内部品质十分重要。为实现近红外光谱对小型西瓜表面各部位可溶性固形物含量的准确预测,减小检测部位差异对预测模型的影响,以"京秀"西瓜为研究对象,分别采集赤道、瓜脐和瓜梗三部位的漫透射光谱信息,利用偏最小二乘算法(PLS)建立并比较单一检测部位和混合所有检测部位的西瓜可溶性固形物近红外光谱预测模型,并分别采用连续投影算法(SPA)和竞争性自适应重加权算法(CARS)对西瓜可溶性固形物近红外光谱变量进行特征波长筛选。结果显示,相比于单一检测部位的模型,混合所有检测部位的校正集样本建立的模型取得了较优的预测结果。同时,利用CARS算法筛选的42个特征波长变量建模,对三种检测部位预测集样本的预测结果分别为赤道R_P=0.892和RMSEP=0.684°Brix,瓜脐R_P=0.905和RMSEP=0.629°Brix,瓜梗R_P=0.899和RMSEP=0.721°Brix。模型得到了很大的简化,且预测精度较高。比较发现,利用SPA算法筛选的19个特征波长变量所建模型的预测精度较低。利用三种检测部位的西瓜样本建立的PLS混合预测模型,结合CARS算法进行有效特征波长变量筛选,可提高西瓜可溶性固形物预测模型的精度,实现西瓜表面各部位可溶性固形物含量的准确预测,减小检测部位差异对近红外光谱预测模型的影响。结果为今后开发便携式设备检测西瓜表面各部位可溶性固形含量提供参考依据。
全文链接
请求原文
