冷链物流研究中的计算流体力学数值模拟技术

赵春江; 韩佳伟; 杨信廷; 钱建平; 刘寿春; 《农业机械学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD

摘要：随着计算流体力学数值模拟技术的不断成熟,精确性和可靠性的不断提高,近年来在农产品冷链物流中得到广泛的应用,对提高冷藏类食品所需低温环境的温度均匀性、确定货物堆栈方式、合理控制制冷时间、以及对提高整体冷链物流经济效益都具有重要意义。本文具体阐述了计算流体力学数值模拟技术的前处理、求解和后处理3个阶段,并回顾该技术应用在农产品冷链物流存储、运输和销售过程中的研究进展,分析归纳了存在的优势和不足,展望了计算流体力学应用在农产品冷链物流领域的未来发展趋势。

关键词： 农产品 冷链物流 计算流体力学 数值分析

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可装配式土壤温度传感器设计与试验

张馨; 郭瑞; 李文龙; 乔晓军; 郑文刚; 《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD

摘要：土壤温度是土壤墒情监测的重要参数之一,它影响着土壤中一系列的物理、化学和生物化学过程,并与作物生长、发育及生理过程关系密切。目前土壤温度测量技术与设备主要源于工业领域,应用比较成熟,但在农田土壤墒情、气象环境、水文、地理等领域具体应用过程中,存在结构针对性不足、敏感元件及探头选择盲目、测量方式不科学等问题。该文针对以上问题,在分析农田土壤温度测量特殊需求、常用传感器结构与特征、敏感元件选型的基础上,对土壤温度传感器进行优化设计,将感知区域缩短为2cm,提出探头导管分离可装配式结构,采用不同长度玻璃钢塑料管组合装配方式,能够灵活满足地温单点、多点、多层测量,并通过试验分析比较了该传感器与传统传感器在结构、封装材料、测量精度、测量插入方式的差异。结果表明,该传感器精度不超过±0.2℃,20℃跨度响应时间小于100s,水平、垂直测量差异稳定缩小到±0.2℃以下。该传感器减少了结构、封装、测量方式等因素的影响,提高了土壤温度测量科学性、准确性。

关键词： 土壤 温度 传感器 精度 传感器结构

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基于HJ-CCD数据的水稻洪涝灾情诊断分析及长势监测（英文）

王慧芳; 霍治国; 周广胜; 吴立; 冯海宽; 《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD

摘要：It has great significance to study quick monitoring of rice flood disaster and applying timely remedial measures in the disaster area.LAI is a very important physiological parameter in crop growth characterization index,which can reflect the crop growing information objectively.The existing methods of flood monitoring using remote sensing technology rarely consider the damage and the post disaster growth of rice.The HJ-CCD data take advantage of high temporal resolution and high spatial resolution remote sensing image,which can be used for gathering rice growing information during the critical period.The growth situation after rice flood disaster in Anhui Province was monitored using 3 screens HJ-CCD data as the data source on 16thJuly,19thAugust,26th August,2009,respectively.The semi-empirical function model based on Beer-Lambert laws was constructed for this inversion LAI.And LAI were acquired in each stage after flood disaster,the trend of growth diagnosis dynamic change was analyzed and assessed by rice flood disaster evaluation indicator.At the same time,the 40 field investigate data were used to verify the model and the R2=0.4251,RMSE=2.053.The results show that LAI can be well evaluated the degree of rice flood disaster growth based on HJ-CCD data,and it is effective for monitoring and diagnosing rice flood disaster.The results provide a theoretical basis for rice flood disaster research,post disaster rehabilitation and recovery,and provide a theoretical basis for the implementation of targeted remedial measures at the same time.

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基于激光测距仪的温室机器人道路边缘检测与路径导航

贾士伟; 李军民; 邱权; 唐慧娟; 《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD

摘要：针对温室内移动机器人的应用需求,该文提出了一种应用于温室内移动机器人自主行走的温室道路边缘检测与导航算法。此方法利用激光测距仪获取当前视场内路面、作物及障碍物信息,根据温室路面平整度高于作物冠层外表面的特点,检测道路边缘并生成移动机器人下一采样控制周期的期望航向,然后根据机器人几何与物理模型推算左右驱动轮速度调整指令,使移动机器人保持沿道路行走而不进入作物区中。该算法的有效性在温室移动机器人Walle平台上得到了验证,机器人偏离道路中心线的平均值为-1.2707 cm,均方误差为2.6772。

关键词： 温室 机器人 导航 激光测距仪 道路 边缘提取

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聚苯胺/石墨烯水性涂料的制备及其防腐性能研究

张兰河; 李尧松; 王冬; 张万友; 刘春光; 王旭明; 《中国电机工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD

摘要：为了提高聚苯胺水性涂料的防腐性能,利用苯胺和氧化石墨烯(GO)作为原料,采用原位聚合-还原法制备聚苯胺/石墨烯(PAG)复合材料,再利用PAG与水性环氧树脂共混制备聚苯胺/石墨烯水性环氧防腐涂料。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)分析PAG的结构和微观形貌,利用动电位极化曲线和电化学交流阻抗谱(EIS)分析PAG水性涂层的防腐性能。结果表明,PAG保持了石墨烯的基本形貌,聚苯胺颗粒均匀地分散在石墨烯表面和片层间,形成片状插层结构;当PAG浸泡在3.5%Na Cl溶液中,PAG涂层的阻抗值最大,腐蚀电流密度为24.30μA/cm2,PAG对碳钢的保护度达到94.24%,优于PANI水性涂料的防腐性能(PANI水性涂层涂覆碳钢的腐蚀电流密度和保护度分别为43.17μA/cm2和88.97%);与PANI水性涂层和水性环氧树脂涂层相比,PAG水性涂层对O2和H2O分子具有更好的屏障性能。

关键词： 聚苯胺/石墨烯 水性涂料 防腐性能 屏障性能

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激光接收器自动升降式平地机的研制与试验分析

孟志军; 付卫强; 武广伟; 董建军; 丛岳; 《江苏大学学报(自然科学版) 》 2015 EI 北大核心 CSCD

摘要：针对现有激光平地机的激光接收范围受限和激光接收装置调节困难问题,研制了一种支持激光接收器自动升降的新型激光平地机.介绍了该激光平地机的总体结构、电液控制系统和激光接收器自动升降装置的设计与实现方法.通过农田精平作业试验检测了系统作业精度和作业效果,结果表明试验区域平地后高程标准差不超过2.20 cm,地块平整状况的相对改善度均达到60%以上.此外,针对激光平地机作业效果评估方法的局限,提出了一种定量评估农田地表空间平整程度的指标及计算方法.

关键词： 平地机 激光 自动控制 平地精度 标准差

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基于编码点阵结构光的苹果果梗/花萼在线识别

张驰; 陈立平; 黄文倩; 郭志明; 王庆艳; 《农业机械学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD

摘要：为解决苹果机器视觉自动分级时果梗/花萼识别的难题,提出一种基于位置变化的点阵结构光编码方法,并用于苹果果梗/花萼的在线检测。通过分析投射在物体和参考平面上光斑的成像规律,提出将光斑的位置变化作为编码基元;在二元域中,利用编码基元生成M阵列,将其作为近红外点阵结构光的编码模式;通过分析匹配后的差值矩阵,识别果梗/花萼的位置。在线实验结果表明:该方法可以有效地实现果梗/花萼的在线识别,在满足实时性要求前提下,平均识别正确率可达到93.17%。

关键词： 苹果 自动分级 果梗/花萼辨识 点阵结构光 编码模式 近红外图像

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水产养殖物联网的应用评价方法

袁晓庆; 孔箐锌; 李奇峰; 李琳; 李道亮; 《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD

摘要：构建科学合理的水产养殖物联网应用评价指标体系和评价方法,是保证水产养殖物联网系统发挥最大能效的基础。为解决指标设置随意、冗余、交叉及技术指标过剩的问题,该文构建了指标筛选模型,将水产养殖物联网应用评价指标体系从40个优化到14个,用35%的指标表达了88.45%的信息,保证了指标体系的完备性和简洁性。同时,基于模糊评价法构建了水产养殖物联网应用评价模型,可对水产养殖物联网应用水平进行总体评价以及功能、性能、效益方面的评价。最后,以江苏宜兴河蟹养殖物联网和广东湛江南美白对虾养殖物联网为实例进行了验证,宜兴物联网的评价结果为优,而湛江物联网的评价结果为良,与实际情况相符,表明该研究构建的指标体系科学合理,评价方法可行,可为水产养殖物联网应用评价提供参考。

关键词： 水产养殖 指标 优化 物联网 模糊评价

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频谱分析技术在层析SAR森林垂直结构信息提取中的应用性能分析

李文梅; 陈尔学; 李增元; 冯琦; 杨浩; 黎晓; 《电子学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD

摘要：为了分析频谱分析在不同应用场景的信号提取能力,分别应用数值模拟与真实林区的多基线In SAR数据分析五种频谱分析方法的提取效果.数值模拟实验表明,Capon方法受信噪比影响较小;在TSAR林区实验中,Capon方法提取森林垂直结构信息效果最优,NSF方法提取冠层高度及地表信息效果最优.

关键词： 合成孔径雷达 层析合成孔径雷达 波束成形 Capon 多重信号分类 加权信号子空间匹配 加权噪声子空间匹配 森林垂直结构

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基于农机空间运行轨迹的作业状态自动识别试验

王培; 孟志军; 尹彦鑫; 付卫强; 陈竞平; 魏学礼; 《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD

摘要：以物联网为代表的现代信息技术在农机作业管理领域的发展应用,实现了农机作业过程的定位监控,但现有农机远程监管系统对海量农机空间位置数据仅实现了远程存储、显示和简单分析,难以满足农机精准管理和数据智能处理的要求。该文采用数据挖掘中的聚类和空间数据分析方法,结合农机空间运行轨迹的特点,研究了基于空间运行轨迹点的农机作业状态自动识别算法;设计实现了典型农机运行状态自动识别方法,定量分析了农机作业班次内田间作业时间、空行转移时间、停歇时间的量化构成。农机试验表明:发展的基于空间索引和网格密度的聚类算法精度达89%以上。农机作业状态自动识别为农机作业生产率、农机利用率和作业成本核算提供了定量依据。

关键词： 农业机械 聚类算法 数据处理 空间运行轨迹 自动识别 作业状态

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