基于温度调制的电子鼻技术应用研究

提出一种静态温度调制方法优化气体传感器的选择性,进而提高电子鼻分类精度。该温度调制方法通过提供两种加热温度实现气体传感器选择性的优化,并利用该方法实现不同产地苹果的智能识别。首先,设计了一种基于温度调制的电子鼻系统,并给出了硬件设计电路。其次,提取两种加热温度下4种产地苹果的电子鼻检测数据。最后,基于主成分分析(PCA)、支持向量机(SVM)和卷积神经网络(CNN)算法对不同产地的苹果进行分类识别。结果表明,基于温度调制数据的PCA-SVM和PCA-CNN算法分类精度高于单一加热温度下的算法识别精度,采用温度调制方法可以有效提升电子鼻的性能。     

拖拉机设计应用服务提供商模式网络化设计安全研究

为了提高拖拉机的设计效率,实现企业间的资源共享和网络化设计,介绍了一种面向机械制造行业的应用服务提供商网络化制造平台。基于该平台建立了用户端角色多重权限认证的安全策略,并提出一种适合拖拉机应用服务提供商模式网络化设计的隐私实时探测方法,有效提高了拖拉机网络化设计的安全性。为了验证该方法的可行性,以拖拉机设计应用服务商的设计图片网络数据安全传输为例,对隐私数据进行了实时探测,并对隐私的实时泄露性进行了监测。实验结果表明:采用隐私实时探测技术之后,隐私数据暴露的概率越来越少,从而验证了算法的可靠性。     

基于马利奥特装置的无土栽培营养液管理控制系统研究

营养液配置及灌溉控制技术已成为无土栽培中的关键技术,然而目前营养液管理控制中存在配置流程繁琐、营养液配比不精准及灌溉策略单一等问题,阻碍了无土栽培技术的大面积推广应用。针对上述问题,设计了一种基于马利奥特装置的营养液管理控制系统,该系统主要由营养液配制系统与营养液灌溉控制系统两部分组成。通过EC(电导率)和pH值传感器实时获取营养液成分,建立配液系统,依据不同作物营养需求自动、快速配置目标营养液。根据不同用户的需求,结合作物栽培区的气象参数和应用环境,制定了3种不同的灌溉策略：参比蒸散灌溉模式、光照辐射灌溉模式、定时灌溉模式。实验表明,该系统可以快速、准确地实现营养液的管理控制,为作物的无土栽培技术的大面积推广应用奠定了基础。     

喷滴灌两用轻小型机组设计及能耗分析

为丰富我国灌溉机组的灌溉模式,针对喷、滴灌系统各自的优缺点,在此基础上设计了喷滴灌两用机组的初步构成型式.该系统首部与管道的连接采用快速拆装结构,可根据不同作物或不同地形的需求自如地进行喷、滴灌两种灌溉方式的转换,并可实现两种运行工况.最后采用优化算法并进行优化配置,对该机组的能耗进行了分析,当机组在两个工况下运行时,与单一(额定)工况相比,能耗降低了17.9％.与常规单一灌溉机组相比,该系统可实现灌区的轮作及倒茬,减少土壤盐渍化,起到保护土壤的作用.同时,该灌溉机组拓展了轻小机组适应功能,有利于提高我国的农业装备技术水平,是一种值得推广的灌溉模式.     

基于马利奥特装置的无土栽培营养液管理控制系统研究

营养液配置及灌溉控制技术已成为无土栽培中的关键技术，然而目前营养液管理控制中存在配置流程繁琐、营养液配比不精准及灌溉策略单一等问题，阻碍了无土栽培技术的大面积推广应用。针对上述问题，设计了一种基于马利奥特装置的营养液管理控制系统，该系统主要由营养液配制系统与营养液灌溉控制系统两部分组成。通过EC（电导率）和pH值传感器实时获取营养液成分，建立配液系统，依据不同作物营养需求自动、快速配置目标营养液。根据不同用户的需求，结合作物栽培区的气象参数和应用环境，制定了3种不同的灌溉策略：参比蒸散灌溉模式、光照辐射灌溉模式、定时灌溉模式。实验表明，该系统可以快速、准确地实现营养液的管理控制，为作物的无土栽培技术的大面积推广应用奠定了基础。     

高地隙自走式喷雾机电控液压转向系统设计

以高地隙自走式喷雾机为试验平台,设计了一套电控液压转向系统。该系统以三菱PLC作为主控制器,通过控制电磁换向阀接通液压缸实现车辆不同行走模式和不同转向模式的切换,使车辆在工作及运输过程中可以灵活地进行转向、行走和避障操作。最后,通过在3WP-2600G高地隙自走式喷杆喷雾机上的成功应用,验证了该系统具有较高的可靠性和反应灵敏度,对大型植保机械行走及转向系统的设计具有一定的参考价值。     

论扩频通信与扩频调制技术

扩频通信作为一种高速通信传输方式,满足了人们生活生产的通信需求。扩频通信系统广泛应用在军事、民用、经济等领域,我们最常见的民用扩频通信系统是数字蜂窝移动通信系统。扩频调制技术则作为一项重要的调制方式,能够与其他技术结合使用,大幅度地提高信息传输速率,满足现代人们对高速传递信息的需求。     

基于PLC与CAN总线的多传感器温湿度监测系统设计

根据大规模的温室产业需求,设计一种基于三菱PLC的多传感器温湿度监测系统,该系统搭载CAN总线网络,以保证数据传输的准确高效性。多个温湿度传感器放置温室中接收数据并传输给PLC,然后通过CAN总线网络传输到上位机。利用力控组态软件在上位机上设计人机界面,建立温湿度监测记录系统以进行模式设定与实时监控。     

发酵床垫料处理翻拌机构模型构建

为适应生态环保养殖模式的需求,设计一种用于发酵床养殖技术的垫料处理翻拌装置。该装置是基于机构整体结构的功能需求分析进行总体方案设计,并利用Solid Works软件构建了一个包括驱动系统、行走系统和翻堆系统的垫料处理翻拌机构。     

光调制解调技术在田间杂草光谱识别中的应用

为了实现快速、无损地从作物中识别杂草,研究了基于光谱分析技术的光谱传感器.以苗期冬油菜为研究对象,根据已提取的4个特征波长(590,710,750,940 nm),设计了一套光谱传感器原型试验系统.该试验系统在传统光谱传感器的基础上,运用光调制解调技术剔除检测结果中环境杂散光的干扰,包括试验设备(光信号调制设备和光电信号采集设备)和试验数据处理LabVIEW程序.用冬油菜菜叶对试验系统4个不同波段进行了验证试验,当外界环境杂散光对应直流分量变化幅度分别为10.00%,6.40%,1.17%,1.34%,22.60%,38.90%,56.00%,59.50%时,反射率表征值一直保持稳定,表明在外界环境杂散光缓慢变化和剧烈变化时,系统可以稳定测量被测样品的反射率.该系统验证了光调制解调技术能有效提高被测样品光谱信号的测量信噪比.     

联合收割机液压部件监测系统设计与研究

基于联合收割机的作业过程,阐明了其液压部件结构原理,并确定了作业部件工作状态的影响因素。利用LabVIEW软件进行了监测系统的软件设计,基于数据流思想,结合模块化设计方式对系统的登录界面、参数采集程序、数据采集卡程序进行了设计,并基于模糊综合评价法对联合收割机的工作性能进行了模糊综合评价研究。田间试验结果表明:监测系统能够在复杂多变的田间工作,且可靠性较高,满足实际使用需求。     

融合多光谱成像与深度学习的作物植株叶绿素检测系统研究

为了满足田间作物长势快速检测与指导变量管理的需求,以玉米为例设计了基于多光谱成像的田间作物植株叶绿素检测系统,包括可见光(RGB)和近红外(Near-infrared, NIR)图像采集模块、主控处理器模块、模型加速模块、显示及电源模块,用于实现玉米植株智能识别与叶绿素指标一体化检测。首先,采集玉米苗期和拔节期冠层图像数据集,比较了植株冠层实例分割与株心目标检测两种深度学习模型,构建了基于MobileDet+SSDLite(Single shot multibox detector lite)轻量化网络的玉米植株定位检测模型,实现玉米植株识别。其次,提取被识别的植株株心RGB-NIR图像,开展RGB和NIR图像匹配与分割,提取R、G、B和NIR灰度值计算植被指数,使用SPXY算法(Sample set portioning based on joint X-Y distances)和连续投影算法(Successive projections algorithm, SPA)分别对数据集进行样本划分及特征变量筛选,选择高斯过程回归(Gaussian process regression, ...     

基于ZigBee的多参数水质在线监测系统

溶解氧、pH值、电导率、温度等是水质分析的关键因子,对各关键因子的实时测量尤为重要,但传统的经验检测法和化学检测法已经不能满足要求。随着传感器智能化、网络化的发展,无线网络技术在满足水质监测实时性、准确性要求方面显示出优势。ZigBee技术不仅具有距离近、复杂度低、组网能力强、成本低及可靠性高的特点,并且自有无线通信标准,可以接力的方式在多个测量节点间相互协调实现通信,充分满足了无线水质监测的需要。本文提出一种基于JN5139的ZigBee无线模块的无线水质监测系统。该系统集感知模块、微控制模块和无线传输模块于一体,通过无线网络定时收集现场测得的多路水质参数,并利用上位机存储和显示数据。用户可以通过计算机连接系统JN5139-Z01-M02/4无线模块收集现场测得的多种水质参数。在建筑物、树木等障碍物遮挡的情况下,可以达到至少100 m的传输距离。试验结果表明该系统具有可扩展性强、功耗低、稳定性高等特点,能够满足水质监测实时性和数据精度的要求。     

节能优化北方日光温室多样化智能控制系统设计

智能温室可促进现代农业发展,实现农作物的优质优产,带来较大的经济效益。针对我国西北地区的气候条件,研究设计了一套日光温室多样化环境智能调控系统。该系统将一年中温室调控按照最优节能分为6个阶段,应用现代检测技术实现对不同工作模式下的温室环境温度、环境湿度、土壤湿度、CO₂浓度、光照度参数进行采集;运用可编程控制技术实现对各参数的数据处理及对卷膜、湿帘风机等执行机构的动作控制;运用组态王监控软件实现温室环境参数的监控和手动控制。运行结果表明,该调控系统运行稳定,基本满足控制要求。      

多约束条件下复垦土壤水分的微波探测及标定

探地雷达(GPR)是一个采用微波技术对地下目标进行无损探测的技术,试验旨在揭示复垦土壤在多盐分及多重金属污染条件下,不同水分系列对探地雷达的影响程度,试验采用中心频率为400 MHz的天线。GPR探测的体积水分含量与烘干法存在较大的误差,在体积水分含量达到40%左右,二者的测量值非常接近,随着水分含量的降低,误差增大。GPR探测的体积水分含量、复垦土壤电导率、复垦土壤孔隙度密切相关。通过拟合,建立了复垦土壤体积水分含量的数学模型。能够提供实时的大田规模土壤水分数据,解决了复垦田块有效灌溉管理关键技术。     

温室通风设备状态监测系统设计与试验

根据现代温室监控和管理的需求,基于Android系统开发了温室设备的状态监控模块,采用CAN总线测控系统对温室内外环境数据进行实时采集并对温室环境设备进行控制。基于Android开发的系统软件具有远程监控的功能。根据摄像头提供的实时视频数据,对图帧间差分法和自相关函数法应用于温室风机停转状态的监测以及背景差分法和Canny边缘检测算法应用于温室天窗开度状态的监测进行研究,比较不同算法的实时性和准确性,实现了温室通风设备风机和天窗状态的异常监测。试验表明,系统数据传输稳定、环境调控可靠、视频图像清晰流畅,能够实时可靠地监测设备的运行状态,且操作简单、界面友好,保证了温室通风设备自动控制的安全性,能够满足远程智能监控现代温室的需求。     

增压直喷式柴油机EGR率测试与控制

以国产增压直喷式柴油机为对象,进行了应用废气再循环（EGR）技术降低氮氧化物（NOx）排放的研究.设计了EGR率标定系统,研究了不同EGR率对发动机不同工况下性能和排放影响规律,依据发动机性能和排放要求优选了发动机各工况下的EGR率.利用设计的EGR电控系统,实现了发动机各工况下EGR率的自动控制,并通过试验对EGR系统进行了验证.     

农电系统谐波电流检测及仿真环节的研究

准确、快速地检测农电系统电流的谐波成分是保证滤波器具备良好工作性能的关键。采用同步旋转park变换的d-q法对并联混合有源滤波器的谐波电流进行了检测,并进行了仿真分析。该方法不仅应用于三相平衡系统的谐波检测,也适合于电网电压有畸变和不对称情况下的检测。经实验和仿真,验证了该方法的准确性和实时性。     

带勺式马铃薯排种器漏播检测与补种系统设计与试验

针对带勺式马铃薯排种器作业过程中存在漏播问题,分析排种器工作过程,设计漏播检测与补种系统.对检测模块、补种模块、单片机模块、显示模块和声光报警模块进行电路设计、硬件选型和机械结构设计,针对整个控制系统的控制要求编写控制程序,实现马铃薯漏播检测与补种控制.采用高速摄像技术,对补种模块动作的响应速度进行分析,结果显示,可以...