农产品质量安全纳米传感应用研究分析与展望

纳米材料具有特殊的尺寸效应和优异的光电性质，已在传感分析中得到高度重视和广泛应用，大幅提高了传感分析技术的性能。近年来，智慧农业发展迅速，农产品质量安全作为农业生产的重要组成部分，对农业传感技术的灵敏度、稳定性和检测通量等指标要求越来越高。本综述简要阐述了几种常用的纳米材料的性质和特点，包括碳基纳米材料、金属纳米材料和金属-有机框架材料等。重点论述了基于纳米材料的化学传感、生物传感、电化学传感和光谱传感等常用传感分析技术和器件，以及纳米传感分析技术在农产品质量安全，尤其在克伦特罗和三聚氰胺等危害物,甲硝唑、二噁英类化合物,违禁添加物,真菌毒素，锌、镉、铅等目标物，丙烯酰胺、呋喃类、硝基呋喃类抗生素监测等方面的应用。纳米材料的制备和修饰技术扔需要进一步提升，多目标、高通量纳米传感器件在实际应用中的价值广受关注，在线传感分析在农产品质量安全智慧监控方面有迫切需求需要快速、实时、在线监测。     

基于嗅觉和光谱技术融合的面粉脂肪酸值定量检测

提出了一种基于比色传感器数据和近红外光谱特征融合的储藏期面粉脂肪酸值的定量检测方法。开发比色传感器阵列、搭建便携式近红外光谱测量系统,分别采集不同储藏期面粉样本的比色传感器数据和近红外光谱。利用主成分分析分别对预处理后的比色传感器数据和近红外光谱数据进行特征降维,采用五折交互验证法在反向传播神经网络(BPNN)模型校正过程中进行优化,确定基于单技术分析模型的最佳主成分(PCs)个数。将优化后的基于单技术模型的最佳PCs在特征层进行融合,建立基于融合特征的BPNN分析模型,以实现对面粉储藏过程中脂肪酸值的快速检测。实验结果显示,基于比色传感器特征和基于近红外光谱特征建立的最佳BPNN模型的最佳PCs数量分别为3和4,基于融合特征建立的BPNN模型在预测集中的相关系数和预测均方根误差的均值分别为0.9276和1.9345 mg/(100 g)。研究表明,与单技术数据分析模型相比,基于比色传感器数据和近红外光谱特征融合模型的检测精度和泛化性能都有所提高。本研究可为粮食储藏品质的高精度原位监测提供一种技术方法。     

精细农业电子系统相关技术的研究

精细农业电子系统相关技术的发展是精细农业可持续发展的关键.本文讨论了精细农业电子系统的技术体系,阐述了嵌入式系统、总线结构、物性型传感器、生物传感器、生物芯片、嗅觉传感器、微传感技术、软传感器以及机器视觉等现代电子技术的状况以及在精细农业中的具体应用.     

基于ZigBee技术的无线自动滴灌系统设计

ZigBee是近期大量研究与应用的一种短距离无线传输技术,在介绍该技术特点基础上,研究其在农田自动滴灌系统中的应用.采用网状拓扑结构、CC2430和CC2591芯片、水压传感器和电磁阀,设计了一种基于ZigBee技术包含土壤湿度监控的自动滴灌系统.该系统监控土壤湿度变化,通过无线传榆网络反馈传感信号,结合传感器融合技术...     

多传感器信息融合及其在农业中的应用

多传感器信息融合在现代军事C3I(指挥、控制、通信与情报)系统中,以及许多民事领域得到了广泛应用。为此,在对多传感器信息融合技术进行综述的基础上,介绍了此技术在民事各领域中的研究应用进展,并进一步论述了信息融合技术在推进新的农业科技革命、对“精细农业”技术的发展中的广阔应用前景和深远意义。     

电子鼻传感技术与应用研究进展

电子鼻作为一种新兴仿生技术,在农副产品与食品检测中逐渐得到重视,其研究在酒茶类、饮料、粮油、肉乳制品和果蔬类等方面都有许多报道,表明电子鼻在食品与农副产品检测上有很好的应用前景。随着材料、传感器、信息等新技术的不断涌现,电子鼻技术也得到了新的发展,新型传感器技术的涌现和响应特性的研究,为新型电子鼻系统研究与应用提供了重要的基础条件和检测机理依据;电子鼻与其他分析仪器的融合应用技术实现了更加全方位、多角度的食品与农副产品检测;电子鼻技术与现代无线通信技术的结合应用,克服了传统电子鼻无法应用于现场及移动环境的不足,拓展了电子鼻的应用领域。本文针对这些方面进行了综述和分析,以供深入研究参考。     

传感技术的发展及在现代农业中的应用

近年来,传感技术发展迅速,有关传感器的新原理、新材料和新技术不断涌现,其在关系国民经济和社会发展等重要领域都有了广泛的应用。该文重点对传感技术在农业的应用进行了概述,对光纤、仿生（农业机器人）和微机电（MEMS）传感器的研究及其在农业中的应用现状做了介绍,并展望了物联网及无线传感网络中传感器的集成应用技术前景,指出产业化发展尚需产学研等各方面协同合作、共同推进,最后阐述了发展传感器产业的意义。      

我国农产品加工业的现状及发展趋势

农产品加工业对于促进农业生产发展和提高农业生产效益具有重要意义。目前,我国农产品加工业存在着技术落后、农产品加工机械性能不高、科技投入及成果转化不足、加工产业化体系尚未形成及地区发展不平衡等主要问题。今后,我国农产品加工的发展应当拓宽农产品开发利用的途径,加强果蔬储藏与保鲜加工技术研究以及功能食品的研究与开发,提高农产品加工装备和现代高新技术应用水平,加强农产品加工业的行业管理。     

传感检测技术在机械手中的应用分析

随着社会经济的发展,传感检测技术在机械手中的应用越来越普遍。文章对传感检测技术在机械手中的应用进行分析,并阐述了传感器机械手的基本定义。在机械手的组成部分中,传感检测技术作为重中之重,所起到的作用也十分重要。文章简单介绍了传感检测技术在机械手中应用所产生的功能、种类以及发展。     

多源信息感知在农产品生产履历采集中的应用

农产品生产履历是研究农产品长势、营养及安全溯源的重要理论依据之一。无线传输技术和传感器网络节点融合,应用于测量作物生长温度、湿度、光照信息和记录作物生长的文本、图片与视频信息。通过ZigBee协议组网,3G网络进行数据传输,实现农产品动态实时生产履历采集。首先,介绍了生产履历采集的几种关键技术;其次,提出了总体技术路线;最后,综述了农产品监控和溯源的国内外发展现状,并阐述了农产品生产履采集器在农产品监控和安全溯源中应用的工作流程。     

现代设计技术在农业机械工程设计中的应用

随着科学技术的发展,农业机械工程也必定注入新兴技术,来开发、利用和保护自然资源,以提高农业生产力和改善农村环境,推动农业现代化进程。农业机械工程设计的最终目的是创造满足用户需求的产品,而产品能否满足预想的综合指标主要取决于设计阶段。因此,针对我国农业机械工程的实际,论述了现代设计技术和方法在农业机械工程设计中的应用及其前景,指出了重视研究和充分利用现代设计技术对农业机械工程的发展具有十分重要的意义。     

薯类农产品保质减损精准控制关键技术研究

薯类农产品由于收获、储藏不当和表面损伤易侵染病虫害，致使发生腐败和变质，严重地损害了农户的经济利益。本文以粮菜兼用型的马铃薯和甘薯为介绍对象，主要研究薯类农产品的品种品质筛选及食用、储藏品质评价，开发适宜不同产量规模的薯类农产品采后预处理、品质快速检测分级技术与装备，以及在线监测、库内区域品质预警系统；研发快速供给市场的定量预包装产品及其储藏技术，形成薯类农产品的品质评价、分级包装与精准储藏技术和设施装备，建立产品健康性品质评价标准体系。     

基于区块链技术的现代农产品供应链

区块链技术具有去中心化、分布式存储、开放透明、共识机制、安全性、信息加密、匿名性等特点，为实现现代农产品供应链价值增值提供了重要途径。通过解析农产品、物流、农产品物流、供应链、农产品供应链的概念和内涵，进一步明确了农产品供应链及其业务逻辑，指出了目前农产品流通中存在的问题，并通过分析区块链技术的概念、技术特点和架构，面向农产品供应链需求，提出了基于区块链的农产品供应链逻辑架构，讨论了架构中的信息流和资金流，为基于区块链的农产品供应链相关研究提供有益的启发与借鉴。     

LiDAR传感器及技术在农业场景的应用进展综述

农业传感器是实现农业现代化发展的关键支撑技术,先进成熟的工业传感器向农业领域拓展应用有效补充了农业传感器的体量。LiDAR传感器由于其较强的抗干扰能力,在复杂多变的农业场景中应用越来越广泛、深入。首先,介绍LiDAR传感器的性能特点,工作原理与分类,市场应用与新技术;然后,基于国内外大量相关研究,系统介绍LiDAR传感器及技术在森林参数测量、果树靶标几何特征探测、作物几何表型特征检测、农业车辆自主导航定位以及农药雾滴飘移检测这5个农业场景的应用进展;同时,针对农业场景中探测对象的特殊性,讨论分析LiDAR传感器及技术在上述5类农业场景应用中的发展趋势;最后,展望LiDAR新技术在农业场景应用中的发展方向,即通过集成自动化采集系统装备与数据智能分析方法进一步提升LiDAR数据精准性、全面性、丰富性和实时性。     

现代物理农业工程技术在天津市北辰区的推广应用

"音乐、磁疗、电净化"是对物理农业技术的简单概括,现代物理农业是现代物理技术和农业生产有机结合的产物,是将电、磁、声、光、热等物理学原理和技术通过一定装备运用在农业生产中,使用特定物理方法处理农作物或改善农业生产环境,从而促进动植物生长。物理农业技术应用于种植业,可增加作物产量、改善作物品质、减少病虫害的发生、保护生态环境;物理农业技术应用于养殖业,可使生产的畜禽产品安全营养,增加畜禽养殖业的科技含量,完善畜禽健康养殖技术,推进绿色、环保型农业的产业化进程。     

静电技术及其在农产品分级中的应用

随着科学技术的日益发展,各种农业技术得以广泛应用于现代化农业生产中。采用静电技术对农产品实施分级是指根据不同物料各自的荷电特性、借助不同荷电方法对不同物料实施分离,从而达到快速对物料进行分级的目的。为此,从静电技术的主要分类入手,对当前农产品分选原理展开分析,并介绍静电技术在籽棉残膜分选及茶叶分选等方面的应用原理和分级过程,以期为开发新型农产品分级设备提供重要借鉴。     

基于高光谱图像技术的农产品品质无损检测

高光谱图像技术结合了计算机图像与光谱技术两者的优点,是农产品品质无损检测技术的发展趋势.为此,阐述了农产品品质检测中高光谱图像技术的基本原理;介绍了高光谱图像技术在农产品外部品质和内部品质检测中的应用现状及信息处理方法;并对高光谱图像技术应用于农产品品质检测技术的发展提出了建议.     

山东高效农业模式下田间管理装备研究进展与对策

现代高效农业是追求经济、社会和生态综合效益最佳的现代农业产业,其发展面临着资源和环境双重压力。从产品设计与制造、机械除草、变量施肥和精准施药等角度深入分析国内外田间管理主要环节作业装备的研发现状,指出肥药资源的精准供给和农机资源的高效利用是山东省高效农业模式下田间管理装备发展面临的两大关键问题。对此,提出在田间管理全环节的关键基础理论和核心技术突破基础上,通过“以机代药”和智能化技术有机融合,实现减药降污及作业过程的精确感知与精准管控,在保证农艺要求的同时减少资源浪费,缓解生态安全问题;提出通过模块化设计使农机装备得以“按需组装”,实现高效利用;并结合现代传感、物联网等先进技术手段将田间管理装备作业过程纳入到智能农业互联网平台,构建全新高可靠农机大数据,从而实现全农艺环节的高质高效,促进山东省现代高效农业的发展。     

数据融合技术在温室环境监控系统中的应用

多传感器数据融合技术是一门新兴前沿技术。针对目前温室环境监控的需求,提出了一种基于D-S证据理论和农业专家系统相结合的数据融合方法。实验结果表明,这种方法提高了温室环境参数测控的决策准确性,可显著改善温室环境的控制效果。