面向农产品冷链物流监测的无线气体传感器在线校准方法

鲜活农产品冷链保鲜、保活运输过程中需要精确监测和控制运输微环境气体浓度,因此实时精准地监测运输环境中各类气体成分浓度尤为重要。在长期气体浓度监测中,传感器会发生漂移并呈现弱稳定性现象,从而造成监测精准度降低,导致保鲜、保活控制低效。针对该问题,设计基于无线传感器网络的气体传感器在线校准方法,利用融合技术对运输环境中分布式部署的无线气体传感器进行周期性选举,筛选测量准确、稳定的领袖传感器节点组作为参考,动态计算终端传感器漂移特征参数变化,并使用无线通讯技术完成各类气体感知节点输出-浓度映射函数参数的修正调节,以重新计算输出信号与气体浓度的动态映射关系。该方法可非更换地实现在线气体传感器动态校准,从整体上修正了运输微环境中气体传感器输出-浓度映射参数以提高数据获取精度。以鲟鱼低温无水休眠保活运输为试验流程,对重要环境气体CO2、O2、NH3等浓度信息进行了监测与校准试验。利用高精度、已校准的气体浓度记录仪作为运输微环境气体浓度测量标准,进行校准试验评估。试验表明传感输出信号为TTL电平的CO2传感器可提高测量精度3.28%,其精度提高程度低于线性或非线性函数输出的气体传感器;对于输出-浓度映射为非线性信号的NH3气体监测精度可提高4.14%;针对传感输出为线性函数关系的O2传感器校准效果最优,其监测精度可提高4.71%。综合对比运输气体变化监测数据,验证了在不更换传感器进行离线气调校准的情况下,所提方法可较显著地提高气体浓度监测精度,为有效精准调节冷链运输微环境气体浓度提供了调控依据。     

基于WSN的观赏鱼养殖水质环境监测系统研究

提出了一种基于无线传感器网络（WSN）的观赏鱼养殖水质监测系统。该系统可以实时监测养殖水质环境参数,同时在水溶氧量不高的情况下可以开启增氧机进行增氧,保证观赏鱼养殖水质处于最佳状态。数据采集节点可以采集养殖水域的温度、pH值及水溶氧量等数据,并可通过900MHz协议无线通信方式上传至中继节点、USB网关节点、GPRS网关节点等。USB网关节点接到数据后通过USB接口上传至计算机;GPRS网关节点接收到数据后将数据上传至远程服务器,用户可以通过手机访问远程服务器查看水质数据;中继节点可以保证大范围数据采集链路的完整性和畅通性。在测试阶段,测试结果表明丢包率与发射功率呈反比关系,与传输距离呈正比关系。同时,高发射功率意味着高能量消耗,所以可根据不同的通信距离选择合适的发射功率,增加该网络的稳定性及低功耗特性;本系统各传感器误差均满足观赏鱼养殖水质监测参数误差要求,可对大范围观赏鱼养殖水域提供可靠地水质参数实时监测。     

改进型日光温室后置固定式卷帘装置设计与试验

基于现有日光温室卷帘的技术分析,选择后置固定式大棚卷帘机作为研究对象,针对其所存在的问题,寻求解决方案,设计改进型日光温室后置固定式卷帘装置,改进后的主体结构包括绳索牵引装置、收放线装置、驱动装置及传动自锁装置4部分。对其卷帘结构中绳索牵引装置的布置以及收放线装置和减速机等关键机构的运动机理做进一步分析,并将其与现有日光温室后置固定式卷帘机进行实体比例模型卷帘性能对比试验。在此基础上,针对该改进型卷帘装置进行了卷帘原理验证试验,对从实体比例模型上采集的数据进行数据分析与误差分析,并分析其数据误差来源,针对NY/T 2205—2012《大棚卷帘机质量评价技术规范》,进行实体比例模型和实际生产情况验证对比与推算,并由此推断出真实生产中该温室卷帘装置实际卷、放帘时间数据,验证了所设计的改进型日光温室后置固定式卷帘装置符合技术规范中的温室卷帘机卷、放帘时间性能指标要求,进一步验证了该卷帘装置的实施可行性。该改进型日光温室后置固定式卷帘装置的研究提高了后置固定式卷帘机的适用性,为其更大范围内的推广提供了技术支持,可为日光温室作物种植者提供更多的生产便利和提高生产效益。     

基于采纳视角的农业信息技术应用关键因素识别

信息技术在农业中的应用促进了"互联网+现代农业"的深度融合,是实现由传统农业向现代农业跨越的关键路径。基于对全国235个农业组织调研数据的统计描述分析,构建农业组织采纳农业农业信息技术的二元Logistics模型,识别影响生产者采纳农业信息技术的关键因素。研究结果表明:新注册成立的农业组织呈现逐渐增加趋势,且发展规模差异明显;企业和政府是农业组织成立的牵头主体,农业组织实行差异化经营方式;有4 8.5%的农业组织提供产销一体化服务,采纳农业信息技术的农业组织占到3 0.5%;成立时间、提高产量、信息获取、政府支持、周围有人用、资金储备和能力信心等7个因素对农业组织采纳农业信息技术具有显著促进作用。最后,提出需求导向型技术研发、加大政策支持力度和加强对生产者进行培训等政策建议,以期能够促进农业信息技术推广扩散。     

农户农机需求及购买行为分析——基于18省的微观调查数据实证

为探究农户农机需求及影响其购买行为的关键因素,运用统计描述和二元Logistics回归模型,对全国561个农户进行了实证分析。结果表明:有39.9%的农户购买农机,有70.8%农户主要从个体农户获得农机服务;机械化程度从大到小依次为:运输翻耕平整收获播种栽培灌溉加工贮藏植保,农户对农机作业质量最满意,服务态度次之,收费情况最低;农机需求从大到小依次为:耕整机械收获加工机械施肥机械播种栽培机械排灌机械植保机械动力输送机械;家庭年收入、农业收入占比、示范户、农业企业、耕地总面积、距离集镇距离、农机购置补贴7个因素对农户购买农机行为具有显著的正向影响,而服务态度具有显著负向影响。     

基于反应进度一致性的时间温度指示器匹配方法

目前,时间温度指示器匹配方法多依赖于参数耦合、相关性分析、实际物流过程的调试验证等方法,鲜有从匹配机理出发,在反应进度上剖析时间温度指示器的匹配要求和规律。本文在多级反应动力学模型的基础上,以保持时间温度指示器与待测农产品的反应进度一致性作为目标,建立了时间温度指示器匹配的理论和方法,并通过理论推导和实证模型验证了时间温度指示器与待测农产品之间匹配的条件。当指示器与待测农产品服从任意多级反应动力学模型的匹配条件（二者在任意合理的恒温条件下的有效反应时间相等或二者等量线重合）时,即可使用该指示器预测对应农产品的品质变化和货架期,此时二者的反应速率函数存在一定比例关系。借助该方法推导出可以精准指示科瑞森无核葡萄硬度的不同级反应动力学方程,证明了该方法的可行性。     

果园风送式喷雾机气流速度场模拟及试验验证

为了研究果园风送式喷雾机气流速度场速度分布特性及各因素的影响规律,揭示果园风送式喷雾机的工作机理,基于CFD模拟建立了Hardi LB-255型果园风送式喷雾机气流场速度分布模型。设计试验验证了模拟结果,并模拟获得了其气流速度场的分布特性。研究表明,进口气流速度变化对喷雾机气流速度场分布特性无显著影响;与风扇中心距离不同的截面上气流速度分布的规律有差异;而喷头体对气流速度场分布特性有显著影响,能使气流速度分布产生波动。模拟和试验结果的对比表明,不同条件下,所建模型能较准确模拟喷雾机气流速度场的分布。     

风洞实验室喷雾飘移试验

飘移性是衡量喷雾质量的重要标志之一。风洞试验能够有效地控制喷雾条件,从而可对环境因素和使用参数对飘移性的影响进行更为系统的研究。该文通过对不同类型喷头的测试,分析了不同因素对飘移性的影响程度和趋势,并对飘移雾滴在空间的分布状态进行了研究。     

农业资源高效利用模式优化与技术体系集成辅助专家系统的初步设计

基于对不同类型区农业资源高效利用模式优化与技术体系集成及专家系统的内涵和特点的认识,针对我国农业资源高效利用与规划管理的实质,探讨了农业资源高效利用模式优化与技术体系集成辅助专家系统（ＡＲＡＥＳ）的设计。在剖析了ＡＲＡＥＳ的总体目标和具体任务的基础上,从人员组成、硬件／软件系统、数据库、知识库、方法库、模型库等方面,阐述了系统的组成;从系统基本功能和应用功能方面,论述了ＡＲＡＥＳ的系统功能设计。从目前系统设计中存在的问题与困难等方面,分析了ＡＲＡＥＳ系统实现的可行性、艰巨性及其途径。     

国内外农药使用状况及解决农药超量使用问题的途径

由于农药的应用大大地减轻了病虫草害对粮食作物的侵害,农药工业在世界范围内得到了迅速发展。但是随着用药量的不断增加,农药与环境之间的矛盾日益突出。人畜农药直接中毒,粮食、蔬菜和水体被污染在加重。病虫草抗药性的增加及其天敌、益虫的减少使得农业生态系统面临失衡的危险。这一切都提示人们必须减少农药使用量。农药超量使用的一个重要原因是施药技术不能适应农药本身的发展而使药效不能充分发挥。改善施药技术,提高药效已成为刻不容缓的任务。