基于无线传感器网络的温室环境信息监测系统

为了解决当前温室监测系统存在的布线复杂、节点功耗大、部署不灵活、管理不便等问题，设计了一种基于无线传感器网络的温室环境信息监测系统。以CC2430为核心开发无线传感器节点，完成温室环境因子实时监测；采用ZigBee技术实现无线传感器网络自组网和监测数据自动汇聚；基于ARM9微处理器S3C2410A和WinCE5.0构建网关节点，采用嵌入式数据库管理模式实现了传感器节点管理、环境数据管理和预警等功能。初步试验表明系统具有功耗低、组网灵活、可扩展性强、人机界面友好等优点，能较好地满足温室环境监测的应用需求。     

基于ZigBee的玻璃温室远程控制系统设计

现有玻璃温室采用独立管理,人力投入大,难以适应规模化设施基地集中控制需求。为此,设计了基于ZigBee的玻璃温室远程控制系统,由无线控制节点、控制分发节点和基地管理平台3部分组成。无线控制节点以CC2530为核心,完成温室内多路设备的按需控制,控制分发节点以ZigBee协议和GPRS协议实现无线控制节点和基地管理平台之间的信息交互,从而完成玻璃温室的远程控制。试验结果表明,该系统运行稳定,可实现温室环境远程控制。     

基于遗传算法的番茄幼苗光合作用优化调控模型

由于光合速率优劣直接影响番茄的产量与品质,而其光合速率主要受温度和光子通量密度影响,因此如何实现不同温度条件下的光饱和点信息动态获取,是光环境调控技术发展亟需解决的重要问题。针对上述问题,该文提出了基于遗传算法的番茄幼苗光合作用优化调控模型。其利用光合速率双因素嵌套试验获取多维数据,构建温度、光子通量密度耦合的光合速率多元非线性回归模型,设计了基于遗传算法的光合速率模型寻优方法,得到不同温度条件下的光饱和点,继而建立以光饱和点为目标值的番茄幼苗光合优化调控模型。模型验证试验结果表明,提出的方法可动态获取不同温度条件下光饱和点,光饱和点实测值与计算值决定系数为0.920,最大相对误差小于6%,具有较高精度,对提高设施光环境调控效率具有重要的意义。     

一起猪传染性胸膜肺炎的诊治

２００２年３月７日我县某猪场猪发生疑似猪放线杆菌引起的疾病。病理解剖主要表现为胸膜炎和肺炎。现将诊治结果报道如下。１流行情况该猪场为商品猪场，存栏约２０００头，３月７日架子猪开始发病，有３头猪不食，死亡２头；第２天有２７头猪不食，死亡３头；第３天又死亡３头，同时全群猪采食量下降。２临床症状发病猪多突然死亡，有些表现体温升高（４１℃左右），呼吸急促，明显的腹式呼吸，因没有及时治疗，于出现症状２天内死亡。病死猪从鼻孔中流出血水或粘液，并带有泡沫，体表发紫，耳、颌下、后肢内侧皮肤有紫红色出血斑。３病理…     

融合黄瓜光质需求的设施光环境智能调控模型

设施光环境是影响作物生长发育的重要因素之一,其包括设施光强和光质。不同温度下,两者与光合速率存在显著的互作关系,建立融合作物光质需求的设施光环境智能调控模型,是设施农业环境调控急需解决的问题之一。本文以黄瓜为试验材料,设计了温度、光照强度、光质比嵌套的植株净光合速率测试试验,获取了多因子耦合的试验样本,并利用支持向量机建立了融合黄瓜光质需求的光合速率预测模型。其次,提出了基于粒子群算法的光照强度和光质比寻优算法,获取了不同温度条件下最适合植物生长的光照强度和光质比。最后,基于寻优结果,利用偏最小二乘回归法构建红蓝光目标值调控模型。验证结果表明,光合速率预测模型训练集数据和测试集数据的拟合度分别为0. 997 1和0. 996 9,均方根误差分别为0. 363 0、0. 436 7μmol/(m~2·s)。红、蓝光目标值调控模型均方根误差分别为15. 087 8、10. 138 3μmol/(m~2·s),可满足调控模型精度要求。其调控效果相比于传统固定光质比调控模型有明显提升,为有效地进行设施光环境调控提供了重要依据。     

基于特征LED光源的苹果多品质参数无损检测装置研究

为了实现对优质果品的快速无损筛选,设计了便携式苹果多品质一体化无损检测装置。利用可见/近红外光谱检测平台,获取苹果样本的漫反射光谱信息,采用随机蛙跳算法提取了可溶性固形物含量、可滴定酸含量和果肉硬度的特征波长,优选出3个参数的10个共享特征波长。在此基础上,采用特征窄带LED光源与光电二极管相结合的检测方式,设计了漫反射检测光路、窄带LED环形光源、检测探头及控制电路等硬件系统。选取144个苹果样本,通过检测装置获取漫反射特征电压强度,由传感器感光系数计算出对应的光强,建立了苹果可溶性固形物含量、可滴定酸含量和果肉硬度的多元线性回归模型,预测集相关系数分别为0. 812 9、0. 807 3和0. 773 6,均方根误差为0. 603 6°Brix、0. 063 6%和1. 732 5 N。基于QT和Python3开发工具,采用Python语言开发了装置的实时控制与分析软件,植入苹果多品质参数预测模型,实现了多品质参数的同时检测与分析。为测试该装置的检测精度和稳定性,另选取46个样本,每个样本重复检测8次,预测苹果可溶性固形物含量、可滴定酸含量和果肉硬度的相关系数分别为0. 809 6、0. 796 2和0. 758 9,均方根误差0. 697 3°Brix、0. 070 3%和1. 832 3 N,装置重复采样最大变异系数分别为0. 010 6、0. 011 6和0. 006 2。结果表明:基于多特征窄带LED光源研发的低成本、便携式无损检测装置可实现对苹果多品质参数的实时无损检测,可满足农户田间生产及电商销售优质果筛选要求。     

苹果霉心病可见/近红外透射能量光谱识别方法

针对苹果霉心病从外表无法识别的难题,提出基于可见/近红外透射能量光谱进行快速无损识别的模型和方法。在200~1 100 nm波段内采集了200个苹果的透射能量光谱数据,随机选取140个样品作为训练集,剩余60个样品作为测试集。用平滑法和多元散射校正对光谱数据进行预处理。基于全光谱、连续投影算法(SPA)提取的12个特征波长、主成分分析(PCA)提取的9个主成分,分别建立了偏最小二乘判别法、误差反向传播人工神经网络和支持向量机(SVM)识别模型。实验结果说明,应用PCA-SVM建立的模型识别性能最优,该模型对测试集和训练集中霉心病果和健康果的识别正确率分别为99.3%和96.7%。基于SPA和PCA所建模型的输入变量数仅相当于基于全光谱所建模型输入变量数的0.99%和0.74%,极大降低了模型的复杂度。研究结果表明,该方法是可行的且具有较高识别准确度,为苹果在线内部品质分级和便携式苹果霉心病检测仪的研究提供了技术依据。     

农田无线传感器网络中的簇首轮换机制

在大规模农田无线传感器网络WSN应用中,如何选择最优的网络架构和相应的自组织方式是一个急需研究的问题。在多跳、无线自组织网络Ad Hoc结构基础之上,针对规模农田面积大、作物生长周期长、传感器节点众多的特点,借鉴生物体内大量细胞生长发育和相互协作的组织机理,提出一种星状网和网状网相结合的分层无线传感器网络拓扑结构和簇首轮换机制,通过簇内控制减少节点与基站远距离的信令交互,降低网络建立的复杂度,减少网络路由和数据处理的开销。     

东北地区夏季风强度的年际变化分析

利用1961～2004年的NCEP／NCAR逐日再分析资料以及全国的降水实况资料,计算了东北地区夏季风强度指数,详细分析了东北地区夏季风强度指数与海平面气压场（SLP）、850hPa环流场、500hPa位势高度场、海表温度以及NIN03、AO、NPI和NPO指数的关系。结果表明,当中纬度中、西太平洋海平面气压（SLP）升高时,500hPa位势高度升高,副热带高压加强并偏北,850hPa环流场反气旋环流加强,华北、东北地区的南风分量加强,东北地区夏季风强;反之,东北地区夏季风弱。海表温度与东jb地区夏季风强度指数的相关,在1976／1977年以前在前冬季表现的更明显,在1976／1977年以后则是在夏季表现更明显。东北地区夏季风强度指数与NIN03、AO、NPI、NPO指数的相关性在20世纪70年代均产生了转折性的变化;海平面气压的南北向的跷跷板式的变化对东北地区夏季风强度的影响更明显,而单一的阿留申低压的强弱变化对东北地区夏李风强度影响不大。     

基于WSN的温室环境监测节点设计

设计了一种带扩展板的无线传感器网络监测节点,节点以CC2430为核心,采用ZigBee技术实现无线传感器网络自组网和监测数据的自动汇聚,实现了无线传输、自适应组网、自动发现新加节点和失效节点、传感器类型可扩展、实时密集监测等功能,且具有功耗小、成本低、精度高、稳定性好等优点。