基于北斗的大坝连续压实监控系统研究及应用

针对目前在大坝碾压施工过程中,传统施工质量控制方式难以满足日益提高的对高坝施工技术的需要,基于北斗卫星导航系统(BDS)和地理信息系统(GIS),对大坝碾压施工质量实时监控技术进行研究。通过安装在碾压机械上的加载设备及振动传感器采集数据,在集成软件处理并记录该碾压机械碾压施工过程,实现对碾压过程全程、全自动的实时监控。将研究结果应用于平桥水库面板堆石坝碾压施工过程中,结果表明,系统实现了对大坝碾压施工过程压实质量参数的有效监控,为大坝高质量、高强度施工提供保障,为工程管理提供便利和依据。     

黄土区切沟治理水土保持效益的研究

为研究黄土区切沟治理效益 ,在山西吉县进行大量的调查研究 .研究表明 :治理切沟的防洪减沙效益十分明显 ,降雨量为 70 .4mm ,30min最大雨强 0 .92mm min .未治理切沟土壤侵蚀量达 2 389t km2 ,而治理切沟水沙尚未出沟 .同时对治理切沟不同部位的不同林分土壤含水量、土壤理化性质等进行了研究 ,发现切沟内塌积土上林木生长、理化性质均优于其它地形部位     

黄土区切沟治理水土保持效益的研究

为研究黄土区切沟治理效益，在山西吉县进行大量的调查研究.研究表明治理切沟的防洪减沙效益十分明显，降雨量为70.4mm，30min最大雨强0.92mm/min.未治理切沟土壤侵蚀量达2389t/km     

基于低成本惯导和运动约束的农机高精度定位系统研究

北斗定位系统(BDS)能够实现厘米级的定位,在农机导航系统中获得了广泛应用。然而,单纯的卫星定位系统存在一些局限性,比如易受外界遮挡、数据频率低等。因此,在导航系统中集成惯性元件并发展组合导航技术成为重要研究方向。考虑到高性能惯导成本很高,不利于推广应用,本文研究了农业场景下,使用低成本惯导和BDS构成组合导航系统。为提高定位精度,解决由BDS中断导致误差发散的问题,设计了零速修正。同时,分析了BDS/INS组合导航系统中航向角误差不可观测的原因和误差来源,设计了航向约束方法。当BDS信息可用时,利用双天线航向角信息来抑制航向角误差的累积;当BDS中断时,使用零角速度修正。通过现场实验验证,当BDS可用时,零速修正可以将位置、速度和水平姿态的精度分别提高20%、40%和15%以上,航向约束可以将航向角精度提高90%以上;BDS中断时,零速修正可以将位置、速度的精度提高90%以上,水平姿态的精度提高80%以上,航向约束可以将航向角精度提高40%以上。     

基于GPS/BDS的大坝安全监测试验与分析

针对GNSS单系统大坝安全监测易受卫星分布不均致使有效解时段数不足,以及无法准确获取符合大坝mm级监测要求的稳定坐标序列问题,以琅琊山抽水蓄能电站大坝实测数据作为研究对象,研究了基于GPS/BDS组合定位的连续准静态模式在大坝安全监测中的可行性,从可见卫星数量和PDOP值两方面分析了GPS/BDS组合定位较单GNSS系统在大坝安全监测中的优势。对大坝单天安全监测数据进行卡尔曼滤波和坐标均值处理,以及在自主设计的可移动基座架进行滑动试验,结果表明GPS/BDS组合定位在连续准静态模式下通过一段时间的初始测量可以实时获取稳定的大坝监测数据,且具有优于1 mm的监测灵敏度,对分析大坝外部结构长期趋势性变化具有重要意义。     

Effects of Oxytetracycline on Methane Production and the Microbial Communities During Anaerobic Digestion of Cow Manure

The effects of different concentrations of oxytetracycline （OTC） on the dynamics of bacterial and archaeal communities during the mesophilic anaerobic digestion （37＆#176;C） of cow manure were investigated. Before anaerobic digestion, OTC was added to digesters at concentrations of 20, 50, and 80 mg L-1, respectively. Compared with no-antibiotic control, all methane productions underwent different levels of inhibition at different concentrations of OTC. Changes in the bacterial and archaeal communities were discussed by using PCR-denaturing gradient gel electrophoresis （DGGE）. Results showed that OTC affected the richness and diversity of bacterial and archaeal communities. The bacterial genus Flavobacterium and an uncultured bacterium （JN256083.1） were detected throughout the entire process of anaerobic digestion and seemed to be the functional bacteria. Methanobrevibacter boviskoreani and an uncultured archaeon （FJ230982.1） dominated the archaeal communities during anaerobic digestion. These microorganisms may have high resistance to OTC and may play vital roles in methane production.     

生鲜农产品供应链近场通信智能数据采集终端系统设计与开发

为了解决生鲜农产品供应链信息传递不连续、不完整、不真实等问题,防止农产品给人民生活健康带来威胁,该研究开发了基于近场通信技术的数据采集终端。该文分析了生鲜农产品供应链数据采集设备及工作环境的特点,开发一种基于近场通信技术(near field communication)、北斗系统(bei dou system)及全球移动通信系统(global system for mobile communications)集成技术的生鲜农产品供应链数据采集终端。该终端包含4个模块:NFC模块、系统CPU模块、北斗模块和GSM模块及电路系统。终端在写入数据时,同时将北斗加密数据通过NFC芯片PN532写入NFC标签,并通过GSM模块以短信的方式传递给后台数据库,利用RS232将数据信息传入节点企业平台,实现生鲜农产品数据信息的三重备份。该采集终端借助物联网及无线传感网的技术优势,实现生鲜农产品供应链各环节数据的自动智能采集并进行加密,满足企业在生产过程中不断变化环境下的数据采集及存储需求,该终端在极端环境下读取速度虽然降低了10%~25%,但存储率依然为100%,满足生鲜农产品供应链数据采集的需要,能够实现节点企业间信息连续度,为实现生鲜农产品可追溯提供参考。     

森林BDS/GPS组合定位算法与精度分析

针对在森林资源调查和监测中需要实现高精度定位和导航的问题,在鹫峰国家森林公园选择以栓皮栎为主要树种的实验区,采用三鼎T-23型多频三星接收机和u-blox NEO-M8T多星座接收模块,对林下观测点进行定位观测,通过系统间时空统一并采用合理的观测值定权方法,利用BDS和GPS观测数据,建立森林BDS/GPS组合定位算法,将算法写入RTKLIB软件,实现森林观测点三维坐标解算(WGS-84坐标系),最后与单一GPS定位结果进行对比分析。实验结果表明,森林BDS/GPS组合定位卫星可见数为15～23颗,远高于单一GPS定位卫星可见数11颗; BDS/GPS组合定位PDOP值介于0. 5～1. 8之间,小于单一GPS定位PDOP值,二者变化趋势较为相近; BDS/GPS组合定位与GPS定位卫星信噪比均为10～50 d B,但由于BDS/GPS组合定位卫星可见数较多,其卫星信号更强,信噪比更为稳定。BDS/GPS组合定位结果在X、Y、Z方向的理论精度分别为2. 603、3. 302、3. 125 m,单一GPS定位结果分别为2. 382、4. 669、4. 344 m; BDS/GPS组合定位结果在X、Y、Z方向的实际精度分别为3. 112、3. 542、4. 073 m,单一GPS定位结果分别为4. 946、5. 254、7. 274 m。     

基于自校准变结构Kalman的农机导航BDS失锁续航方法

针对农机自动导航作业过程中存在的BDS信号失锁导致系统突然失控的问题,提出了一种适用于轮式农机的基于自校准变结构Kalman滤波器的农机导航BDS失锁续航方法。依据4自由度农机运动学模型,设计了BDS/INS信息融合Kalman滤波器;进行INS导航定位误差不确定度分析,并设计了基于自回归模型的航向校准方法、INS传感器角速率测量零偏实时校准方法,结合上述方法设计了自校准变结构滤波器,进行位姿信息处理,结合导航跟踪控制方法实现失锁续航功能。根据分米级精度要求,进行了机器人直线、矩形路径失锁续航试验和农机田间直线续航试验。机器人续航试验结果表明:行驶速度为1 m/s时,与运用未校准滤波器的续航系统相比,该方法实际平均横向偏差减小34%,横向偏差达到20 cm时机器人在路径上的平均行驶距离提高80%。农机田间续航试验结果表明:行驶速度为1 m/s时,在实际偏差小于20 cm的条件下,农机在路径上的行驶平均距离达到16. 65 m。