基于阿里云谷物水分检测系统的设计

谷物水分检测可以预防粮食因发霉腐烂而造成浪费,尽可能减少农户的经济损失,相关设备的开发在“十四五”粮食安全战略的背景下显得更加重要。为了解决单片机在设计中存在的数据难以处理和存储的问题,课题组设计了一种基于ESP32和阿里云的电容式谷物水分检测系统。该系统利用传感器动态采集谷物水分数据,通过阿里云平台、上位机数据库和钉钉实现数据的显示、存储及推送功能。试验验证,该系统具有动态测量谷物含水率的基本功能,同时能云端存储和显示数据,方便、直观,具有一定的实用性;该系统能够实时快速检测并显示谷物温度值和水分值,并且在云平台中存储数据,可以随时查询历史数据。     

基于平板结构的电容式粮食水分检测仪的设计

设计了一种用于快速检测、低能耗的电容式粮食水分检测仪。该检测仪结构简单,由1个电容传感器和检测电路两部分组成。电容传感器采用平行板电容器,配置边缘效应消除装置,消除边缘效应带来的附加电容的影响,提高检测精度;检测电路采用高精度电容数字转换芯片AD7745结合高速、低功耗、超强抗干扰的STC12 LE5201 AD单片机采集处理电容信号,外围电路简洁,应用灵活。通过实验数据分析,该电容式粮食水分检测仪可以满足粮食水分检测的需要。     

粮食水分快速检测智能节点的研究与设计——基于现场总线

根据目前粮食水分快速检测存在的问题,应用电阻法插杆式水分传感器测量原理,研究设计了一种基于现场总线粮食水分快速检测智能节点。节点微控制器采用C8051F041,水分检测点6个,节点和上位机通信运用CAN总线,适用于分布式粮食干燥控制系统。研究设计表明,该节点具有体积小巧、通用性好、抗干扰性能强、造价降低、线路少、维修方便、精度高且抗干扰能力强的特点,可满足分布式粮食干燥控制系统的要求。     

谷物烘干机远程监控系统的性能研究

正我国是粮食生产大国,实现粮食高效高质存储是农业现代化的关键环节。烘干机作为未来智慧粮仓的物质技术装备,其智能化、信息化是研究智慧农业解决方案的重要内容。谷物烘干机远程监控系统的成功研发,实现了谷物烘干时长、工作状态、水分值的检测,可应用于新收获或新收购的水分达不到储运标准的水稻、小麦、大麦、玉米和油菜机械烘干过程,实现物料水分值实时检测,并解决了水分检测设备多依赖进口的问题,推动了国内谷物     

一种入仓水分超标粮食的分拣系统

给出一种入仓粮食在线自动分拣方法及系统。该方法依托于水分在线检测技术,以挡板为分拣实现形式,通过判断当前粮食的水分含量是否满足入仓标准,自动切换挡板,不同水分含量的粮食可分别由入仓通道或分拣通道流出,以适合入仓水分含量标准为界,有效区分入仓粮食的水分含量标准。该系统能够快速、自动地避免水分超标粮食入仓,保证仓储粮食安全,同时分拣方法简单有效,并通过实践验证。     

基于电容式传感器的粮食水分测量仪的研究

长期以来,在农业生产中的粮食水分检测一直以手搓、嘴咬、眼观为主要的判别方法,受人为主观因素影响很大。为了实现国家粮食收购过程中的统一化和标准化,设计出一套用于现场的粮食水分快速检测仪是十分必要的。为此,介绍了一种测量粮食水分的电容式传感器的结构,设计了适合该种传感器的检测电路,分析了该电路的原理,给出了实验检测数据。实验结果表明,此测量仪具有较高的准确性和较好的重复性。     

微波在线式粮食水分检测系统

微波检测是一种新的水分无损检测方法.为此,针对粮食水分检测的特点和要求,设计了基于微波的粮食水分在线式检测系统,实现了对粮食水分含量的实时和连续检测;重点介绍了微波水分检测原理、系统组成结构、数据采集及结果分析.     

基于介电特性的联合收获机小麦含水率检测装置研究

谷物水分的快速测量对谷物准确测产、粮食快速收储、精准农业实施具有重要意义。针对联合收获机动态作业条件下小麦水分检测稳定性差、测量精度低等问题,基于小麦介电特性原理,设计一种联合收获机水分在线检测装置,提出一种动态连续取样、静态间歇测量的新方法,实现了联合收获机作业条件下,在线快速稳定检测小麦含水率。在线检测装置由机械动态取样部分、电机控制模块、传感器模块、数据采集模块、卫星定位模块和显示终端组成。其中传感器模块包括水分传感器、温度传感器和料位传感器。开展了静态验证试验和田间动态验证试验。试验结果表明,静态条件下,含水率在线检测误差在3%以内;在田间动态变化条件下,建立了基于介电常数和温度因子的水分检测模型,实测值和检测值相关系数达到0.92,在线检测误差小于5%。采用动态连续采样、静态间歇测量的方法显著提高了含水率在线检测的精度,为实现小麦精准生产提供了一种快速测量手段。     

粮食水分检测技术及发展趋势

全面系统地阐述了国内外现有的各种粮食水分的测量方法、原理及其测量特性,对常用的粮食水分测量仪器及其主要性能指标进行了分析,并对测试误差进行了分析探讨,指出了粮食水分检测技术的发展方向,为从事粮食水分研究和相关人员提供了理论依据。     

物联网在钢板粮仓设计中的应用

2021年9月份召开了国际粮食减损大会,习近平总书记在贺信中强调:“粮食安全是事关人类生存的根本性问题,减少粮食损耗是保障粮食安全的重要途径。”粮食的损耗形式有很多,在生产环节、加工过程、储存运输、销售和深加工等过程都存在,这其中,因为存储不当导致的损失占比最高。因此,改善粮食存储方式是目前粮食减损的首要任务。结合物联网技术,通过传感器和智能算法,实现钢板仓内粮食存储情况的实时获取和预警,解决大规模粮食存储中状况检测的问题,是达成减损目标的重要手段。     

粮食收购运输过程中温湿水在线检测仪的研究

针对粮食运输装备缺乏全程跟踪、无法实现品质监控的问题,开发设计粮食收购运输全过程安全检测技术及系统,研制一套以射频原理为基础的新型粮食温湿水检测装置,实现对粮食运输过程中温湿水一体化的实时检测,有效保证粮食运输过程中的质量安全.     

浮地式粮食水分在线检测装置设计与试验

基于非接触式平行极板浮地电容测量原理,设计了一种适用于恶劣环境的电容式粮食水分检测装置,结合静态批次测量法,以提高测量的重复精度;设计了定位充料器,消除了因堆积方式不同引起空隙率变化对测量造成的误差。采用无线通信技术,实现传感器与计算机客户端的实时数据传输,克服了干燥现场恶劣工况对数据信号传输的影响,适用于干燥机干燥过程中的粮食水分在线实时检测。在连续式干燥机上,在线检测玉米的试验结果显示,温度在15~50℃,相对湿度在80%~100%,玉米含水率范围在14%~21%动态变化的条件下,在线检测结果与国标规定的烘箱法测量相比,最大偏差小于±0.4%。采用定位充料,批次稳态测量,无线通讯保证了在线检测的精度和可靠性,为实现粮食干燥过程自适应控制提供了含水率在线检测技术手段。     

沈阳第三粮库粮仓料位智能检测装置设计

针对粮食储藏装置料位检测的需要,设计了一种以双电容料位传感器的智能检测系统。双电容传感器技术消除了温、湿度等干扰因素,使该检测系统能适应恶劣的工作环境。     

高精度自动挤奶计量检测装置

根据目前国内挤奶机械化的需求,研制了精密自动挤奶计量装置。该装置能够在奶牛挤奶完成后自动计量产奶量,将数据存储显示并通过CAN总线技术直接传输给上位机。系统采用计量杯式装置及磁浮子传感器相结合的方法进行奶量的测量,同时采用二电极方法进行奶牛的电导率检测,从而对奶牛乳房炎进行预判断。该装置其能够实现非接触的自动快速计量,作为奶采集量的自动计量装置具有检测精度高、电路可靠性好且使用方便、不需人工参与及检测流程清洁卫生等特点,降低了劳动强度,提高了挤奶效率。     

糙米水分微波检测的影响因素分析及模型构建

为快速、无损及连续测量糙米水分,该文设计一种微波水分检测装置。分析了环境因素、糙米物性等对水分检测精度的影响。试验结果表明:环境温湿度、糙米密度对检测精度影响较小;随着温度升高,糙米的水分活度增加,对微波的吸收能力也随之增加;样品池的最优检测厚度为50 mm;建立以糙米温度和微波电压为自变量,糙米水分为因变量的水分预测模型。该文可为稻米加工调湿润糙的自动化处理提供技术参考。      

电容式传感器在面粉水分检测中的应用

面粉在人们的饮食结构中是必不可少的。常常听人们说面粉太湿,这对于储存面粉的部门也成了最头痛的问题。数十年来,粮食水分检测技术发展迅速,形成了各种检测水分的方法。不过,这些方法总体上分为直接法和间接法两大类。①直接法是通过干燥方法和化学方法,直接检测出粮食中的绝     

玉米播种深度智能调控系统研究

针对目前玉米播种机播深控制装置多采用限深轮配合仿形机构,存在仿形精度差,播深一致性和稳定性难以保证等问题,从覆土、镇压确定种子上层土壤厚度(播种深度)的测控角度出发,设计了覆土-镇压联动监控装置,进而设计了该联动监控装置的智能控制系统,实现了播种深度的自动调控,保证了玉米播种深度一致性。该系统以MSP430单片机为控制中心,以试验所得镇压强度形成的专家系统为标准,以镇压系统上的压力传感器检测结果为手段,实现传感器检测结果与专家系统检测结果实时对比,不断调整作业过程覆土装置的覆土量,确保播种深度和镇压强度的稳定性和一致性。对该装置进行了响应时间检测试验,结果表明该控制系统的响应时间为0.58s,且实际工作时响应时间要小于试验值。继而进行田间试验,结果表明,当播种作业速度为3～8km/h时,播深合格率高于90%,且在高速作业时播种合格率明显优于机械仿形装置,有效提高了播种深度的一致性。     

主要粮食品质快速光学检测技术与装备研究进展

稻米、小麦、玉米作为三大主粮在我国居民粮食结构中占有重要位置,粮食生产、加工、储运等产业链中品质监测是不可或缺的重要环节,特别是高效、无损、客观、实时的光学品质检测对粮食行业的健康发展具有重要意义。本文对比分析了三大主粮的可见/近红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱的光学特性及内部品质光学检测机理,总结分析了粮食内部品质光学检测技术国内外应用研究现状,探讨了机器视觉、高光谱等粮食外观品质检测技术应用范围及国内外研究现状。结合三大主粮特定的品质检测需求,总结分析了国内外粮食内部品质光学检测装置研究现状,重点探讨了外观品质检测装置的硬件组成和空间排布研究现状,并总结分析了各光学检测技术相关装置的商业化推广应用情况。最后,从粮食品质光学检测技术瓶颈出发,对粮食快速光学检测技术及装备存在的问题和发展趋势进行了分析展望。     

农产品介电参数在线检测装置研究

利用平行板式电学参数检测系统,研究一种用于农产品干燥过程检测物料介电参数的综合实验装置,配合LCR数字测量仪器实现在线检测监视、远程控制、数据存储分析功能。装置具有功能齐全、温度控制精准等优点,为实现农产品介电参数在线检测及干燥控制提供理论支持。     

耕地利用下挠力河流域水分平衡效应研究

为明确我国核心粮食产区的气候湿润状况,以商品粮生产基地挠力河流域为研究区,基于MODIS遥感数据和常规气象数据,利用区域遥感蒸散模型反演自2000年以来该流域典型时间段的气候水分盈亏状况,揭示该流域耕地利用下的水分平衡效应。结果表明:2000年以来,挠力河流域耕地内部结构变化剧烈,水田急剧扩张,旱地面积持续下降;该流域逐日潜在蒸散量累加值呈现显著的S形曲线特征,且在空间上表现出南部和干流北端偏高的特点;该流域常年处于"负"的气候水分盈亏态势,整体呈现由西向南递减的特点;该流域旱地和水田的气候水分盈亏绝对值逐年下降,水田的气候水分盈亏态势愈加严峻。水分亏缺是挠力河流域气候水分平衡的普遍特征,水田用水问题仍将是挠力河流域乃至三江平原地区农业资源综合利用的焦点。本研究可为区域农业结构调整和农田灌溉措施的制定提供理论支持。