基于隐马尔科夫模型的猪只状态自动识别技术

为了实现猪只不同状态下声音的自动监测,试验采用声音识别技术,首先将猪只不同状态的声音信号进行双门限端点检测和预加重处理,然后通过大量试验对比,采用小波阈值法对声音信号进行去噪处理,并提取梅尔倒谱系数(MFCC)和一阶差分梅尔倒谱系数(ΔMFCC)作为描述特征,建立隐马尔可夫模型(HMM),最后对猪只不同状态的声音进行自动识别。结果表明:猪只状态识别精度较高,有助于提高自动监测系统的智能化判断能力。     

准噶尔盆地南缘荒漠草地土壤温、湿度分层变化特征

干旱–半干旱区荒漠草地分布广,土壤温度变化剧烈,土壤湿度低,极大地影响了荒漠植被的生长及区域气候环境。本研究基于对新疆准噶尔盆地古尔班通古特沙漠南缘荒漠灌丛草地站点2017年5月–2019年4月地下10层的土壤温、湿度探头自动观测数据,分析了荒漠灌丛草地不同深度土壤温、湿度的变化特征,及其与气象数据的相关性。结果表明:1)荒漠灌丛草地各层土壤温、湿度随着季节变化存在明显的周期性变化特征,且不同深度土壤温、湿度垂直梯度明显,均在表层波动最大。浅层土壤温度随季节变化波动明显,且在18:00左右达到最大值。浅层土壤湿度波动大于深层,5 cm土壤湿度表现为春季夏季秋季冬季,且基本表现为土壤湿度随着土层深度的增加升高的趋势。2)在该干旱–半干旱荒漠灌丛草地研究区,土壤温度与气象因子相关性较好,其中与0 cm地温、气温、蒸发呈显著正相关关系,相关系数高达0.955、0.942、0.823 (P 0.01),且土壤温度与气象因子的相关性优于土壤湿度与气象因子的相关性。本研究明确了该区不同季节长时间序列的土壤温、湿度变化特征,可以为荒漠–绿洲过渡带植物生长、繁殖以及演替提供理论依据,为陆面过程的模拟研究提供基础模型初始化数据。     

使用DCS系统后落棒试验信号同步分析

落棒试验是通过释放两束选定的控制棒,触发RPN系统的3个及以上通道的功率量程负通量变化快信号,并触发机组自动停堆。如果试验过程顺利,则可以证明机组保护系统响应的准确性与可靠性。试验结果处理中,如何将不同系统来源的不同类型信号按照相同的时间拟合到一起,找到将两个系统来源的信号关联到一起的公共变量成为试验处理的关键。     

不同土壤湿度条件下微生物菌肥对3个绿化草种生长的影响

以兰州市常用的护坡绿化草种扁穗冰草(Agropyron cristatum)、针茅(Stipa capillata)和紫花苜蓿(Medica-go sativa)为供试材料,测定了在20%,40%和60%最大饱和持水量(WHC)的土壤湿度条件下微生物菌肥对其株高、分蘖、根长和生物量的影响,旨在为微生物菌肥在绿化护坡中提高绿化固坡效果的稳定性和持续性及其推广应用提供理论依据。结果表明:种子发芽试验中,微生物菌肥对3种草的种子发芽率有显著的促进作用(P<0.05);盆栽试验中,微生物菌肥在3种不同土壤湿度条件下对3种草均有不同程度地促进作用。其中:在3种土壤湿度条件下,对针茅的株高、生物量和根长均有显著的促进作用(P<0.05),而只有在40%WHC条件下,对其分蘖才有显著的促进作用(P<0.05);对扁穗冰草除在60%WHC下分蘖无显著差异外,其余土壤湿度条件下对其株高、分蘖、根长和生物量均有显著的促进作用(P<0.05);而对紫花苜蓿在3种不同土壤湿度条件下的4个生长指标均有显著的促进作用(P<0.05)。土壤微生物菌肥与水分互作效应中,水分在豆科牧草紫花苜蓿生长中的作用要大于微生物菌肥,而微生物菌肥在扁穗冰草和针茅2种禾草生长中的作用大于水分。     

太阳能电池板自动寻光控制系统的设计

为了提高太阳能电池板的集光能力,设计一种太阳能电池板自动寻光控制系统。该系统以C8051F020单片机为主控芯片,在太阳光线的照射下,检测光敏电阻的阻值,并把电阻阻值的偏差信号经过电压转换电路处理后转换成电压偏差信号。利用该偏差信号计算出控制量,用控制量去调节PWM信号的占空比,进而控制步进电机的转速,实现太阳能电池板的自动寻光控制。PC机与单片机连接并发出控制指令,单片机将太阳能电池板法线方向、输出电压、功率等参数输出至上位机PC并显示。     

基于土壤湿度监测的智能浇灌系统设计

基于AT89C51单片机,设计了基于土壤湿度监测的智能浇灌系统。整套系统由控制、传感、执行三部分构成,用于实时监控智慧农业大棚中土壤的湿度。工作时通过对土壤湿度的采集和对比,当实际湿度低于设定下限或高于设定上限值时,单片机启动水泵或风机工作,避免土壤因过旱或过涝给植物造成的影响。总体上能实现实时测量温室土壤的湿度,并根据不同植物生长周期对其进行适时适量灌溉,有效提高了温室设施的农业自动化程度。     

基于物联网架构的温室节水自动灌溉系统研究

我国是一个水资源非常贫乏的国家,人均水资源量仅为世界平均水平的四分之一,同时中国又是一个农业大国,长期的粗放型农业生产方式大大的浪费了宝贵的水资源。本文旨在设计一套基于zig Bee无线传感器网络技术,能对作物生长的土壤湿度进行自动监控的系统,它能对作物进行适时、适量的灌溉,起到高效灌溉,节水、节能的作用。     

颗粒机全程跟踪监控专用自动加油系统研究

颗粒机全程跟踪监控、专用自动加油系统,是为颗粒机的主轴轴承、偏心轴轴承和颗粒机的传动副轴轴承、喂料器主轴轴承、调质器主轴轴承的润滑,研究设计的。该系统可对颗粒机的主轴轴承、偏心轴轴承实行自动、定时、定量、分配加油,并同时发出加油全程跟踪监控信号。同时该系统可对颗粒机的传动副轴轴承、喂料器主轴轴承、调质器主轴轴承实行电动加油,同时发出加油全程跟踪监控信号。     

基于小波分析的荒漠草原土壤湿度周期变化特征

本研究基于小波分析方法,利用2009～2019年土壤湿度与气象观测数据,探讨了荒漠草原土壤湿度的多时间尺度结构的周期特征及其与大气因子的相互关系。研究结果表明：2009～2019年土壤湿度呈显著上升趋势（P<0.05）,坡底与坡上的土壤湿度有显著差异（P<0.05）。土壤湿度主要在9个月、18个月、34个月和63个月时间尺度上分别以0.5 a、1 a、2 a与3.5 a为周期发生变化。坡底以63个月与34个月时间尺度上的周期震荡为主且稳定;坡上土壤湿度以63个月时间尺度上的周期震荡为主且稳定。气温与降水对土壤湿度的影响呈极显著正相关（P<0.01）。降水对其影响在1～6个月与9～15个月的时间尺度上是显著的（P<0.05）,气温在9～15个月的时间尺度上表现出对土壤湿度稳定且持续的周期性影响。以上研究结果对荒漠草原地区土壤湿度的数值模拟与气候预测具有重要的参考意义与应用价值。     

基于ZigBee网络的智慧农业园监控系统

为了提高农业生产效率,针对目前温室大棚设施环境可监测程度低等问题,本文设计了基于物联网技术的智慧农业园监控系统,本系统采用当前热门的物联网技术、嵌入式技术和无线传感器网络技术相结合的方法,最终实现了对农业园生产过程中各项环境参数的精准测量,实现农业园环境的自动保温、保湿、土壤湿度、历史数据的记录和安防监测等功能。本系统还具有远程访问与控制功能。用户通过使用PC机和手机不仅可以远程访问农业园内的环境参数,实时观察植物的长势,还可以远程控制农业园内部的风扇、加湿器、加热器来改变农业园内部环境。     

宁南旱地草粮轮作田土壤水可持续利用模拟研究

采用野外调查和计算机模拟相结合的方法对宁夏南部旱地草粮轮作田土壤水分恢复问题进行了模拟研究。结果表明,模拟土壤湿度和观测土壤湿度剖面分布自上而下的变化趋势一致,土壤湿度模拟值基本能够反映苜蓿地土壤湿度等级在不同土层的分布。苜蓿地土壤干燥化进程和土壤湿度恢复进程均表现为前期快后期慢。在宁夏南部丘陵半干旱区,8~10 m土层土壤湿度恢复较困难,种植苜蓿期间应尽量避免该土层土壤湿度等级降低到D以下,即土壤湿度不应低于8.5%。在宁夏南部丘陵半干旱区苜蓿适宜种植年限为6~8年,翻耕后适宜采用PPW轮作模式 (马铃薯→马铃薯→春小麦)进行土壤水分恢复,种植16~20年粮食作物后可以再次种植苜蓿。     

半干旱风沙区人工牧草沙打旺需水规律的研究

通过对沙打旺需水规律研究，探明了不同土壤湿度与牧草产量，生长速度的关系，分析了灌溉对沙打旺产量，生长速度的影响。结果表明沙打旺对水分盈亏十分敏感，是需水量较多的人工牧草，其产量及生长速祺与土壤湿度成正比例关系，当土壤湿度由５７％变化到８０％时，产量增长一倍，各生长阶段适湿度值在５７％－８７％之间变化，当于草产量达到６００ｋｇ／ｈｍ＾２时，需水量为５７００ｍ＾３／ｈｍ＾２。干旱风沙区人工牧草灌溉可以     

矿区铁路道口栏门自动关门防护电路设计与实施

本文分析道口栏门自动误关门的时机和原因,以及对道口自动信号报警电路的研究,设计了栏门关门与道口自动信号报警的联锁防护电路,防止道口栏门误动与公路车辆发生相撞事故。     

无线通信系统的帧检测接收合并算法

本文主要考虑无线通信系统中经过无线衰落信道传播后的信号在多天线接收机中帧检测与同步的问题。本文在信号检测过程中引入了利用天线分集和时间分集的不同信号合并算法,通过对上述算法在瑞利衰落信道下的接收性能的理论分析和仿真分析来进行研究。     

基于EOS/MODIS的青海草原春季干旱监测模型

采用对地观测系统/中分辨率成像光谱仪（EOS/MODIS）白天、夜间两时相的资料,应用热惯量监测土壤湿度的基本原理,通过拟合计算,建立了土壤湿度和热惯量之间的线性和对数模型,并选择线性模型为干旱监测的基础模型。对辐射方法反演温度和直接反演温度2种方法进行了分析比较,认为直接反演温度法计算简便、易于实际应用。针对热惯量模型只能监测裸地土壤湿度的缺点,给出了归一化植被指数（NDVI）订正方法,初步拟合计算,青海地区Kn值为3。对草原干旱的定义,沿用青海省地方灾害标准。通过以上分析,建立了青海省草原春季干旱遥感监测模型。经实际监测应用,认为在青海范围内可替代人工取土监测土壤湿度。     

基于CoLM模式的干旱区土壤湿度模拟试验与误差分析

以典型干旱区新疆于田绿洲为研究区,基于CoLM模式的点模拟方式模拟了研究区土壤湿度状况,利用地面监测数据对模拟结果进行了对比验证,对模型模拟误差进行了分析。研究结果表明,CoLM模式模拟的表层土壤湿度状况与地面监测土壤湿度数据有显著且有较好的相关性,CoLM模型用于干旱区土壤湿度模拟具有一定适宜性,但模拟精度需要进一步提高。模拟结果误差分析表明地下水位和土壤蒸散发量对研究区土壤水分时空变化影响显著,这是影响该区域CoLM模式土壤湿度模拟精度的主要因素。     

放牧强度对三江源典型高寒草甸生物量和土壤理化特征的影响

为了揭示高寒草甸生态系统在放牧扰动下的植被和土壤特征变化,通过野外样地调查和室内分析法研究和探讨围栏封育(EN)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)、重度放牧(HG)、对照区(CK)几种不同放牧强度对草地生物量和土壤碳特征的影响,为高寒草甸的退化研究提供依据。结果表明,封育区地上生物量和地下生物量最高,随着放牧强度的增加,草地地上生物量和地下生物量均呈减少趋势;放牧干扰对高寒草甸土壤湿度也产生影响,其中封育区和轻牧区土壤湿度显著高于其他处理(P0.05);在土壤剖面上,随着土层深度的增加土壤湿度呈明显降低趋势;放牧的践踏作用不仅影响土壤湿度,而且随着放牧强度的增加土壤容重增加;土壤全氮和土壤有机碳也对放牧有一定的响应,土壤全氮表现为LGENMGCKHG,土壤有机碳从高到底为LGENMGHGCK。草地受到放牧干扰时,适度的践踏干扰将提高草地生产力和碳固存,但是高强度的放牧对草地植被和土壤结构的干扰作用不利于草地生态系统的可持续发展。     

三江源区高寒草原土壤湿度变化特征及与气候因子的关系

利用青海省三江源区兴海县牧业气象站1999-2016年高寒草原土壤湿度、牧草生育期资料,分析了高寒草原土壤湿度的年、季变化特征以及牧草生长季不同生育期土壤湿度的变化特征及与气候因子的关系。结果表明:高寒草原0-10、10-20、20-30、30-40和40-50 cm土壤湿度均随年际延长呈增加趋势,春季除40-50 cm土层外,其他各层土壤湿度均随年际延长呈显著增加趋势(P<0.05)。高寒草原牧草生长季的土壤相对湿度随年际延长呈显著上升趋势(P<0.05),且与生长季降水量之间呈极显著正相关关系(P<0.01)。随着气候变化,牧草抽穗、开花、成熟和枯黄期的土壤相对湿度随年际延长呈显著增加趋势(P<0.05)。牧草抽穗期、枯黄和全生育期的土壤湿度与气温呈显著负相关关系(P<0.05)。高寒草原牧草生长季土壤湿度的增加有利于草地植被生长。     

基于EPIC模型的黄土高原旱地草粮轮作田土壤湿度模拟

土壤水分是黄土高原地区粮食生产的关键因子,EPIC模型自建立以来在世界范围内得到了广泛的应用,是研究土壤水分动态的有效工具,因此,在黄土高原地区验证EPIC模型的土壤湿度模拟精度对该地区土壤水分的模拟研究具有重要的现实意义。本研究应用长期定位试验观测值和EPIC模型对草粮轮作田[苜蓿（Medicago sativa）－苜蓿－苜蓿－苜蓿－马铃薯（Solanum tuberosum）-冬小麦（Triticum aestivum）-冬小麦-冬小麦]土壤湿度进行了模拟研究。结果表明, 在苜蓿草地、冬小麦田和马铃薯田中0～2.0 m土层土壤湿度的观测值和模拟值相关系数分别为0.756、0.973和0.790,RMSE值分别为0.028、0.011和0.023 m/m;模拟值与观测值的土壤湿度剖面分布总体上一致。EPIC模型能够较好模拟草粮轮作田土壤水分的动态变化规律,可以用来模拟研究黄土高原草粮轮作田土壤水分动态变化及其土壤湿度的剖面分布。建立合理的土壤数据库和作物根系分布方程将会进一步提高模型对土壤湿度的模拟精度;增加模型中的土层数有利于提高模型对深根系作物土壤湿度的模拟精度。     

单片机控制的火灾报警及自动喷淋系统

本系统是一种有简单、应用性强和智能化的火灾报警系统。该系统使用数字式温度传感器DS18B20,MQ-2型半导体可燃气体敏感元件烟雾传感器将火灾发生期间所产生的烟、温、光等信号以模拟量连同外界相关的环境参数一起传送给单片机AT89S52。该系统不断地向所监视的现场发车巡检信号,监视现场的温度、浓度等,并不断反馈给报警控制器,控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定火灾,若火灾发生了,喷淋装置自动执行喷水。