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。     

生鲜肉冷链物流体系建立研究

由于肉类保鲜期短,对温度要求高,因此完善的冷链体系是保障肉类质量安全的主要手段。文章通过利用HACCP原理对肉类冷链物流中的危害因素进行分析并进行关键点的控制,最终建立以物联网为基础,以HACCP为依据完善肉类冷链物流体系。     

垫江县冷链物流发展实施方案

根据垫江县冷链物流发展的现状及发展冷链物流的必要性,制定发展规划,敲定冷藏、冷冻库的地点、规模。     

基于SPC的农产品冷链物流感知数据压缩方法

针对无线传感器网络实时监控的农产品冷链物流环境中,传感器节点的感知数据传输频率高、能耗高和监测时间短的问题,提出基于统计过程控制( SPC)的感知数据压缩方法,设计了适用于传感器节点数据处理的动态-单值-滑动极差(D-X-Rs)算法.通过冷链物流环境试验仿真,对比了D-X-Rs算法、阈值算法和K-滑动均值算法的数据压缩性能.结果表明,D-X-Rs算法数据的每数据点压缩开销(CCP)在温度稳定和波动状态均与最优方法所得结果接近,具有良好的平衡性和适应性.     

生鲜农产品冷链物流过程优化研究

生鲜农产品一般物流过程包括从采收到销售的若干独立的物流单元,通过模型抽象对物流过程中的能耗、数量损耗和质量水平进行清晰界定。以各物流单元的时间和温度为决策变量,以时限和制冷条件为耦合约束,以能耗、数量和质量的损耗最低为优化目标,建立生鲜农产品多目标冷链物流过程优化模型,并设计基于带精英策略的非支配排序的遗传算法(NSGA-Ⅱ)的求解过程。针对久通物联企业冷鲜肉物流过程的优化研究发现：在不同的约束目标下,企业可获得多种最优的时间温度组合方案供决策者选择;冷鲜肉多目标优化解集结果可分为3类,其中冷鲜肉宰杀时间对整个物流过程的损耗成本和质量水平有较大影响,在通过仿真获得的数据中有一半以上的数据受宰杀时间影响。随着剩余质量水平要求的提高,各物流单元温度下降对损耗成本的影响逐渐减小,尤其是剩余质量水平要求在86.4%以上时,几乎不受影响。此时在既定的成本目标下,企业可以尽可能提高制冷条件以提高冷鲜肉质量水平。     

我国农产品冷链物流发展策略

新时期背景下,国家经济呈现出稳定可持续发展的状态,人民的生活水平也逐渐提高。餐桌品种更加丰富,生鲜农产品需求量也不断增加,这也提高了对农产品冷链物流的要求。冷链物流不仅可以确保生鲜农产品质量安全,同样也保证其在市场中的价值。该文以农产品冷链物流作为重点研究对象,阐述其未来发展的战略。      

鲜食葡萄袋中袋包装装置设计与试验

为解决鲜食葡萄采摘、收集和运输过程中的损伤问题,设计了鲜食葡萄袋中袋包装装置,采摘作业时与机械臂协同工作,通过袋中袋包装避免损伤,包装完成后葡萄可直接落入收集筐,提高鲜食葡萄机械采收效率。首先,基于葡萄表面硬度、质量损失率、表面破裂指数和穿刺破裂力等损伤指标,确定袋中袋包装装置最佳充气气压为4kPa,通过撑袋过程袋中袋受力分析与袋口形状分析,确定吸盘直径、撑袋距离和同侧吸盘距离为30、125、95mm;然后,建立葡萄果实图像大小与充气时间关系模型,自动调节充气时间,保证不同大小的葡萄在充气包装完毕后都能达到最优的保护效果。最后,以巨峰葡萄为试验对象,试验结果表明无损收集成功率为95%,平均包装时长为28.4s,最大气压偏差为0.2kPa,平均气压偏差率为1.1%,平均损伤破裂率为1.5%,平均脱粒率为0.2%,包装效率为126串/h。袋中袋包装装置作业性能稳定,鲜食葡萄无损包装成功率高,避免了损伤,确保了新鲜度,提高了采摘收集效率。     

RFID技术在农产品冷链物流中的应用

RFID技术,是一种新兴高科技技术,具有较高的射频信息自动识别系统,能快速的捕捉目标的相关数据,其特征是自动快速、便于使用、误差较少等,广泛运用在各个领域。然而,RFID技术具有温度监控和远程追踪,对农产品冷链物流而言,有质量和数量的双向监控,运用到其中至关重要重要。本文围绕农产品冷链物流所存在的现状、分析RFID技术运用在农产品冷链物流的原因以及RFID技术在农产品冷链物流中的实际表现。     

我国食品冷链物流管理体系构建研究

分析了我国食品冷链物流发展现状,构建了我国食品冷链物流管理体系框架,提出了推进我国食品冷链物流管理体系运行的一些基本思路,旨在为发展我国食品冷链物流产业和政府部门制定相关政策提供了一定的参考依据.     

水分胁迫对鲜食葡萄果实品质影响的研究进展

科学有效的灌溉方式对鲜食葡萄生长发育以及水资源的集约利用具有重要意义。针对目前我国鲜食葡萄研究现状,在查阅大量国内外文献的基础上,系统地总结了水分胁迫对鲜食葡萄果实外观和内在品质的影响,并就其研究进展提出展望,为我国设施栽培葡萄种植制定合理、科学的水分管理模式提供一定的实践和理论依据。      

基于WSN的水产品冷链物流实时监测系统

为降低水产品物流损耗、提高水产品冷链物流信息化程度,以ZigBee协议为基础,围绕CC2530型无线传感片上系统,设计了基于无线传感网络(WSN)的水产品冷链物流实时监控系统。系统包括用于采集温度数据的监测节点、用于ZigBee网络组织与数据汇聚的协调器节点和用于实时监测、数据存储和网络控制的远程管理系统。冷链环境系统测试表明监测系统能够应用于水产品冷链物流仓储和运输的全过程,监测节点在变温箱温度-18℃时工作可靠。通信性能测试表明使用-3 dBm射频功率在30 m通信范围内丢包率小于8.4%,节点通信能耗低。     

极端干旱区葡萄滴灌耗水规律试验研究

在水资源严重紧缺的吐哈盆地进行了葡萄滴灌耗水规律试验研究.通过对不同灌水量处理下的土壤含水率和葡萄植株生理指标进行观测和分析.得出以下结论:葡萄在整个生育期内各处理耗水呈现由低到高再降低的变化趋势.本试验中总灌水量为675 mm时,可以满足葡萄对水分的需求.此处理下吐哈盆地滴灌葡萄萌芽期耗水量45 mm,新梢生长期13...     

基于4G网络的气调保鲜配气远程监控系统设计与试验

为提高生鲜农产品气调保鲜配气过程的精确度及自动化水平,设计了一套气调保鲜配气远程控制系统,依托嵌入的PID控制算法和质量流量控制器实现对原料气体流量、浓度和混配比的控制;以4G网络作为远程数据传输途径,选择4G DTU作为网络数据收发器,通过手机小程序实现移动客户端的远程监控功能。系统在结构上设置了气体参数感知层、数据网络传输层和控制操作应用层;基于配气系统远程监控要求,在PLC内部嵌入Modbus RTU程序,保障DTU与PLC之间的通信;使用TCP协议,使其与云服务器之间进行数据传输。根据对系统稳定性、准确性及其通信性能的测试,在配气稳定时配气体积分数平均误差绝对值在0.22%浮动,平均误差较传统方法降低了约91.67%,且配气速度提高50%左右,极大改善了配气场地的工作条件和生产效率,为进一步完善生鲜农产品气调保鲜自动化配气生产线提供了技术支持。