我国植物工厂智能化装备研究现状与展望

植物工厂是实现精准农业的重要方式之一。近年来,智能化装备的发展和相关技术的突破,促使植物工厂取得重要进展。从种苗生产、作物管理、物流三方面对我国植物工厂智能化装备进行梳理总结;分析植物工厂智能化装备发展中面临种苗生产配套智能装备不够完善、作物管理智能化装备集成度低、物流智能化装备通用性差且普及率低等问题;并指出多传感器融合技术、作物生长模型、高性能低成本的零部件、小型智能化装备、智能化集成系统是未来发展趋势。     

植物工厂物流搬运装备关键部件的设计与试验

针对我国立体栽培式植物工厂相关的物流搬运装备方面的研究尚少及现有的装备存在着移动灵活性差、定位精度低等问题,以植物工厂内部栽培板的物流搬运任务为出发点,对植物工厂物流搬运装备的AGV(Automated Guided Vehicle)移动底盘和搬运机械臂等关键部件进行了结构设计,并对搬运机械臂进行了运动学仿真分析。在0.4、1.2、2.0、2.8m4个作业高度下对搬运机械臂进行定位误差试验,结果表明:最大误差值在机械臂整体运动误差所允许的范围之内,且方差分析证明了作业高度对定位误差有显著影响,即随着作业高度的增加,定位精度随之降低。     

一种船载式垂直植物工厂设计与应用

本文介绍了一种船载式植物工厂设计与应用,是完全使用人工光源封闭方式进行蔬菜栽培种植,使蔬菜生长不受任何外部自然条件制约,实现蔬菜周年连续生产。该植物工厂是一种适合海环境条件的垂直种植系统,解决了水平层流种植方式的环境适应性问题。通过紫外线、臭氧等方案进行营养液综合处理,提高了营养液循环使用率,减少了对淡水资源的消耗,降低了设备在海环境条件下的保障需求。该植物工厂的应用解决了船在航行中新鲜蔬菜的补给问题,同时也起到了对海上长期漂泊人员心理的一种疗愈功能。     

植物工厂环境控制技术研究

植物工厂环境控制包括营养液配制系统、灌溉系统、通风系统、温度控制系统、移栽机器人及视觉摄像系统,以及计算机控制系统的软硬件构成。对上述系统进行了介绍,并提出了我国植物工厂研究应注意的问题。随着科技进步和国民经济发展,植物工厂技术的应用得到快速推进。植物工厂是现代农业发展的高等级阶段,是一种高技术、高投入、高产出、装备精良的生产体系,植物工厂车间是比较完善的保护地生产设施,利用这种设施可以人工控制环境条件,一年四季进行各类花卉、蔬菜和水果的生产。20世纪以来,科技进步特别是大数据、互联网+、物联网等技术的发展和应用成本的降低,植物工厂车间环境调节和控制技术水平不断提高,植物工厂车间智能综合环境控制系统,在美国、韩国、日本、荷兰、法国和加拿大等国家获得飞速发展,已经进入互联网智能化阶段。     

植物源作物酵素营养液研究进展及发展建议

植物源作物酵素营养液是以天然植物组织或作物残体为原料,混合糖、酵素等发酵而成的酵素制剂,对作物具有良好的抑菌、营养和生理调节作用。随着社会对农业资源与生态环境问题的日益重视,植物源作物酵素营养液的研发和推广符合有机生态农业的发展趋势。介绍了植物源作物酵素营养液的制备工艺、成分及应用效果等方面的研究现状,展望了植物源作物酵素营养液的前景,并提出了发展建议。      

生菜气雾化栽培营养液供给控制系统研究

为了实现生菜气雾化栽培营养液供给的自动监测与智能控制,探究了基于植物工厂及模糊控制的营养液加液调节及喷雾控制方法和系统.在营养液调节控制中,根据pH和电导率EC检测值,结合加液实验结果、模糊控制和基于PLC的现场和远程集成控制,通过控制加液电磁阀实现HCl溶液、NaOH溶液、母液和NaCl溶液加入量的控制,从而控制营养...     

牧草集装箱植物工厂的研发与应用

牧草生产受自然条件限制,在北方冬季,家畜只能采食青干饲料,其营养成分不能充分满足家畜生长需要。针对上述情况,北京市农业机械研究所有限公司进行了牧草集装箱植物工厂的设计开发,通过智能调控系统,达到温、光、湿、气、水、肥的精准控制,摆脱了牧草种植对自然条件的依赖,实现牧草周年高效生产。      

玉米秸秆变废为宝能源循环再利用

在北京市平谷区金海湖镇,许多工人在收购废弃的玉米秸秆,他们要将这些废弃秸秆变废为宝,制作有机肥料。     

集装箱植物工厂变频空调系统设计与应用

为解决集装箱植物工厂运行时内部温度偏高且不均匀,无法满足植物生产所需最佳温度等问题,对集装箱植物工厂变频空调系统进行设计。通过对工厂的结构组成进行统计安排,以及总负荷的计算,确定变频空调系统设计方案。通过测试室内外温度、湿度和光照,结果显示,明期集装箱内温度总平均值为26.3 ℃,湿度总平均值为44.8%,光照总平均值为12 082 lx,满足集装箱植物工厂的设计要求。该设计可加快集装箱内的降温速度,实现温度的精确控制。      

灌区量水设备的研究应用现状与发展趋势

介绍了我国灌区量水技术设备的研究与应用现状,指出利用特设量水设备及仪表量水是目前灌区实际应用广泛的量水形式。灌区量水技术设备的发展应以深化研究已推广的量水设备,发展量水设备的经济性及自动化为主。     

城市污水循环再生利用的环境效益及其应用状况

世界上的淡水供给有限且受到污染的威胁,工业、农业和城市供水需求量的不断提高导致了有限淡水资源在分配上的竞争.为了避免水资源危机,各国致力于保护水资源,对供水和需水进行管理,减少污染和降低不断增长的人口对环境的影响.主要讨论如何实现水的循环再生利用及污水再生的环境效益.污水回用提高了供水的可靠性,只用较少的淡水就能满足人类更大的需求,从而减轻了人类生存对世界水环境造成的影响.列举了国内外各种水回用实例,对再生水产生的环境效益作了举例分析和讨论.     

化学工业园水资源循环模式研究

从化学工业园用水现状和循环经济理念出发,探讨化学工业园区水资源循环利用的理论和技术。以"减量化、再利用、再循环(即3R)"为原则,利用企业污水预处理、污水厂集中处理、中水回用和梯级利用以及构建人工湿地生态工程实现园区污水零排放,形成一种可复制的水循环模式,同时以天津某化学工业园区为例,提出了高效水资源循环模式的具体途径和措施。     

果园生草技术及装备的研究应用

近年有研究表明在果园种草能保持土壤水分、提高产量、维持果园的生态环境.在果树间种草通常采用的方法是人工撒播或者条播,但果园面积较大时,上述方法费时费力且种出的草生长不均匀.如果能将喷播技术利用在果园种草上,不仅能平衡果园的生态环境,还可极大地节省人力和时间.本文通过对喷播种草技术及其装备的研究,提出一种可以在果园生草的...     

一种新型的材料粉碎装置的研究

文章介绍了一种新型的材料粉碎混合装置的结构和实现方法,使其在满足刚度、强度、寿命要求的前提下,节省材料、节约成本,并结合传统设计方法与现代方法,为粉碎机的设计提供参考.本课题设计与研制出的多用途粉碎机样机,结构简单、造价较低,同时在刀具改进方面获得了实用新型专利,实现了机械设计先进设计方法的应用与创新,也为节能环保,建设节约型社会做出贡献.     

奶牛健康监测设备与技术研究及应用进展综述

我国的奶牛养殖数量逐年增加,通过对奶牛的生理参数和行为进行监测,可以提高奶牛养殖的经济效益,提升我国奶业的竞争力。随着人工智能技术的发展,奶牛健康监测的设备和技术在不断更新和完善,为奶牛健康监测提供了便捷和精确的手段。本文综述了近年来奶牛健康监测方面的研究进展,从奶牛的生理参数监测和行为监测两方面展开,生理参数包括体温、体尺、体质量、呼吸频率等,行为包括基本行为（站立、行走、躺卧等）、反刍、跛行等。对国内外奶牛健康监测的设备和技术进行了系统的分析,总结了不同监测设备和技术的优缺点和适用情况,并结合当前已有的应用案例,对奶牛健康监测研究所面临的问题进行了讨论,指出了奶牛智慧养殖的发展趋势,旨在为奶牛健康管理和养殖业的可持续发展提供方法和思路的参考。     

虚拟维修技术在武警部队车辆装备维修中的应用研究

虚拟维修是虚拟现实技术在维修领域的具体应用。阐述了虚拟维修技术在武警部队应用的必要性,讨论了虚拟维修的关键技术,探讨了虚拟维修技术在武警部队车辆装备维修中的应用,最后进行了展望并提出建议。     

果园基肥施肥装备研究现状与发展分析

我国果树栽培面积和果品产量均居世界第一,果树施肥是果园生产管理的关键作业环节,施肥质量直接决定果树产量及果品品质。果园主要施肥方式有深施基肥、土壤追肥、叶面喷肥、树干涂肥等。其中,基肥的肥料施用量占全年施肥总量的70%以上,是影响果树产量及品质最重要的阶段。基肥施肥机械化是果园生产管理机械化水平的重要体现。本文综合分析了果园基肥施肥机械化农艺要求及发展概况,重点阐述了我国和国外发达国家基肥施肥装备的典型机具及其技术参数和特点,并结合我国基本农情和果园生产的实际情况,归纳总结了我国果园基肥施肥机械化发展亟待解决的主要问题,展望了基肥施肥装备的发展趋势,为我国果园基肥施肥装备的进一步发展提供参考。     

土壤养分空间变异性研究

土壤养分空间变异性是指导土壤养分管理、科学施肥的重要依据,已经引起了广泛的关注.为此,从研究尺度、插值方法、采样方式和采样密度3个研究方向对土壤养分空间变异性研究进展进行了概括和总结.同时,指出探索适合不同尺度的插值方法、采样方式和采样密度仍是今后进一步研究的方向,而综合利用多种技术手段建立土壤养分的时空过程模型,将可能更有助于土壤养分变异性特征的表达.