一种马铃薯漏播检测及补偿装置的研制

针对现有的链勺式排种器马铃薯播种机作业过程中普遍存在的漏播现象,以PIC16F877单片机为核心,提出了一种由漏播检测启动信号生成电路、红外漏播检测电路和窝眼轮式排种系统构成的漏播检测补偿新方案。漏播检测启动信号生成电路主要由永磁铁和干簧继电器电路构成,每当固定于取种勺底板上的永磁铁略过干簧继电器时,都会触发系统进行一次基于红外信号发射、接收的漏播检测工作,系统软件基于PIC16F877特定引脚上一定时间段内发生电平变化的次数做出是否漏播的判断;如果确定漏播事件发生,PIC16F877将迅速发出补种指令,窝眼轮式排种器在步进电机带动下迅速旋转90°将待补薯种排入导种槽,从而实现漏播补偿。试验结果表明,该系统漏播检测的准确率99.8%,补种成功率75%,总播种成功率96.5%,链勺式排种器马铃薯播种机的漏播被有效抑制。     

气力油菜精量排种器漏播检测系统的设计

针对油菜粒径小表皮色泽暗淡引起排种器漏播检测难的问题,基于气力式油菜精量排种器结构设计了一种漏播检测系统,该漏播检测系统主要由传感器系统、单片机检测系统、外设备组和控制箱等组成,将传感器采集的转速和排种间隔时间信号进行处理、存储和计算判断漏播程度,可满足小粒径排种器排种性能的检测要求。分析了漏播检测系统工作原理,确定了该系统的主要组成结构,并提出了一种基于时间间隔漏播检测算法。为了探究漏播检测系统的稳定性和可靠性,以气力油菜精量排种器为研究对象,采用单因素试验设计方法,开展了在不同排种转速下高速摄影与漏播检测系统排种间隔时间对比检测试验。其结果表明:该漏播检测系统检测排种间隔最大误差为0.63%,最小误差在0.05%以内,排种间隔时间漏播检测系统误差小于0.001s。同步开展了排种器三行漏播检测试验,当排种盘均匀分布齿数的情况下,在5min(约300个点)内没有出现漏播提示;排种盘有四组连续缺少3齿数情况下,均被检测断条比率为24%且最大排种间隔时间为4倍正常排种时间,启动报警系统;在均匀缺少10齿数情况下,均被检测排种率为80%,启动报警系统;漏播检测系统判定为漏播的准确率为100%...     

基于光电传感器的精密播种机排种性能监测系统的研究

【目的】针对玉米、大豆等作物单粒精密播种过程中出现的漏播、重播以及播种量不精准的问题,设计一种基于光电法的单粒精密播种机排种性能监测系统。【方法】采用红外检测装置获取种子下落时的脉冲信号,脉冲信号经单片机处理后统计种子下落时间间隔,并与设定理论时间间隔相比较,计算漏播率、重播率及播种量。以垂直勺轮式排种器为对象,对监测系统进行单粒漏播、重播及播种量监测试验。【结果】该监测系统的单粒监测精度达到98.8%;与排种器性能检测试验台架检测结果相比,监测系统的漏播率监测误差小于0.3%,重播率监测误差小于0.6%;播种量监测精度大于94.4%。【结论】此监测系统工作稳定,监测精度较高。     

基于Faster R-CNN复杂背景的茶芽检测

茶芽检测是判断茶树农艺性状的基础,也是研发基于计算机视觉采茶机器人的基础。针对复杂背景中传统茶芽检测方法准确率低、稳定性差等问题,提出一种基于深度学习的茶芽检测方法。以Faster R-CNN(region-convolutional neural network)算法为框架,比较AlexNet、ResNet50、VGG19 3种网络模型茶芽检测性能,寻找最佳网络模型。结果表明,使用VGG19的茶芽检测准确率为86.3%,召回率为96.1%,F1分数为0.909,综合检测效果最优。该方法可很好地应用于复杂背景茶芽检测。     

基于DCNN的管道漏磁内检测环焊缝缺陷智能分类法

环焊缝缺陷是影响在役长输油气管道安全运行的重要因素,但环焊缝处漏磁内检测信号相对复杂,利用传统的人工分析方法不易实现缺陷的分类。在此,提出一种基于深度卷积神经网络（Deep Convolutional Neural Network,DCNN）的管道漏磁内检测环焊缝缺陷智能分类方法：将管道环焊缝漏磁内检测信号图像作为样本,并以环焊缝开挖后射线检测发现的缺陷类型为样本标签建立数据库,再利用深度卷积对抗生成网络（Deep Convolution Generative Adversarial Network,DCGAN）对数据集进行扩展增强;利用扩展增强后的数据集对残差网络进行改进与迭代训练,再使用训练后的残差网络对环焊缝漏磁内检测信号图像进行分类。实例应用结果表明：该方法可实现对环焊缝常见条形缺陷、圆形缺陷的识别分类,分类测试的准确率为83%～88%,对于圆形缺陷的召回率超过97%。新方法突破了人工分析环焊缝处漏磁内检测信号的局限,可为环焊缝缺陷智能分类提供参考。（图5,表6,参31）     

铁磁构件裂纹漏磁场分析及裂纹检测装置

针对铁磁材料构件裂纹损伤检测方法和仪器应用技术现状,建立了基于磁荷理论的V型裂纹漏磁场分析模型,得出了平板铁磁构件表面指定探测点的漏磁场理论表达式.采用MATLAB软件将所推导数学模型绘图,得出了漏磁场的法向分量Hy与裂纹开口宽度的关系曲线、漏磁场的法向分量Hy与裂纹深度的关系曲线、漏磁场的法向分量Hy与裂纹长度的关系曲线;得出裂纹漏磁场法向分量Hy过零点、漏磁场切向分量Hx出现最大值和漏磁场切向分量Hz出现裂纹端部过零点的漏磁场分布特性.根据理论分析得出的裂纹漏磁场特征,设计制作了阵列式的裂纹检测装置和试验平台,并对带有V型裂纹的铁磁构件进行检测.实验表明:理论分析得出的三维漏磁场与检测结果能够较好的吻合,并对分析预测裂纹的几何参数具有一定的参考意义,根据漏磁模型研制的检测装置能探测铁磁构件的裂纹缺陷.     

马铃薯播种机漏播检测与补种系统的设计与试验

针对勺链式马铃薯播种机作业过程漏播率较高的问题,提出“错位定位法”马铃薯漏播检测方法,并设计马铃薯漏播检测与补种系统。以ATmega2560单片机为核心,设计由永磁铁阵列、霍尔传感器、漫反射光电开关传感器组成的漏播检测系统;提出V型补种轨道导向与电磁铁击打结合的补种装置,试验测试马铃薯漏播检测与补种系统的性能。结果表明：马铃薯漏播检测系统的检测精度为96.54%;勺链运动速度为0.20～0.40m/s和mos管通断时间为250ms时,补种合格率>89.0%;击打棒形状为圆柱形、直径为30mm、长度50mm时,击打成功率为97.4%;当V型补种轨道张角和倾角分别为90°和30°时,补种合格率为95.33%,漏补率和堵塞率分别为1.0%和0.67%。该马铃薯漏播检测与补种系统可有效降低漏播率。     

农业机器人导航系统故障检测模块的设计

介绍了一种基于时间序列理论建立的故障检测模块.该检测模块可用于自主移动农业机器人导航系统的故障诊断.检测模块的设计思想就是通过对导航系统中定位传感器GPS正常和故障情况下输出的随机漂移信号进行分析,得到一种判断GPS性能故障的规律,即建立AR模型进行时间序列分析.利用K-L信息测度函数作为判别函数来检测系统故障.     

基于漏磁内检测的管道环焊缝缺陷识别与判定

为了实现基于漏磁内检测的管道环焊缝缺陷的有效识别与判定,对环焊缝异常信号的特征及其影响因素进行了分析。通过漏磁信号有限元仿真分析与内检测牵拉试验,系统分析了管道磁化水平、传感器提离值、环焊缝余高,环焊缝缺陷形状、位置及开口方位等因素对缺陷漏磁场的影响,明确了环焊缝缺陷与漏磁信号特征之间的对应关系,提出了基于漏磁内检测信号的环焊缝缺陷分类方法。将环焊缝缺陷分成了4类,并给出了环焊缝缺陷的漏磁内检测检出率和识别准确率。现场开挖验证结果进一步验证了识别与分类判定结果的准确性,为基于漏磁内检测的环焊缝缺陷识别与判定技术工业化应用奠定了基础。     

土壤铅元素快速检测系统的设计及试验

为快速、低成本地获取土壤铅元素含量信息,设计开发一种土壤铅元素快速检测系统。该系统基于阳极溶出伏安法检测原理设计,由土壤铅元素检测仪和上位机数据处理软件组成。土壤铅元素检测仪基于阳极溶出伏安法检测原理设计,以MSP430混合信号处理器为控制核心,集恒电势仪、电流-电压转换放大电路、电源模块为一体,通过RS232串口通信协议与上位机连接。上位机数据处理软件负责向检测仪发送指令和检测参数,并接收检测仪采集到的数据,进行数据分析。使用标准铅离子溶液进行检测试验,结果表明:该土壤铅元素快速检测系统检测得到的溶出峰电流与铅离子浓度具有良好的线性度,相关系数R2=0.995 1。采用该检测系统对取自不同种植区的16个土壤样本的浸提液进行铅离子浓度检测,其检测结果与原子吸收光谱法检测结果的相对误差8%,且具有很好的重复性。该系统能够实现农田土壤铅元素的快速检测。     

屏边空竹四季出笋动态及其与气象因子相关性分析

以云南大围山自然保护区内的屏边空竹为研究对象,观测定点竹丛的周年出笋、退笋情况,将出笋量与其生境主要气象因子（气温、降雨量,土壤温度、土壤湿度）数据分别进行逐行错位分析,探讨气象因子对出笋量影响的滞后效应。结果表明:1）屏边空竹笋期为7月下旬至翌年6月下旬,出笋盛期为8-11月;2）出笋量与出笋前60 d内的气温、土壤温度、降雨量呈显著正相关(P＜0.05),与出笋前30~60 d内的土壤湿度呈极显著正相关（P＜0.01）;3）不同气象因子对各季节出笋的影响滞后期为15~60 d不等。夏季出笋量与降雨量、土壤湿度的相关性较高,秋、冬季节出笋量与气温、土壤温度的相关性较高。由此可知,屏边空竹具有四季出笋的特性,且出笋量与气象因子密切相关。夏季出笋主要受降雨和土壤湿度的影响,而秋、冬季节出笋主要受气温和土壤温度的影响。     

厚竹孕笋成竹过程中内源激素动态变化

为了揭示厚竹Phyllostachys edulis ‘Pachyloen’在孕笋成竹过程中内源激素的分布特征和动态变化,探索内源激素对厚竹孕笋成竹的调控作用,采用酶联免疫吸附法（ELISA）,分别测定潜伏芽（鞭芽）、笋芽、冬笋、春笋和新竹中的吲哚-3-乙酸（IAA）,赤霉素（GA₃）,玉米素核苷（ZR）和脱落酸（ABA）质量分数,并分析差异性。结果表明:厚竹中IAA和ABA质量分数显著高于GA₃和ZR。笋芽膨大期同种内源激素及内源激素总量在潜伏芽、笋芽和冬笋之间差异不显著。竹笋快速生长期,春笋笋箨中的IAA和ZR显著高于潜伏芽,IAA,ABA和ZR显著高于笋肉,笋肉中ABA显著低于潜伏芽。新竹长成后,竹枝和竹叶中内源激素质量分数表现为ABA > IAA > ZR > GA₃,而竹秆和蔸根中则为IAA > ABA > ZR > GA₃。孕笋成竹过程中,不同内源激素及其比值的动态变化不同,其中孕笋过程中IAA,ABA和GA₃,ZR/IAA,ZR/GA₃和GA₃/IAA变化显著,成竹过程中IAA,ABA,ZR/ABA,ZR/IAA,GA₃/IAA和ZR/GA₃变化显著。内源激素的种类、质量分数及相互间的协调或拮抗作用对厚竹的孕笋成竹具有重要的促进或调控功能。     

竹笋适口性形成及其主要影响因素研究综述

竹笋是中国传统森林蔬菜，也是大宗出口农产品。适口性体现了竹笋经济价值和市场潜力，是高品质竹笋评价的重要指标，但竹笋适口性形成基础及提升技术研发相对薄弱，一定程度上限制了竹笋品质改良技术研发及生产应用。本研究综述了竹笋适口性评价的主要指标，总结了当前竹笋适口性的主要研究成果，并对未来研究提出展望。目前竹笋适口性的研究主要集中于:①竹笋适口性的种间差异；②环境因子对竹笋适口性的影响；③经营措施对竹笋适口性的影响。主要结论为:糖、酸、酚类、纤维类以及氨基酸类物质是竹笋适口性评价的主要指标，适口性的形成不仅取决于竹种自身遗传因素，同时也受到气候因素和土壤质地等的影响。通过覆盖栽培、施肥、林分结构调控和选择适宜的采笋时间等途径可以改良竹笋适口性，但其效应存在明显的种间差异。未来竹笋适口性的研究应该集中于构建适口性综合评价指标与方法，探究多因素互作对竹笋适口性的影响，从生态、生理、生化、分子等多学科层面揭示竹笋适口性形成机制。筛选适口性好、产量高、生态适应性强的优良笋用竹进行规模化栽培，并从栽培环境选择、土壤养分精准补充、笋芽萌发环境控制、竹笋器官处理等途径研发竹笋适口性改良技术。参66     

黑穗醋栗生物学特性与适生生态环境条件研究

对黑穗醋栗生物学特性和不同自然气候区的栽培观察研究表明,黑穗醋栗在陕北引种栽培,当年秋栽越冬需埋土防寒,2 a生幼株越冬无冻害,并能正常开花结果。基生枝萌发力强,成龄株丛能萌发50个左右基生枝。根系密集,须根多,根系在土壤中分布较浅,大部分根系集中分布在10~45 cm土层中,抗旱能力较弱。花期水肥缺乏易引起落花落果,营养生长期土壤含水率低于10%~15%时,生长停止,叶片日灼严重,冬季枝条生理缺水受冻干枯。结果枝组以2~4 a生枝为主,5 a生以上枝结果衰退。修剪幼龄株丛枝条采取短截;老龄株丛枝,即4 a生以上枝采取疏除更新,基部1 a生萌条应采取除萌适量保留修剪。不同自然生态环境下栽培观察结果,延安以南铜川以北,年降雨量500 mm以上地区,为黑醋栗栽培最佳适生区。     

毛竹笋用林地下竹鞭分布规律与竹笋个体发育的关系

毛竹笋用林地下竹鞭分布有一定的规律。对粗放、集约两类型竹林进行调查,结果表明:竹笋发育由浅层到深层递进,清明前发笋竹鞭适宜深度在土壤表层,清明后逐渐移向土壤下层。竹笋发育数量,以中层为最多,深层为最少;竹笋个体重,随竹鞭分布深度增加而逐步增大。但约在35cm以下竹鞭孕笋逐步减少,而竹笋深度增重率增大,两者过渡最佳交点,出现在鞭深35cm左右的地方。     

龙竹系列竹笋制品加工工艺的研究

根据国内市场竹笋产品的情况。通过对龙竹竹笋原料进行深加工，研制出笋脯，竹笋果冻，笋酱，油焖笋丝，傣味酸笋等系列软包装产品。     

湖州市毛竹笋用林土壤氮磷钾供应水平及对策

通过土壤全氮、速效磷和速效钾的测定和竹笋产量的调查,发现①浙江湖州市毛竹笋用林土壤的全氮和速效磷供应水平相对于农业土壤来说是比较低的,故通过施用氮肥和磷肥,竹笋的增产潜力还会得到较大的发挥。②在土壤全氮和速效磷供应水平较低的情况下,竹笋年产量2/(kg/hm~2)的高低与土壤速效钾含量x(mg/kg)有直接的关系,大体上可用方程y=-9568.25 498.40x-1.85x~2表示,相关系数r=0.746.③当土壤速效钾含量M低于71mg/kg时,应配合氮、磷施用钾肥。速效钾肥的最低施用量M′(kg/hm~2)可按M′=630-9M确定。     

产地绿竹笋品质及土壤养分的主成分与典型相关分析

应用主成分、典型相关分析方法研究了福建和浙江的12个产地绿竹Dendrocalamopsis oldhami的鲜笋质量指标与土壤养分之间的相关性。结果表明：依据笋品质性状的前3个主成分累积方差贡献率达到84．658％．可选取前3个主成分作为笋品质的综合指标。鲜笋的还原糖、水溶性总糖质量分数最能反映笋营养状况,其次为水分,第三为蛋白质与总灰分。笋品质性状与土壤养分指标有着显著典型相关关系．尤其是第1典型变量之间相关系数为0．99999,其相关信息接近占2组性状总信息的100％。来自土壤养分指标的第l典型变量中DH值、全氮和有机质质量分数对绿竹品质具有较好的预测能力,而鲜笋的还原糖、水溶性总糖、水分可被对方变量的第1典型变量所预测．表3参15     

新造毛竹林春笋生长规律研究

通过对 1995年新造毛竹林 4年春笋生长的定期观测 ,结果表明 :新造竹林春笋出土集中在 4月 8日前 ,较成林竹发笋有推迟的现象 ,笋群增长动态符合逻辑斯蒂拟合方程 :造林前 4年发笋数和成竹数都不断增加 ,春笋的高生长符合逻辑斯蒂曲线 ,拟合结果良好 ;“公、母竹”对发笋长竹没有影响     

浙、川、湘毛竹主产区冬笋重金属质量分数及健康风险评估

测定了浙江省、四川省和湖南省毛竹Phyllostachys edulis冬笋中砷、铅、镉和铬等元素的质量分数,并统计超标情况;采用单因子污染指数、综合因子污染指数法和目标风险系数法对毛竹冬笋中各重金属健康风险系数的比重和食用安全性进行评价。结果表明:各地冬笋中4种重金属均存在超标现象;浙江省冬笋砷、铅、镉和铬的超标率分别为0.6%,2.3%,1.1%和0.6%;四川省冬笋铅和镉的超标率分别为46.0%和45.3%;湖南省冬笋砷、铅和镉的超标率分别为2.5%,9.3%和18.6%。综合因子污染指数大小顺序为四川省＞湖南省＞浙江省;成人高危系数大小顺序为四川省＞湖南省＞浙江省,儿童高危系数则为湖南省＞四川省＞浙江省,即使按最大摄入量计算,食用产自这3省的冬笋时,这4种重金属也不会对成人造成健康风险;但是当儿童摄入湖南冬笋超过134 g·d-1时,可能存在重金属健康风险。