食品温度及F值/C值计算机实时采集显示系统的研制

在流态化固体食品超高温杀菌中，可采用静态颗粒法记录杀菌全程颗粒的中心温度，尽管热电偶限制了颗粒运动及表面换热，但在颗粒之间传热学特性相同的情况下，被测定颗粒是系统最冷颗粒，这样首次出现的超高温杀菌条件下固体颗粒食品中心温度及杀菌动力学参数实时采集计算的需要。因此研制了一种基于Visual Basic6.0，能够完成数据采集和积分运算的食品温度和F值/C值计算机实时采集显示系统。温度传感器采用超细热电偶以适用于小尺寸颗粒。该系统的温度、压力及F值/C值测量准确度分别为±0.1℃、±0.005 MPa及±2.3%。在流态化固体食品超高温杀菌原理验证设备上应用该系统对马铃薯颗粒的进行多路温度采集，F值/C值计算及数据实时显示，证明该系统适用于超高温条件下的食品颗粒杀菌的验证和记录。     

基于C8051F005的组培CO2微环境调控系统的研制与试验

基于C8051F005芯片设计开发一种新型组培气体微环境控制系统，采用高纯度CO₂定压定量供给和自动箱内循环在线监测技术，成功解决了CO₂气体难以自动精确施放和传感器检测精度及其稳定性的问题，实现了组培微环境CO₂浓度的按需设定和自动控制。该系统能够同时记录CO₂浓度的下降量和时长，既可用于研究不同组培微环境因子对组培苗同化CO₂速率的影响，又能用于规模化组培育苗生产。以驱蚊香草、冬青、大花蕙兰组培苗为实验材料，验证系统可靠性与可行性。结果表明该系统运行可靠，控制精度高，能够满足规模化组培育苗对气体微环境调控的需求和组培微环境建模的科研要求。     

基于μC/OS-II嵌入式技术的农业环境远程监控系统实现

针对农业环境远程监测技术特点，提出了一种基于嵌入式系统和无线远程通信技术相结合的系统解决方案。该系统以ARM CPU为硬件核心，通过μC/OS-II嵌入式操作系统的调度与管理，实现农业现场数据的实时采集与处理，然后经由CDMA/GPRS无线移动通信模块将其发送至数据库服务器。在服务器端，采用ASP.NET技术实现动态WEB发布，用户可以通过INTERNET网络随时浏览和下载各种农业信息数据。此方案的实现明显改善了系统的综合性能，在可靠性、集成性、稳定性和扩展性等方面，更能适合分散远程条件下农业环境信息监测与管理的各种需要。     

基于μC/OS-Ⅱ嵌入式技术的农业环境远程监控系统实现

针对农业环境远程监测技术特点,提出了一种基于嵌入式系统和无线远程通信技术相结合的系统解决方案.该系统以ARM CPU为硬件核心,通过μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统的调度与管理,实现农业现场数据的实时采集与处理,然后经由CDMA/GPRS无线移动通信模块将其发送至数据库服务器.在服务器端,采用ASP.NET技术实现动态WEB发布,用户可以通过INTERNET网络随时浏览和下载各种农业信息数据.此方案的实现明显改善了系统的综合性能,在可靠性、集成性、稳定性和扩展性等方面,更能适合分散远程条件下农业环境信息监测与管理的各种需要.     

C、N源及C/N比对微生物溶磷的影响

以不同的氮源 (NH4+、NO3- 、尿素 )、不同的碳源 (葡萄糖、蔗糖、糖蜜和淀粉 )及碳氮比 (34∶1、20∶1、5∶1)为培养基研究不同C、N源和C/N比对微生物溶磷的影响。结果发现 ,曲霉 2TCiF2和 4TCiF6在以NO3-为氮源的培养基中表现出强的解磷活力 ,而节杆菌 1TCRi7和 1TCRi14的溶磷活性则在NO3-存在时降低 ,青霉 1TCRiF5、2TCRiF4、肠杆菌 1TCRi15和欧文氏菌 4TCRi2 2则只有在供给NH4+时 ,才具有溶解磷矿粉的能力。加入少量可溶性磷对大多数微生物的溶磷能力没有显著的影响。曲霉 2TCiF2在蔗糖为碳源时溶磷活力最高 ,节杆菌 1TCRi7只有在葡萄糖为碳源时才具有溶磷能力。培养基的C/N比越高 ,曲霉和欧文氏杆菌的溶磷活力越高 ,而青霉和肠杆菌则在C/N比最低时 ,其溶磷活力最强。这些微生物之所以具有溶解磷矿粉的能力 ,主要是由于分泌有机酸 ,但非有机酸物质的络合和螯合作用 ,可能在肠杆菌和欧文氏菌溶磷中起重要作用。氮源、碳源和碳氮比极大地影响微生物的代谢 ,尤其对分泌有机酸等物质的种类可能产生很大的影响。     

基于虚拟仪器技术的食品物性检测系统的研究

采用虚拟仪器技术、机电一体化技术、单片机技术、传感器技术于一体,研制了食品物性参数的自动检测和分析系统。系统硬件由食品受力传感器、食品变形位移传感器、定时器、信号调理、数据采集、串口通讯、扩展LCD等模块电路构成;软件基于Lab Windows/CVI虚拟仪器开发平台,采用多线程技术实现了信号采集、动态曲线显示、试验数据的实时分析和处理。试验结果表明：该系统的检测精度高、检测功能完善及抗干扰能力强,具有理论研究意义和实用价值。     

C/N对蓝藻好氧堆肥腐熟及无害化进程的影响

为探索和优化脱水蓝藻藻泥好氧堆肥无害化处理工艺参数,利用堆肥反应器,研究了C/N分别为5（T1）、15（T2）和25（T3）的处理对蓝藻藻泥腐熟进程及微囊藻毒素（MC）降解速率的影响。结果表明,堆肥过程中各处理间的pH、总碳量及其形态、总氮量及其形态、总磷含量、总钾含量、种子发芽指数差异显著。与蓝藻自然堆置相比,添加辅料增加堆体C/N可提高蓝藻的腐熟速度。堆肥35d后,T2和T3处理的堆肥成品均已满足有机肥行业标准,种子发芽指数均高于80%;但MC-LR和MC-RR仍有较大的降解潜力,从无害化的角度考虑,蓝藻高温堆肥时间不应少于50d。C/N过高增加了氮素的损失,如何进一步降低氮素的损失,提高堆肥过程中MC的降解将是今后蓝藻堆肥研究的重点。     

不同施肥处理土壤及不同C/N比有机物料中有机N的矿化进程

采用室内恒温控湿好气培养试验研究长期不同施肥制度培育的土壤有机N库的供氮能力及不同C/N比有机物料掺混土壤后有机N的矿化特征与进程。结果表明:长期不同施肥制度培育的土壤有机N库的供氮能力各不相同,与不施肥处理相比,长期施用化肥或有机肥均能提高土壤的供氮能力,二者相结合可明显提高土壤供氮力;不同C/N比有机物料掺混土壤后有机N的矿化特征与物料的C/N比密切相关,有机N的矿化进程可区分为前期的快速分解和后期的缓慢分解。     

调节C/N及添加菌剂与木酢液对园林绿化废弃物堆肥效果的影响

为探究C/N、菌剂、木酢液3因子及菌剂与木酢液交互作用对堆肥腐熟效果的影响,寻求最佳堆肥效果的因子水平组合。本研究以园林绿化废弃物为主要原料,通过L9（34）正交设计以鸡粪为C/N调理剂,菌剂和木酢液为添加剂进行堆肥试验。分析比较了各处理堆肥过程中温度、总有机碳、全氮、C/N、pH值、EC值、堆体体积等指标的变化情况,并以种子发芽率试验测定堆肥效果。结果表明,调节C/N比和添加适量菌剂与木酢液均能促使堆肥初温上升,高温期提前并延长,堆肥积温提高,发酵周期缩短,总有机碳降解量和总氮相对含量增加。适当调节C/N和添加适量菌剂均有利于堆肥pH值升高,防止EC值过高,而添加木酢液能明显降低堆肥pH与EC值。C/N、菌剂、木酢液、菌剂与木酢液交互作用对堆肥发芽指数的影响均达极显著水平,且影响效果表现为C/N菌剂木酢液。因素效应的差异显著性检验结果表明,C/N为30效果最好,0.4%菌剂与稀释500倍木酢液的交互作用最大,稀释50倍的木酢液对堆肥微生物活性存在一定的抑制作用。可见,基于种子发芽指数的园林绿化废物堆肥适宜参数组合为C/N30+0.4%菌剂+稀释500倍木酢液。     

喀斯特区不同岩性发育的土壤上植物-枯落物-土壤系统δ13C值变化特征

为了解喀斯特区不同岩性发育的土壤上林分碳元素循环特征,采用稳定碳同位素技术,研究贵州省喀斯特区白云岩、白云质砂岩、石灰岩3种岩性发育的土壤上猴樟(Cinnamomum bodinieri)、柏木(Cupressus funebris)、马桑(Coriaria nepalensis)、光皮桦(Betula luminifera)、桤木(Alnus cremastogyne)和圆果化香(Platycarya longipes)6种树种为优势种构建的林分的优势种植物-枯落物-土壤系统δ~(13)C值的变化和土壤有机质更新。结果表明:(1)部分树种在不同岩性上的δ~(13)C存在差异,石灰岩上柏木δ~(13)C值与其他岩性呈极显著性差异(P0.001),桤木在石灰岩与白云岩上呈显著性差异(P=0.024);不同树种表现为猴樟、柏木、马桑3个树种相互间或与其他树种多表现出显著性或极显著差异(P0.05或P=0.001);树种各器官δ~(13)C值呈叶片枝杆根的分配格局。(2)3种岩性上,各树种林分变化规律基本一致,均为植物叶片(新鲜枯落物)枯落物分解层枝杆根上层土壤下层土壤。土壤层与植物体、枯落物之间的δ~(13)C值存在极显著差异(P0.001),土壤层与枯落物层比较,增幅较大的是白云质砂岩上的猴樟林和柏木林,分别为11.68‰,11.10‰,增幅较小的是白云岩上的马桑林和石灰岩上的桤木林,分别为1.07‰,2.73‰。(3)土壤有机质更新率最大为白云岩上马桑林43.84%,其次为石灰岩上桤木林34.17%,最低为石灰岩上的圆果化香林1.15%。白云岩上植物群落的有机碳周转率回归方程斜率K值为3.15,石灰岩上为0.85。白云质砂岩上林分的有机碳含量与δ~(13)C值无相关性。研究结果对揭示喀斯特地区C元素循环及迁移特征和养分迁移特征具有重要意义。     

温室数据采集系统远程通信接口设计研究

随着现代温室朝着集约化、规模化方向的发展和温室管理智能化要求的提高，温室测控系统实现远程通信，进而实现温室内生产与管理的一体化，是现代智能温室发展的必然趋势；鉴于RS-485总线结构的温室测控系统存在数据传输距离近，通信协议专用，可扩展性差等弊端，该文将TCP/IP协议作为一种嵌入式应用，采用8位普通微控制器与以太网控制芯片相结合，设计开发了温室数据采集系统的远程通信接口；并详细论述了其软硬件设计方案，探讨了TCP/IP协议的裁剪策略；对温室数据采集系统的底层网络与Internet的集成做了初步的研究。     

农业设施测控系统的研制

该文简要介绍了在农业设施中以新型单片机AT89S8252为核心的测控仪表的组成特点及其硬件与软件的优化设计方法。重点介绍了在农业设施群中，通过多机通信技术，用一台PC机集中数据采集、管理、控制各个设施中的测控仪表的主从多机工作模式，以及在这种工作模式中，单片机与PC机的串行通信接口硬件设计、通信软件设计、PC机的界面设计特点及设计方法。这些设计使得该系统在农业设施中推广成为可能。     

电子交易市场实时拍卖系统分析及设计

电子交易市场实时拍卖系统是一种基于Internet的第三方大宗商品电子交易平台。它以电子拍卖形式进行交易,涵盖了货款支付、货物交收及市场管理业务。系统采用了C／S与B／S相结合的混合体系架构,兼顾了系统的实时性与协同商务流程的灵活性。本文介绍了该实时拍卖模式,对其运营系统的运行时TOP架构、实时数据处理、实时通讯及系统安全进行了分析与设计。     

人工模拟降雨自动控制系统的研制

采用先进的闭环自动控制理论和技术研制了一种人工模拟降雨自动控制设备,以降雨过程的最终实际降雨参数控制和驱动降雨过程的各个降雨部件,克服了从水池到喷头之间诸多环节对降雨的随机影响。试验测试结果表明,该设备的主要性能指标优于国内外其他人工模拟降雨系统,是进行土壤侵蚀科学研究的重要实验设备。     

穿流干燥试验装置自动控制系统的研制

为了优化干燥工艺和提高干燥产品品质，根据热风穿流干燥的原理，采用模块化设计，以智能仪表、可编程控制器、计算机为主控件，研制了穿流干燥试验装置的控制系统。该系统对风量、温度、时间进行控制，使试验装置可对多种物料在多种工艺条件下进行工艺参数的优化研究。试验证明：该控制系统控制精度高、自动化程度高、适应性强、模拟性好、控制可靠，适用于对农副产品进行干燥研究试验。     

LYZX型低温螺旋预榨机的研制

在对压缩比、施压速度及压力变化规律、压榨时间、压榨过程的保温、防磨措施、榨料性质调节等关键技术进行深入研究的基础上，研制成功了LYZX系列低温螺旋预榨机。生产试验及推广应用的实践证明：LYZX系列低温螺旋预榨机不仅可用于油菜籽脱皮、低温压榨制油新工艺，适当调整技术参数后，还可广泛应用于其他油料的低温压榨，具有良好的推广应用前景。     

精准农业分布式数据采集与空间决策分析系统的设计

田间数据的实时采集、传输与处理是实施精准农业的关键环节。长期以来,困扰该环节的一个技术瓶颈是客户端实时数据采集与服务器端联动式决策的一体化处理。本文利用ArcIMS的技术框架,利用ArcXML语言,开发了适用于精准农业分布式数据采集、可独立运行、能实现空间决策分析的技术系统。系统由数据采集、数据处理、信息分析与智能决策4个模块组成。本文结合该系统在莱西市高科技农业示范园区的应用实例,揭示了这一系统的逻辑设计、物理实现、技术特色及主要功能。该系统的逻辑设计为精准农业园区高效采集、传输、处理信息和数据提供了一套可行的技术框架。     

基于虚拟仪器技术的饲料体外发酵产气自动记录系统的研制

针对评定反刍动物饲料营养价值的常用体外发酵产气测试方法所存在的自动化程度低、测量误差大、工作效率低等技术方法不足,采用虚拟仪器技术设计了体外发酵产气自动记录系统。利用差压开关和电磁阀控制发酵容器内微气体压力,当压力上升至差压开关标定值时电磁阀导通并实现排气,每导通一次排出约1.0～2.8 mL标定气体,通过记录产气次数完成产气量实时记录、分析和存储。试验结果表明该系统具有良好的自动化、智能化、图形化等特点,提高了实时测定结果的重复性、准确性和工作效率,降低了科研工作者的试验劳动强度。结合气体组分分析,该系统也可作为体外法评定饲料发酵温室气体(甲烷和二氧化碳)排放量估测的科学试验研究技术手段。