长期膜下滴灌棉田土壤水盐分布变化及其对棉花生长影响

以库尔勒市包头湖农场长期膜下滴灌棉田为研究对象,通过连续3年棉田整个生育期土壤水分和盐分含量的测定,对长期膜下滴灌棉田土壤水盐分布变化及其对棉花生长影响进行了研究。结果表明:各年份土壤平均含水率在整个生育期呈降增降的趋势,平均含盐量呈增降增的趋势;20~50cm土层土壤含水率较高,土壤盐分在30~50cm土层聚积;土壤含盐量高于0.51%时产量开始受到抑制,高于1.79%时棉花产量将降低为零。     

棉花耗水量实时预报研究

棉花耗水量实时预报是棉田实时灌溉预报的关键，也是棉田土壤水分动态模拟的基础。根据理论探讨和对湖北省天门市棉花灌溉试验成果的模拟分析，提出了适合湖北省的参考作物需水量及棉花耗水量逐日预报数学模型。实例研究表明，提出的方法和模型理论上严密，实用上方便，预测精度能够满足要求。     

浅谈农业信息技术在新疆棉田病虫害综合防治中的应用

农业信息化是农业现代化的主要标志和必然发展趋势,棉田重大病虫害的监测、预警和生态调控是新疆棉花生产可持续发展的重要技术。新疆兵团棉田病虫害的监测、预测预报网络建设已经初具规模,目前的关键问题是如何紧跟现代集约化农业种植的要求,将遥感技术、地理信息系统技术、全球卫星定位系统技术、人工智能技术以及计算机网络信息管理技术应用于棉田重大病虫害的预测预报,做到及时、准确、合理的管理,最终为新疆棉花产业的可持续发展提供技术保障。通过对各类农业信息技术含义的阐明,对农业信息技术在棉花生产上的应用现状作简要综述,并指出了农业信息技术在这一领域的发展方向。     

基于CAN总线的棉花在线测产系统设计

为了及时获取采棉机在作业过程中的产量信息,设计了基于CAN总线技术的棉花在线测产系统,主要介绍了CAN总线监测节点以及针对该测产系统的模块设计。本系统通过目前车载系统流行的CAN总线与监控终端连接并进行通信,能够完成对棉花产量、风速、地速等数据的实时监控。     

基于ZigBee技术的棉田滴灌监测与控制系统

设计开发了基于ZigBee无线传感网络技术的棉田滴灌监测与控制系统。该系统通过无线传感网络实时采集土壤环境信息,使用自适应加权融合算法对各节点土壤湿度数据进行融合,根据融合数据发送电磁阀控制命令,完成实时监测自动灌溉;结合棉花不同生育期对需肥量和施肥浓度的要求,根据灌溉水量设置注肥比例,系统通过无线传感网络实时采集液态肥流量,实时监控施肥量,并根据施肥量发送施肥电磁阀控制命令,完成水肥一体化灌溉。工作过程中,系统可以将传感器采集的数据通过ZigBee无线网络协调器传输给上位机并实时显示和存储。通过试验验证,该系统可以按照设计要求实现灌溉和施肥的自动控制与检测。     

机采棉田产量数据的时空变异性特征研究

根据产量数据的时空变异性特征,建立准确的高精度的产量空间分布图是实施精准农业的起点。本研究以Insight棉花产量监测系统采集的棉花产量实时数据为数据源,对经过误差处理后的两年的棉花产量数据进行了时间和空间上的变异性特征研究。研究表明,两年的棉花产量数据的时间变异性特征不明显,但其空间变异性特征处于中等水平,进而拟合最优的半方差函数模型,应用地统计学Kriging插值,生成了高精度的产量空间分布图,符合划分精准农业管理分区的条件和指导变量作业的要求。     

基于工控组态软件开发棉花膜下滴灌监控系统

通过各种传感器自动监测棉田土壤与气象参数,利用工业控制计算机(IPC)与工业自动化组态软件Kingview开发监控系统实现棉田环境数据采集,并根据棉花需水规律实施滴灌自动控制,为棉花的生长提供科学合理的灌溉方案,达到降低劳动强度、增加棉花生产效益的目的.设计的棉田滴灌控制系统结构简单、工作可靠,已经成功地应用于棉花的生产中.     

BZQ-1型便携式人工补种器

棉花高产栽培,首先要有一个合理的密度和株行距配置,在一定的条件下棉田密度和均匀度(单位面积内的棉苗株数和棉苗分布均匀程度)是影响棉花产量—个主要因素。气候条件对棉花生长发育影响最大,而大多数团场在早春棉花播种、出苗时期因各种原因,造成棉田出苗;不齐,局部地块缺苗、断行这就需要及时进行人工补种。职工弯腰或蹲下用扁尺在棉田补种劳动强度很大,补种效率低。为了减轻职工劳动强度,我们研制出便携式人工补种器。使用表明该补种器可大大减轻职工劳动强度,提高人工补种作业效率。1主要技术参数外形尺寸(长×宽×高,cm):80×13×9整…     

谷物联合收获机测产系统设计与研究

谷物产量实时监测是联合收获机的重要性能,为实现联合收获机对谷物产量实时监测的功能,设计一种基于物位传感器和STM32处理器的产量实时监测系统。该系统以物位传感器为检测元件,根据测量电极的电容变化检测粮箱内谷物的体积,通过数据处理模块得出结果并上传至监控计算机。田间试验表明,该系统安装方便,实时性强,检测误差小于4%,能够满足联合收获机测产系统的实际需要。     

新疆棉花气象服务平台功能设计与服务应用

通过构建气象站点实况数据库、气象网格数据库、气象预警数据库、历史气象数据库、农田小气候站点数据库、服务产品数据库、棉花气候适宜度评价数据库，建立新疆棉花气象数据服务平台，实现棉花监测预报、灾害预警、气候图表、棉田技术服务、我的棉田五大功能，开展基于位置的格点实时数据、预报预警数据查询、历史气象数据的统计以及精细化的气象为农服务产品业务服务。推动新疆棉花气象服务向精准化、个性化、数字化发展，提升新疆棉花气象服务水平。     

基于温-湿-CO融合传感的棉垛阴燃预警系统设计

棉花是关系国计民生的战略物资,同时棉纤维是各类天然纤维中最具燃烧危险性的一种。依据籽棉垛内部阴燃起火机理,分析选定棉垛火情预警监控要素;研制了基于多传感阵列的籽棉垛温湿度、CO浓度实时监测的阴燃预警与火情防控设备;基于LabVIEW开发了移动电脑上位机数据监控程序。试验证明,系统可以实时监测不规则棉垛内部的温湿度及CO气体信息态,可以为评定棉垛内部状态以及判定棉垛阴燃安全状态提供重要依据。      

基于Arduino和NB-IoT的棉田环境监测系统设计

针对传统的棉田环境监测监测系统网络中传输距离短、功耗高、网络结构复杂、信号在传输过程中易受干扰等缺点,以Arduino开发板和NB-IoT无线传输技术为核心技术,设计了一种基于高度集成化、广覆盖、低功耗的棉田环境监测监测系统.系统以ATmega 328 P嵌入式芯片为主控制器,感知层通过终端节点采集温湿度及氮磷钾、电导...     

采棉机测产系统数据采集与处理的试验研究

收获过程中自动实时采集产量数据,并通过应用软件对所获得的数据进行处理获得产量数据分布图是精细农业的重要基础工作之一。介绍进口采棉机自动测产系统的组成和基本原理,以及棉花测产系统在实际收获中的试验方法,并对试验所获得的数据进行了分析。     

3MDZJ-1型电力驱动式棉花智能精准打顶机的研制

针对现有棉花打顶机械对棉花实际生长高度测量效果差及打顶过程中漏打顶、过打顶等问题,提出了检测装置与打顶装置分开、升降动力与切割动力分开的方案,研制了一种基于FPGA的电力驱动式棉花智能精准打顶机。检测装置对棉花高度精准检测,打顶装置根据机具前进速度进行实时调整,实现了精准定量打顶;触屏控制系统能够实时显示作业速度、作业面积及监控棉花打顶过程,大大提高了棉花打顶机械的智能化水平。田间试验结果表明:整机结构稳定,机具作业速度在2.97km·h-1以内时,打顶率达90%以上,机具结构设计合理,为棉花打顶机械化提供了技术支持。     

联合收获机称量式测产系统软件设计

运用VB 6.0编程语言设计了应用于谷物联合收获机称量式测产系统平台的测产软件。该软件能实时接收、显示和保存测产系统所采集的数据,计算得到实时收获总质量、收获面积等田间信息。软件对谷物流量数据计算处理作出谷物流量图;将GPS接收到的经纬度转换为高斯坐标,在平面直角坐标系中作出GPS轨迹图;最终将流量数据与GPS轨迹数据结合运算生成产量图。作图过程中当曲线即将到达界面边界时,曲线图会自动平移远离边界以保证实时图像的正常显示,在作图结束后可拖拽图像查看完整图形。经测试,软件在室内测产相对误差小于2%,在田间测产相对误差小于3%。     

南疆自动化滴灌棉花灌溉制度的研究

2015年,在新疆阿克苏地区农一师阿拉尔市塔河种业一场原有的棉花膜下滴灌系统基础上,改造成为自动化滴灌工程,并对自动化滴灌棉花灌溉制度和土壤墒情进行了试验研究。以典型的一个轮灌组为例,采用自动化技术监测同时工作的各出地桩(灌水小区)流量、管道压力及其相应灌溉片区里的土壤墒情变化,分析各灌水小区的灌水量与产量的关系。结果表明:灌水量增加到一定程度后,产量随着灌水量增加反而减少,灌溉定额为7 426 m3/hm~2时,产量达到最高值6 567.60 kg/hm~2,可为条件相似地区推广自动化技术和编制灌溉制度提供参考。     

基于SSA-RFR算法的采棉机测产传感器研究

随着棉花种植和收获的机械化程度提高,获取准确的产量图,分析田间产量数据,变得尤为重要,而采棉机作业时在输棉管道处监测产量是一种有效、可行的方法。现有光电对射式棉花测产传感器在作业中会有粘液遮挡检测通道、环境光影响等问题,面对复杂的田间作业环境,传感器标定普遍采用线性或多项式模型,精度和抗干扰性表现不够理想。针对上述现状,本文首先在传感器的结构和电路设计上做了抗干扰改进。然后在传感器标定过程中,尝试使用随机森林回归模型(Random forest regression, RFR),对实验样本进行训练、测试。在分析模型的表现后,提出了麻雀算法(Sparrow search algorithm, SSA)改进的随机森林回归模型,以均方误差作为适应度,对模型进行优化。经过验证,在相同验证集下,优化后的模型有更好的检测精确度。通过研究寻优上下界范围,平衡运行时间和检测精度,得到最优检测模型。该模型在验证集上表现良好,决定系数R²为0.99,平均绝对百分比误差(MAPE)为6.34%。台架实验结果表明,不同风速下最大误差为9.21%,平均误差为8.33%,改进后的传感器及检测...     

谷物联合收获机智能测产系统设计和应用

对谷物联合收获机智能测产系统基本组成、主要工作过程、主要传感器进行了分析；利用单位时间小区谷物产量计算模型和专用产量图生成软件绘制了一块小麦产量数据点图、栅格图和等值线图。     

采棉机智能监控系统的设计与研究——基于嵌入式云计算平台

近年来,越来越多的虚拟仪器技术及相应的机械设备得到了一定的推广普及,且在工业生产、农业生产领域取得了巨大效益。为此,基于嵌入式云计算平台设计了一种车载式采棉机自动监测控制系统。以我国新疆棉花生产、采摘作为探究对象,重点介绍了安装车载监控终端如何对采棉机作业位置信息与状态数据进行实时自动采集。     

计算机棉田信息采集与精量灌溉控制系统

计算机棉田信息采集与精量灌溉控制系统为研究滴灌条件下,棉田水分动态与棉花生长关系、棉田土壤盐分变化趋势、大气蒸散与不同时期棉田耗水关系而设计研制,为探索高产优质棉花需水规律提供了一种有效手段。主要介绍该系统的原理、各传感器(土壤水分、温度、土壤盐分、地下水位、降雨量、蒸发量)的功能及软件等。