太阳能杀虫灯物联网研究现状与展望

太阳能杀虫灯在农业趋光性害虫受灯光引诱并接触金属网时释放高压脉冲电流杀灭害虫,可有效减少施用农药造成的环境污染和食品安全问题。本文介绍了利用无线传感器网络技术提升太阳能杀虫灯在农业迁飞性趋光害虫防治领域的应用效果,明确提出了一种新型农业物联网——太阳能杀虫灯物联网。首先,从杀虫灯在国内农业生产中的应用研究现状出发,总结了杀虫灯在林果、水稻和蔬菜等作物生产种植中的部署特点和杀虫工作时段分布情况;其次,分析了现有联网型太阳能杀虫灯节点的产品特点和杀虫灯物联网研究现状;然后,结合太阳能杀虫灯的能量采集方式、田间部署特点,综合分析了基于太阳能能量采集方式的传感器网络研究现状和基于启发式的传感器网络节点部署研究现状;最后,探讨了太阳能杀虫灯物联网的节点部署、能量预留管理、虫害爆发区域边界定位、虫情数据抗干扰传输等关键研究问题,并对太阳能杀虫灯物联网在农业生产中的应用进行了总结和展望。     

基于环境因子的黄瓜病害预测研究

日光温室中病害的预测预报是病害管理的重要组成部分,也是有效防治和控制病害发生发展的依据,更是农业生产管理和决策的前提。植物生长发育进程明显受到温度的影响,而病害发生又与长时间高温度和高湿度相联系。以往的病害预测多是基于对植物本身的病害特征、种植方法和农药的用量来实现的,多是如何防止。因此,病害早期的预测、预报和防治显得非常重要。为此,根据已有的专家知识库建立以环境数据(即温度和湿度)为输入的神经网络病害预测模型,通过此模型用实际的环境数据再预测未来病害,从而减少病害发生的概率,获得速生高产与优质高效的农产品,实现经济效益最优的目标。     

A methodology for the management of quality in horticultural distribution

This paper presents a comprehensive methodology for the post-harvest management of quality in the distribution of horticultural produce. The methodology consists of three connected subsystems—quality prediction, price prediction and management decision making. The theoretical frameworks developed have been tested experimentally and the methodology is now available as an aid to decision making.The three main forms of deterioration—mechanical damage, physiological deterioration and pathological decay—are modelled and quality out turn is predicted from input quality and environment-event-time histories in each case. Price prediction is based on price-supply-quality relationships developed from studies of prices on wholesale markets. The price of a particular consignment is calculated from a quality index using quality-price functions. A management decision subsystem then evaluates alternative distribution strategies in terms of profit.A case study on water loss in spinach during distribution from harvest to markets shows how the methodology works.     

苹果两向异性力学特性和跌落试验研究

压缩和冲击力学特性是与农业物料的损伤密切相关的物理特性。为了确定苹果的力学特性,利用万能试验机对苹果果肉和果皮进行了力学试验,并分析了苹果果肉的压缩特性和果皮的拉伸特性。针对苹果的冲击力学特性,选择冲击材料、冲击材料的水平速度和苹果跌落方向3个因素设计跌落试验。压缩试验表明:苹果果肉径向和轴向的弹性模量分别为(2.81±0.37)、(3.96±0.69)MPa,两向的弹性模量和屈服强度都具有显著性差异,而果皮的横向和纵向在弹性模量上有显著性差异(p<0.05)。跌落试验表明:果实的轴向抗损伤能力强于径向,果实损伤量随着冲击材料的水平速度增大而减小,且冲击材料的表面粗糙度会影响果实损伤量。本研究可为深入理解果实压缩特性和冲击损伤机理提供帮助,并为建立更准确的果实模型提供基础依据。     

马铃薯全程机械化配套技术

土地流转政策使大量农村撂荒、闲置耕地被流转整合,土地的生产经营模式也由家庭作坊型逐步向集约化农场型转变。充分发挥农业机械作用,形成规模化生产作业模式,对于提高作业效率、节约人工成本、降低劳动强度和增加经济效益的作用是十分明显的。      

农机类科研院所科研副产品管理规范研究探索*

针对目前国内农业机械类科研院所科研副产品管理规范研究缺失问题,为制订符合其特点的科研副产品管理规范,减少国有资产损失,在阐述种植业类农业科研副产品管理基础上,分析提出农业机械类科研副产品产生的特点——不以农业种养殖为目标、产生的科研副产品较少、损伤大难以达上市销售要求、较少产生可上市销售的科研整机或零配件等科研副产品、农机产品上市销售需要资质鉴定或认证的主体不是科研单位。并对代表性农机科研单位科研副产品的管理举措进行分析,提出的明确科研副产品管理责任主体和台账登记、处置原则方式和流程、收支管理要求、监督和“红线”等新举措,对国内其它农业机械类科研院所科研副产品管理提升或制订具有一定的借鉴意义。     

农业水费管理制度透视与创新——基于交易成本分析视角

农业水费管理制度是农业水资源管理制度的重要组成部分和关键环节,农业水费管理制度能否正常运行必将最终影响到农业水资源管理制度能否正常运行.首先简要阐述交易成本与制度创新之间的关系:一方面,交易成本是制度创新与否的重要判定指标,另一方面,制度创新是降低交易成本的必要手段;其次,分析了农业水费管理制度运行的现状及其运行中的交易成本;最后,分别从两个方面提出了降低农业水费管理制度运行中交易成本的制度创新措施.     

物联网技术在现代农业管理中的应用

物联网是将大量的传感器节点构成监控网络，通过电脑或手机平台对监测参数进行分析，实现精细管理和节能减排。基于物联网技术的现代管理是智慧农业的基础，是我国农业发展的必然趋势。该文结合典型案例，分析研究物联网技术，对研究现代农业生产管理有借鉴意义。      

基于经济效益的农业新型经营主体小麦玉米全程机械化农机配备研究

因山东省旱作灌溉区种植模式多样、技术模式不统一，规模化生产下的机械效能未能充分发挥，存在动力机械与机具配套比低、农机动力与资金浪费问题，在对小麦玉米周年轮作下全程机械化技术模式调研后，总结小麦玉米全程机械化技术路线，构建以作业成本最小为目标的农机装备优化配备模型。通过对平度市某小麦玉米种植合作社进行计算，作业成本较实际情况下降10.9%；总动力优化配备结果为23.712 kW，下降51.36%；农机配套比提高50%。研究结果可为山东省旱作灌溉区小麦玉米全程机械化技术模式优选、农机农艺深度融合、农业合作社的农机配备等方面提供技术参考。     

基于高斯过程建模的物联网数据不确定性度量与预测

物联网已经成为农业大数据最重要的数据源之一,自动观测数据的质量控制对农业生产分析以及基础科研数据应用非常重要。针对农业物联网观测的一类非平稳时间序列数据中的数据缺失、野值剔除、感知故障预警和长时间预测等问题,采用光滑弱假设高斯先验,构建了基于高斯过程的自回归模型表征的动态系统,并通过样本集学习,形成能考虑噪声干扰的传感变化规律建模,并可提供预测误差带用于预测数据的不确定性度量。针对原始数据的缺失和野值问题,采用基于高斯过程的短期预测,可补齐缺失数据,利用其不确定性度量可甄别数据野值,进行野值剔除与替换,并在此基础上判断感知故障;给出了基于输入数据不确定性传播的多步迭代预测方法,使长期预测仍可以跟踪农业数据的动态轨迹,并可为其预测值提供不确定性度量;将温室采集的真实传感数据用于分析试验,验证了高斯过程用于服务器端的农业时间序列数据采集质量控制的可行性。     

Fruit packaging and handling distribution systems: An evaluation method

Fruit and vegetable distribution systems vary in efficiency according to the inherent characteristics of the produce and the packaging and the handling procedures adopted. The maintenance of quality depends on the interrelationships of these components.It is proposed that performance prediction should be used to obtain maximum benefits from the distribution system. To evaluate the performance of a system requires that its elemen be identified and linked so that the interrelationships can be quantified. It is also necessary to establish acceptable limits for quality and losses.A method for predicting system performance is outlined and, for apples, an eight-step procedure for predicting bruising is given. The method is based on energy concepts and energy absorbed by packaged apples serves as the link between fruit, package and handling.The basic approach should be applicable to a wide range of products.     

基于注意力机制的农资标签文本检测

农资包装上的文本含有登记证号、有效成分含量、生产许可证号、产品标准号等产品相关信息,这些不仅为农民购买农资提供重要的依据,还有助于农资监督机构发现影响农资安全的问题,同时也对出口农资的识别有极大的帮助。基于农资包装图像构建数据集,提出一种基于注意力机制的农资标签文本检测模型,该模型使用Swin-Transformer作为骨干网络,采用FPN提取文本特征,设计双特征融合模块(Twin Feature Fusion Module, TFFM)来统合局部特征和全局特征,预测阶段采用缩放式扩展算法来生成文本边框。该模型在自建农资包装图像数据集上的试验结果表明：其准确率、召回率和F值分别为91.4%、87.3%和89.3%,均优于主流方法,对农资包装图像文本检测任务具有一定的优越性。     

基于深度学习的多种农产品供需预测模型

为进一步提高农产品供需过程模拟与估算精度,本研究以自1980年以来国家级和省级的大量农业数据作为样本,充分考虑农产品品种、时间、收入、经济发展等因素影响,构建基于深度学习长短时记忆神经网络（Long Short-Term Memory Neural Network,LSTM）的多种农产品供需预测模型。模型在充分考虑机理性约束条件的前提下,利用深度学习算法在非线性模型分析预测中的优势,对稻谷、小麦、玉米、大豆、猪肉、禽肉、牛肉、羊肉、水产品等9种主要农产品供需进行分析预测。将基于本模型的2019—2021年产量预测结果与国家统计局公布数据进行对比验证,三年平均预测准确率96.98%,表明本研究构建的预测模型能够高效地反映隐性指标变化对预测结果的影响。该模型可以通过及时地监测农业运行数据,为多区域、跨期的农业展望工作提供智能化技术支持。     

面向精细农业的无线传感器网络关键技术研究

在我国当前农业生产过程中,将无线传感器网络关键技术应用到农业生产优化中,面向精细农业,结合运用无线传感器网络关键技术,不仅有助于优化管理精细农业生产决策,也可以转化农业管理方式,促进我国现代信息化精细农业经济发展。为此,研究了面向精细农业的无线传感器网络关键技术,优化设计了面向精细农业的无线传感器网络管理系统,以便促进精细农业管理的规范化,降低精细农业生产能耗。该研究方案在某精细农业生产中得到应用验证。     

农机产品研制过程中的可重构性研究

可重组制造系统能动态调整制造系统,达到提高生产效率以及缩短设计时间、制造系统重组时间和新产品上市时间的同的。为此,提山了可重构农机产品链开发设计制造模型,运用此模型设汁开发出16K2农用运输下和JLZ03小型装载机,分析了两款产品具体的可重构组元及使用虚拟样机技术进行产品开发的方法,认为此模型有助于产品开发规划、提高制造效率、降低成本,并建议在此基础上进一步研究农机产品制造系统的可重构性。     

气力输送技术在农业机械中的应用

气力输送技术可在很大程度对农业机械进行结构简化,降低成本和提高作业效率,越来越多地被用于播种、施肥和捡拾收获等物料输送装置中。了解气力输送技术的特性以及在农业机械中的应用现状,对于提高农机作业效率、促进先进农业机械化技术研发具有重要意义。为此,在农业物料气力输送特性、气力输送技术在农机领域的应用情况等方面进行大量文献调研分析和归纳总结。根据正负压输送的不同特点,对气力播种、施肥、收获捡拾机械装备的主要结构、工作原理和特点进行分析和阐述。在此基础上,指出农业领域气力输送应用和研究中存在的问题,包括：气力输送方式存在易堵塞、精度稍低的问题,能耗较大的问题以及相关基础研究不足的问题。针对以上存在的问题,提出针对性的建议：优化结构、配套监测系统,提高工作可靠性;改用效率较高的智能风机,降低能耗;加强基础研究,充分利用仿真等研究手段,进一步促进气力输送技术的应用。     

辽宁省植保机械应用现状调查分析

对辽宁省农资经销商经营和农民使用植保机械情况进行调查得出,农户使用的植保机械以手动喷雾器为主,质量参差不齐;电动、机动喷雾器及其他先进施药器械,受销售价格、使用成本等因素影响使用程度不高,但在专业化统防统治和重大病虫害应急防控中发挥着重要作用。随着现代农业深入发展,老旧喷雾器械亟待更新,器械质量与市场服务亟待规范,农民施药水平亟待提高。     

水肥一体化施肥机吸肥器结构优化及试验

为探究水肥一体化施肥机吸肥器结构对吸肥量的影响及吸肥通道吸肥量差值较大的问题,运用SolidwWorks设计并联1条、2条、3条射流泵的吸肥器模型;并利用FloEFD对3种吸肥器的吸肥量进行分析。综合对比数值模拟结果可知:吸肥器的最优结构为并联3条射流泵。此外,通过改变主管道长度和射流泵间距对吸肥器结构进行优化并分析每条射流泵吸肥量,结果表明:吸肥器结构优化后,每条射流泵的吸肥量趋于相同且吸肥量高于优化前。样机试验表明:每条射流泵的吸肥量差值较小,试验得到的吸肥量数据与数值模拟数据的误差在合理范围内;样机长时间运行具有很好的稳定性,可满足实际的农业灌溉施肥要求。     

农业物料静载力学性能的研究现状及趋势

随着农业工程学科的发展,深入研究农业物料的力学性能显得越来越重要,这是因为农业物料的这一性能既可以为农业和农产品加工装备的发明和改进提供理论依据,也可以在农产品品质检测和品种改良方面提供理论支持。为此,介绍了农业物料静载力学性能的国内外研究现状,并对其发展趋势进行了分析。     

多馈源热风微波流态化干燥试验台

阐述了多馈源热风微波流态化干燥试验台的总体结构和工作原理,分析了微波干燥室、微波管开口位置和振动流态化装置的设计,确定了具体结构和相关参数。微波干燥室的总模式数为106,品质因素达到1 398,6管单面开口磁控管配置方式的微波场更为均匀,调节振动电动机频率可使物料处于流态化状态,保证物料更均匀地吸收热能和微波能。利用试验台对鲜胡萝卜的分段组合干燥工艺进行了试验,脱水胡萝卜颗粒之间的含水率差异在1.22%之内,保持胡萝卜原有色泽、气味和滋味的干制品合格率达到88.63%。