基于温湿度场云图的小麦粮堆霉变与温湿度耦合分析

为了研究粮堆霉变和温度场、湿度场的时空耦合关系,该文建立了模拟仓装置,在模拟仓内装入体积比为9∶50的高水分小麦(20.1%,w.b.)和低水分小麦(11%,w.b.),于18℃恒温室内储藏800 h。试验过程中,高水分小麦中心插入30℃的加热元件,短时加热引发粮仓内部湿热迁移,通过构建温、湿度场云图,检测CO_2气体浓度和储藏霉菌变化,揭示温、湿度场与粮堆霉变的时空耦合关系。通过云图观察到湿空气上移而形成窝状高湿区,在温度适宜的条件下,高温中心区由于湿度偏低,几乎不发生霉变,窝状高湿区霉变最严重。当温度降低后,模拟仓内粮堆霉变受到抑制,微生物生长速度减慢。试验结果表明,在温度和湿度的变化和耦合过程中,粮堆霉变不仅是时间的函数,也是空间的函数。由于粮温散失较快,试验过程中,粮堆内没有观察到自发热点。该文可为今后进一步建立粮堆多场耦合规律和储粮过程中霉变发热的监测预报奠定基础。     

玉米粮堆霉变发热过程中的温湿度场变化规律研究

为模拟储粮粮堆局部含水率偏高引起的霉变发热现象,进而研究此现象中温、湿度场的变化规律,该文在试验仓内湿基含水率14.0%的玉米粮堆中心加入湿基含水率18.2%的玉米,在30℃室内储藏40 d。试验粮堆由于霉变引起自发热。试验过程中,通过计算玉米粮堆中垂面内高温区和高湿区的面积变化,从而揭示玉米粮堆霉变发热过程中温、湿度场的变化规律。试验结果表明,粮堆中垂面高湿区面积缓慢扩大,高温区面积开始扩大缓慢,但在与周围粮温最高温差升至3.7℃后,面积扩大速率加快,且高温区与高湿区面积的当量半径r与温度差?T成正比,此正比关系经过了粮库浅圆仓的验证。这为进一步定量分析粮食仓储过程中的高温区和高湿区扩散提供了依据。     

基于绝对水势图的粮仓远程智能通风测控系统

为了提高粮食仓储中通风作业的管理水平,并降低粮仓管理员的工作难度,该文提出了一种基于绝对水势图的粮仓远程智能通风测控系统的设计方案,采用物联网和Android技术着重研发了"粮仓智能通风系统",并详细阐述了该系统的软硬件框架、主要功能模块及操作流程。绝对水势理论是利用水势图进行粮仓机械通风作业管理和控制的方法。在绝对水势理论中,提出了3个通风窗口:降温窗口、降水窗口、调质窗口。每个窗口都对应着相应的通风作业模式。当气温状态点在绝对水势图中的位置进入到某一窗口区域中时,则进行相应的通风作业。相比原始低效的温湿度数据处理方法,该系统数据用图形化的方式展现,降低了粮仓管理员的工作难度,加快了工作效率,解除了对粮仓管理员工作地点的限制,并且,该系统实现了对粮仓的信息化、智能化和远程化控制。在该系统的控制下,装粮试验中的模拟仓通风效果良好,并已安全度过长春地区储粮危险期。研究结果为相关粮食仓储工作提供参考。     

5T智慧农场管理系统构建与应用探索

为了解决农作物生产管理、信息组织、感知、传输、处理技术分散等问题,该研究在创新5T（大5T：种期、苗期、秧期、籽期和产品期;小5T：熟收、田场、干燥、收仓和仓储）精准时效农业生产管理方法和标准的基础上,提出了基于农作物生长时效通道和存续时效区块的智慧农场基元模型、管理架构和5T管理系统架构;根据智慧农场的系统架构以动态物联码为抓手,融合物联网、智能感知、大数据和智能终端等技术,开发了水稻5T智慧农场管理系统;依托吉林大米产业联盟,围绕优质水稻籽期进行了系统的初步应用,发现了收获管理不当造成的7.16%隐性损失。基于5T管理的智慧农场系统在农作物生产管理上取得了显著增效、减损和提质的效果,5T智慧农场管理系统的精细管理与精准决策方法可将智能控制与无人农机装备紧密连接,为最终真正实现智能化的自主无人农场提供参考。     

螺旋驱动式粮仓机器人行走机构设计与试验

目前粮仓管理中的粮面平整、施药、翻倒等作业主要靠人工完成,存在成本高、费时费力、工作环境差等缺点,且因粮面松软,现有粮面行驶机构存在易下陷、易倾覆和行驶不便的问题,亟需开发粮面行驶能力较强的机构为粮面作业提供移动平台.为此,该研究设计了一种螺旋驱动式粮仓粮面行走机构,主要由2个旋向相反的螺旋驱动轮组成.通过对螺旋驱动轮...     

基于EDEM-Fluent的玉米储藏立筒仓环流通风与纵向通风仿真分析

为解决立筒仓中纵向通风方式储粮效果不佳,在储粮机械通风过程中存在通风不均匀等问题,该研究结合纵向通风与横向通风的优点建立了环流通风仓模型,应用EDEM-Fluent流固热耦合方法,对相同工况下,储粮仓两种风道结构在机械通风时的速度场、温度场进行仿真对比分析。结果表明：环流通风速度均匀性指数为0.92,纵向通风速度均匀性指数为0.88,相同工况下环流通风气流在粮仓内分布更均匀。在温度场仿真分析中,纵向通风初期入风口附近区域粮堆温度呈梯度下降,明显低于初始温度,上层粮堆由纵向通风引起的热量传递不明显,受仓顶环境温度影响,粮面温度较粮堆内部低;环流通风初期,上层粮堆在环流通风影响下已经开始进行热量交换,产生温度梯度,通风结束后,纵向通风在粮层高度H=0.5 m处,温度维持26.85℃,H=0.8 m处温度降到27.85℃,整体平均温度降至24.77℃,环流通风仓在这两处温度分别为24.85和25.85℃,整体平均温度降至23.43℃,环流通风整体降温效果优于纵向通风;在颗粒温度场仿真分析中,相较于纵向通风,环流通风仓上下部颗粒温度相差较小,整体降温均匀。在不同通风形式下的粮仓各层温度变化规律...     

用BP神经网络进行秧苗图像分割

采用BP神经网络模型，研究了真彩色秧苗图像分割的神经网络方法。选取训练样本图像，以人工分割后的图像结果为导师信号，将图像的特征向量采用BP算法进行训练，获得有效的网络权值。以玉米秧苗图像为实例进行训练和图像分割，实验结果表明，BP网络能够获得较好的分割效果。该研究为进一步的秧苗图像处理奠定了基础。     

东北地区稻谷储藏期间脂肪酸含量的预测模型

粮食储备是保障国家粮食安全的重要物质基础,谷物中脂肪酸含量是粮食储藏过程中品质变化的敏感性指标。为了实现绿色储粮安全管理,该文采用多元线性回归(multiple linear regression,MLR)、人工神经网络(artificial neural network, ANN)、支持向量回归(support vector regression, SVR)、最小二乘支持向量回归(least square support vector regression,LSSVR)等机器学习算法模型,对东北地区稻谷储藏过程中的脂肪酸含量(以KOH计)进行预测。通过主成分分析(principal component analysis,PCA)方法筛选稻谷关键储藏参数,得到4个影响稻谷脂肪酸含量的关键因子,分别为稻谷入仓水分、入仓脂肪酸含量、储藏有效积温、检测粮温。然后,将得到的关键因子进行归一化处理,再分别输入到MLR、ANN、SVR、LSSVR模型,采用决定系数R2、平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分比误差(MAPE)、均方根误差(RMSE)等评价指标对不同模型的预测性能进行对比,探讨稻谷脂肪酸含量预测的最优模型算法。研究结果表明,LSSVR模型的决定系数R2、MAE、MAPE、RMSE分别为0.911、0.275 mg/100 g、1.604%、0.348 mg/100 g,预测效果略优于MLR,明显优于ANN和SVR,LSSVR和MLR模型可作为稻谷储藏期间脂肪酸含量预测的方法。该研究实现了稻谷脂肪酸含量的预测,为科学储粮、安全绿色储粮提供参考。     

寒地超级稻摘脱台设计参数的试验研究

为进一步改善寒地超级稻霜前收获摘脱台的性能,降低梳脱损失,通过对影响摘脱台工作性能的主要参数和结构特点的分析,在4ZTL-1800型气吸式割前摘脱稻麦联合收割机研究基础上,设计了一种具有可更换3种滚筒的摘脱台。以摘脱台的总损失为评价指标,对摘脱滚筒线速度、喂入速度、喂入口开度与喂入口风速进行了单因素和多因素正交试验。单因素试验表明：摘脱滚筒线速度、喂入速度和喂入口风速三因素对摘脱损失有显著影响。正交试验表明：最佳组合为滚筒线速度23 m/s,喂入速度1.1 m/s,喂入口开度120 mm,喂入口气流速度14 m/s,此技术条件下摘脱损失不大于1%。所设计的摘脱台满足超级稻收获要求,并为超级稻割前摘脱联合收割机摘脱台的设计提供依据。     

五个不同厂家猪瘟活疫苗免疫效果对比试验

对市面上常见的5个厂家生产的猪瘟活疫苗进行免疫效果比较试验,并通过兔体热反应法比较不同疫苗间的效价。选取75头30日龄未免疫猪瘟疫苗的健康仔猪,根据不同的母源抗体水平进行分组免疫,于免前及一免后7、14、21、28、35、42 d,二免后7、14、21、35、49、63、77、91、126 d进行采血并进行抗体检测,比较不同厂家猪瘟活疫苗的免疫效果。结果表明,A、B厂家的疫苗效价最高,其次为C、E厂家疫苗,最后为D厂家疫苗;不同厂家的猪瘟活疫苗免疫不同水平母源抗体的仔猪,所产生的免疫效果为A厂家疫苗最优,表现出较高的抗体水平和较长的持续期,其后依次为C、B、E、D厂家疫苗。