种猪场群体母猪精细饲养管理系统的研究与应用

针对我国养猪业整体水平落后于欧美国家、先进饲养设备和饲养技术应用较少及大部分养猪场采用传统的限位栏模式的现状,提出了群体母猪精细饲养系统,并对系统整体架构和各部分进行了详尽阐述。利用射频识别(RFID)技术、计算机技术、通信技术、智能控制技术等完成系统构建,包括自动上料站和精细饲喂站的搭建,并自行研发了一套用于母猪精细饲养的母猪管理系统软件。     

农电学科双语教学方法及评价指标体系研究

双语教学是农电学科培养创新人才的有效途径之一,能够加强师生的科技素养,促进学科发展。针对该学科特点,采用差异化培养理论并结合威斯顿和格兰顿体系的双语教学方法是可行的。通过建立农电学科双语教学综合评价指标体系,发现该学科双语教学中,当前最需要加强的是双语教学团队的建设,其次是基础设施及条件建设,最后是教学及管理。     

小型化35kV农村模式变电所的方案设计

农网供电普遍半径长、负荷分散，建设农村小型化模式变电所的建设显得越来越重要。这与过去建设的常规变电所无论从主接线方式、设备配置及选型、总体布置还是保护方式，都有很大的变化，从而使小型化变电所无法按已有的规程进行设计，研究适合农村电网特点的小型化模式变电所，具有很强的理论和现实意义。     

温室环境适应性模糊评价方法研究

设施农业是我国农业的重要组成部分,温室是设施农业生产中最重要的基本设施。我国的设施农业生产经过几十年的发展取得了巨大成就,但目前也存在着很多问题,生产型温室类型选择不当就是存在问题之一。而我国目前还没有为温室类型的选择与评价提供定量分析的数学模型。为此,应用系统工程的方法,通过对温室环境适应性评价指标体系的分析,建立了一个评价温室环境适应性的模糊评价数学模型,这一研究不仅有重要的学术价值,而且有重要的现实意义。     

基于风冷聚光太阳能温差发电装置热电耦合性能分析与试验

为改变小型日光温室常规供电方式,将太阳能聚光集热技术与温差发电技术结合,以太阳能作为热源,北方冬季气温为冷源,设计聚光集热太阳能温差发电装置。运用Trace Pro光学软件对装置模型光学仿真模拟。结果表明,该装置能达到聚光集热目的,集热板中心位置能流密度分布最高且均匀。建立热电耦合平衡方程,采用有限元分析方法对单PN结及热电模块参数模拟分析,得到温度场、电势场分布趋势图,输出功率及热电转换效率随温差变化曲线。搭建试验平台,分析风速对装置参数影响,测试全天发电性能及连续发电性能。结果表明,随风速增加,集热体温度从378.5 K下降到327 K,热端温度从360.4 K下降到302.5 K,冷端温度在风速大于4 m·s-1后变化较明显,从262.2 K下降到240 K;该装置试验期间瞬时最大输出功率为58.6 W,平均输出功率为56.7 W,6 h发电量为340.2 W·h,热电转换效率为1.1%~4.3%;连续试验10 d总发电时间52.01 h,共发电2.74k W·h,可满足小型育苗温室中育苗、照明及无线传感器用电需求。     

日光温室温、湿度模糊控制系统研究

通过模糊控制系统的模型建立和模糊控制器的设计,对日光温室的温度湿度进行控制,使温室达到作物生长的最佳环境。     

第三方稻米溯源平台设计与实现

中国现有农产品质量安全溯源平台大多以生产企业(基地)为主体自行设计和实施,造成溯源平台与生产企业同属一个利益团体,溯源结果难以得到消费者认同。为解决这一问题,该文分析现有农产品溯源机制及实现方式,以稻米为例提出一种第三方溯源平台的设计模式。第三方溯源平台在政府监管下,通过独立权威检测机构对稻米生产相关数据进行检测,并把溯源数据安全可靠地提供给消费者。该溯源平台系统采用B/S架构,数据库采用My SQL,采用J2EE(Java 2Platform Enterprise Edition)等技术手段,通过与微信公众号连接,向消费者提供二维码溯源服务,针对溯源平台中二维码防伪关键技术问题进行深入研究,并实现试运行。该系统为2家企业的稻米高端农产品实现全程溯源。试运行结果表明,由第三方溯源模式带来的成本提升,在售价提升20%后,得到了消费者认可,且销量提高了20%,达到了企业的效益增长。证明本文设计的第三方溯源平台较好解决了消费者对溯源结果的认同问题,为优质农产品安全溯源提供了一种有效手段。     

基于微热管阵列的太阳能温差发电系统优化

温差发电技术因为具有无噪音、无污染物排放、体积小、质量轻等优点,是当今社会能源利用的科学研究热点,但其输出功率过低,传热效果较差仍是很大的问题。该文将微热管应用于低温下的太阳能温差发电中,对温差发电的系统设计进行优化,对其光热输出功率、热电输出功率较低的问题进行改善,通过采用PLC的双轴跟踪和黑铬镀金膜,将太阳能吸热能力提高了5.32%,同时在传热与散热过程中采用液态金属填充硅脂,让微热管阵列在太阳能温差发电传热过程中减少热损失,让光热平均的输出功率提升2.21%,在热电转换过程中,通过采用变长式电导增量法的MPPT,改善功率输出不稳定,精准度不高的问题,总体的光电输出功率可达到28.32 W,较之前相比光电输出功率提高了5.19%,通过对太阳能温差发电系统的追踪优化和传热结构的改善,完善了光伏板在农业上的应用。     

非聚光光伏-热电耦合系统表面换热影响分析及模型验证

目前光伏-热电耦合系统模型多是基于能量守恒原理建立的一维传热模型,忽略了系统表面自然对流及自然辐射换热的影响,对非聚光光伏-热电耦合系统能量分析影响较大。该研究通过ANSYS建立了光伏-热电耦合模型,分析考虑系统表面对流及辐射换热后的系统能量传递过程,研究不同冷却模式下3种不同光伏电池的光伏-热电耦合系统特性,并通过试验对比仿真效率与测量效率,分析仿真模型误差。研究发现系统表面换热对非聚光光伏-热电耦合系统热通量影响主要与环境温度与光伏温度有关,光伏温度越接近环境温度,系统表面对流及辐射换热影响越小。考虑系统表面对流及辐射换热后,3种光伏-热电耦合系统在不同冷却模式下,光伏背板热通量最多减少22.60%。系统表面对流及辐射换热对自然风冷散热模式的光伏-热电耦合系统精度影响最大,光伏背板热通量至少减少9.21%。当冷却效果较好时系统表面对流及辐射换热会导致光伏背板热通量增加,最多增加7.17%。非聚光模式下GaAs光伏-热电耦合系统受辐照度影响最小,600～1 400 W/m2辐照度范围内效率最多减少0.12%。该文所建模型仿真效率最大绝对误差为-0.299 5%,最大相对误差为-3.032 0%,较为适用于非聚光模式的光伏-热电耦合系统特性分析。     

基于微型自动导引运输车的盆栽作物数据采集系统

为了满足作物育/选种过程中高频次获取样本植株个体的生理指标及生长环境数据的需求,该文以微型自动导引运输车(automated guided vehicle,AGV)为基础结合ARM(advanced RISC machines)嵌入式技术设计了一套温室盆栽作物数据采集系统。该文介绍了温室盆栽作物数据采集系统的工作原理,组成结构和功能测试。系统由微型AGV、车载数据采集系统、通讯与控制系统等部分组成,微型AGV携带数据采集系统按照作业指令依次对样本植株个体的图像信息以及环境参数信息进行采集,解决了育/选种过程中需要人工方式对培育的样本植株个体数据进行采集的问题。随机选取160盆大豆样本进行数据采集试验,试验结果表明,采集的大豆植株图像完整、清晰,生长环境数据精确度高,平均误差不大于2%,对160个样本点的图像数据进行采集用时约9 min,数据采集效率大幅提高。试验过程中系统运行稳定,定位准确,误差为±6 mm,且无脱轨现象。该研究为温室盆栽作物个体的数据自动化采集提供了参考。