基于物联网的农田环境在线监测系统

针对农田环境监测面积大、点多、时间长的特点,提出基于物联网架构的农田环境监测系统,系统由传感层、传输层和应用层构成。设计开发了以飞思卡尔MC9S12XS128为微处理器的无线传感器网络节点的硬件电路和太阳能供电系统,编制了协调器与路由器的底层软件,测试了远端服务器与WSN网络单点和多点之间的通信性能。现场试验结果表明:基于物联网的农田环境监测系统,运行稳定、可靠,为科学预测和科学种植提供了依据。      

丘陵山区农田信息采集车底盘爬坡性能仿真

针对丘陵山区精细农作时农田信息数据采集困难的现状,设计了一种新型的丘陵山区农田信息采集车底盘。为了提高该底盘的爬坡性能,运用多体动力学仿真软件RecurDyn中的低速履带模块(Track-LM),建立了该底盘的虚拟样机模型,并对其纵向和横向爬坡性能进行仿真研究,分析了不同坡角和路面对该底盘行驶速度、俯仰角、侧倾角及侧履带压力的影响。此研究可为改善该底盘爬坡性能提供理论依据。     

齿轮型多泵多马达传动系统设计与试验

为了使定量泵输出多级定流量以及定量马达输出多级定转速和定转矩,在比例型和并联型齿轮多泵/多马达的基础上提出了齿轮型多泵多马达传动理论。基于1-1比例型和3并联型齿轮多泵/多马达设计了2种齿轮型多泵多马达传动系统,并阐述了其工作原理和特点,且对2种齿轮型多泵多马达传动系统在不同工作方式下的输出特性进行了理论分析和拓展,并搭建了齿轮型多泵多马达传动系统试验平台。试验结果表明:齿轮型多泵多马达传动系统在不同工作方式下可输出多级定转速和定转矩,且各级转速和转矩存在一定的比例关系。试验结果与理论分析基本一致,验证了理论分析的正确性,为齿轮型多泵多马达传动系统的设计与研究奠定了基础。     

基于EnKF-3DVar模型的海淀区地表温度模拟

以城市化程度较深的北京市海淀区为研究区,基于2005年、2010年和2015年的遥感影像数据,利用基于影像(IB)的算法反演城市地表温度空间分布。将数据同化算法EnKF-3DVar与CA/Markov模型集成,将海淀区的多年平均臭氧浓度空间分布数据同化进行城市地表温度的模拟预测。结果表明海淀区的城市地表温度10年间呈现先下降后上升的趋势,但总体呈现下降趋势,其中2015年的平均温度为31.139 3℃。引入EnKF-3DVar的预测模型能够显著提升模型的模拟精度,所预测的2015年的数据结果 Kappa系数达到0.821 6。在有城市公园绿地的模式下,地表温度高值区呈现缓解趋势,在无城市绿地公园的模式下,城市地表温度高值区呈现出明显的扩张趋势,最高温度达到了56.142 3℃,城市生态绿地对于城市地表温度的空间分布影响巨大,合理布局城市绿地公园意义重大。     

瓜类嫁接机上苗定位夹持装置的设计

设计了一种新型嫁接机上苗定位夹持装置,可实现嫁接苗的定位、断根和夹取功能。新型上苗定位装置由滑块摇杆收拢机构和夹取断根机构两个部分构成,针对幼苗定位连杆末端需形成包络轨迹将嫁接苗包住的农艺要求,进行机构的数学建模和仿真优化,得到了最佳的结构参数。以“拿铁砧”葫芦苗为对象取苗进行试验,其定位夹持的成功率达93%以上,符合自动嫁接需求。     

甜菜果胶-WPI复合对β-胡萝卜素乳液消化特性的影响

基于静电吸附原理和酶促交联原理,分别采用静电自组装与酶促交联技术对β-胡萝卜素乳液进行界面改性,将甜菜果胶层吸附于蛋白乳液界面。结果表明,以乳清分离蛋白(WPI)作为乳化剂,果胶质量分数为0.15%时,可以制备出两种改性β-胡萝卜素乳液。尽管改性乳液的粒径明显大于原乳液,但是,消化后β-胡萝卜素的生物有效率明显低于原乳液,表明改性后的β-胡萝卜素乳液具有一定的缓释功能。并且,果胶间以酶促交联形式存在的改性乳液受pH值的影响更小,缓释效果更突出。     

规模化畜禽养殖场粪便养分数据空间化表征方法

针对目前进行规模化养殖场粪便养分分配,主要以行政单元为单位将规模化养殖统计数据总量按农田面积简单分配,认为所有的农用地之间都是均匀的,而忽视了农用地块之间存在差异性的问题,利用GIS空间分析技术,结合农用地地块间的空间差异性以及规模养殖畜禽粪便作为肥料施用的特殊性,构建了规模化畜禽养殖统计数据空间化算法,并结合农用地最大养分负荷,实现从规模畜禽养殖统计数据到区域畜禽粪便养分供给的空间化转换,最后以福州市闽侯县上街镇为例进行了算法的实际应用。结果表明研究区农用地氮、磷最大养分负荷分别为169.994 kg/hm2和34.973 kg/hm2。无论是畜禽养殖粪便氮养分还是磷养分,都未超过算法设定的阈值。     

螺旋揉搓式豌豆脱皮机设计

针对豆类淀粉行业急需对粉碎之前的豌豆进行脱皮这一现状,设计了一种螺旋揉搓式豌豆脱皮机。该脱皮机总体上采用行星结构,在滚筒带动筒内豌豆低速回转的同时,由驱动装置通过行星架驱动揉搓辊对豌豆进行揉搓。在计算功率、确定转速等总体设计的基础上,对滚筒结构及各种轴等主要零部件进行了结构设计计算及分析。设计后的脱皮机揉搓辊在随着行星架公转的同时,还绕着行星轴做旋转方向与公转方向相同的自转,增强了对豌豆的揉搓效果;相邻行星轴上的揉搓辊构成一条螺旋线,揉搓辊在对豌豆进行揉搓脱皮的同时还能将其轴向推移,以实现物料的轴向输送。     

广西早籼品种(组合)的稻米品质状况及改良目标

广西多数早籼品种(组合)的糙米率、精米率、粒长、粒形、糊化温度、胶稠度、蛋白质含量等指标。达到了农业部(NY122-86)二级优质食用稻米标准。但完整米率的达标率偏低,胚乳的垩白程度偏大,垩白粒率偏高,直链淀粉含量偏高,米粒的蒸煮延长性差。今后,早籼稻的品质育种应把提高完整米率,降低直链淀粉含量和提高胚乳的透明度作为品质改良的主攻目标。     

高产夏玉米的种植密度和肥料效应研究

应用电子计算机和二次通用旋转组合设计法,以玉米种植密度和N、P、K施肥量为供试因子,玉米籽粒产量和经济效益为目标,得出了夏玉米产量分别为≥10500kg/hm2,11250kg/hm2和12000kg/hm2的高产高效益的种植密度和N、P、K施肥方案.种植密度为97200株/hm2,施纯N 332.4kg/hm2,施P2O5 111.8kg/hm2和K2O 150.0kg/hm2,籽粒产量≥10500 kg;种植密度105000株/hm2,施纯N 367.2kg/hm2,施P2O5 110.0kg/hm2和K2O 150kg/hm22,籽粒产量≥11250kg/hm2;种植密度105000株/hm2,施纯N 439.4kg/hm2,施P2O5 120.0kg/hm2和K2O 150kg/hm2,籽粒产量≥12000kg/hm2.籽粒产量从10500 kg/hm2增加到12000kg/hm2,扣除成本每hm2纯收益增加603.5元.