丸粒化包衣种子识别检测系统设计与试验

由于存在包衣配方不统一、包衣机自动化水平低等问题,目前我国种子包衣合格率检测精度和效率较低。为此设计了一套丸粒化包衣种子识别检测系统,针对形状为类球体的包衣种子进行识别。首先,搭建拍摄平台,拍摄的图像传输至识别控制系统中进行图像前期处理。其次,根据图像处理后不同类型包衣种子特征提出了一种识别检测算法,根据破损包衣种子与其它包衣种子图像面积比例的差异,利用高级形态学处理实现破损包衣种子的识别。根据多籽种子与合格种子颗粒像素值的差异实现对多籽种子以及合格种子的识别。最后,对种子总数、合格数、多籽种子数及破损种子数进行检测,计算得到包衣合格率。以红三叶种子进行试验,结果表明：整套系统图像采集、处理与识别时间约为3s;运用高级形态学处理识别破损包衣种子准确率达98.8%;当试验样本为200粒时,总数识别算法的准确率达到99.1%;对合格包衣种子以及多籽包衣种子识别相对误差分别为1.18%与3.36%。该识别检测系统实现了拍摄、图像处理、检测识别以及结果保存等功能,实现了包衣种子的无损检测。     

农用无人机移动补给平台自主降落算法与试验

为实现根据无人机作业位置改变中途补充能源或喷洒物的起降地点,增加无人机有效作业时间,提高无人机作业效率,设计了无人机移动补给平台。通过研究农用无人机自主降落过程,提出一种基于模糊逻辑和比例积分微分(Proportional-integral and derivative,PID)分段控制的农用无人机跟踪降落算法,该算法既拥有PID算法的高精度,又兼顾模糊控制算法响应速度快、超调量小、鲁棒性强的优点。目标轨迹跟踪预测由粒子滤波器跟踪算法和轨迹拟合算法相结合进行求解。仿真和现场试验表明,与单一的PID算法和模糊逻辑算法相比,分段控制算法能够把农用无人机对移动补给平台的跟踪误差缩小到6. 7 cm以内,在移动补给平台上的降落精度控制在7. 2 cm以内。     

成熟期大蒜茎秆力学特性的试验研究

针对大蒜联合收获机设计时缺乏必要的数据支持等问题,对成熟期大蒜茎秆力学特性进行了试验研究。采用农业田间数理统计方法对大蒜的几何特征进行分析,得出了大蒜主要几何特性指标值的变化区间和分布频率;利用万能试验机及拉伸试验对成熟期大蒜茎秆抗拉强度、挤压强度、起拔力等力学特性进行测试,研究了茎秆直茎、含水率、加载速度对大蒜茎秆拉断力的影响;应用Design-Expert软件分析,得出了松土位置参数优化组合。结果表明:直径对大蒜茎秆的拉断力影响最大,其次是含水率,最后是加载速度;大蒜最小起拔力的最优组合为挖掘深度9~18cm和挖掘距离2~10cm,所需起拔力小于53.1N,不会发生漏收现象;大蒜茎秆的挤压强度平均值是0.78MPa,所以在设计皮带夹持过程中挤压强度最大不能超过0.72MPa,为研制大蒜联合收获机关键装备提供了基础理论依据。     

4CML-1000型链耙式地膜回收机设计与试验优化

为了解决传统搂耙式地膜回收机卸膜和装箱困难、作业连续性差等问题,设计了一种链耙式地膜回收机,可以连续实现搂膜集膜、输膜抖土、卸膜过程。该回收机主要由机架、起膜铲、链耙、集膜箱等部件组成。为了使地膜回收机的性能达到最佳,首先在土槽实验室内对回收机的结构参数和工作参数分别进行了单因素试验和响应曲面优化试验,通过土槽试验得到地膜回收率、脱膜率、夹带土壤质量3个指标的二次回归方程、响应优化曲面及最佳参数组合。最佳参数组合为:耙齿总成间距300 mm,单排耙齿数5个,耙齿入土深度84.41 mm,回收机前进速度2.542 km/h,链耙线速度0.417 m/s。通过大田验证试验,得到优化后的地膜回收机性能指标为:地膜回收率90.2%,脱膜率88.1%,夹带土壤质量0.41 kg/m。大田试验表明,链耙式地膜回收机满足生产要求。     

我国大葱收获机械及关键技术研究现状

大葱是我国的传统种植经济作物,大葱收获工作是一个繁重的工作。近些年随着大葱收获技术的进步,我国的大葱收获机械也有很大的提升,鉴于此,进一步促进大葱收获机械的发展,介绍国内市场上代表性的大葱收获机以及每个机型涉及的关键核心部件。     

Cd2+胁迫对紫花苜蓿叶绿素和可溶性糖含量的影响

以紫花苜蓿为试材,采用盆栽试验,研究不同浓度Cd2 胁迫对不同茬期紫花苜蓿的叶绿素、可溶性糖的影响。结果表明:随重金属Cd2 胁迫剂量的加大,3茬紫花苜蓿叶绿素含量、可溶性糖含量呈倒"N"形规律变化,即降-升-降的变化,这与重金属诱导下紫花苜蓿的防御机制有关。3茬紫花苜蓿的可溶性糖含量不同,依次是第1茬>第2茬>第3茬,3茬紫花苜蓿的叶绿素含量不同:低浓度Cd2 下,第2茬>第1茬>第3茬;高浓度Cd2 下,第2茬>第3茬>第1茬。主要原因可能是由于苜蓿的收割,导致Cd流失,胁迫作用减弱或者是多种影响因素综合作用的结果。     

氮磷钾肥对能源草柳枝稷苗期生长的影响

为了探索柳枝稷在边际土地规模化种植过程中肥料效应方面的基础数据,在日光温室内开展了沙土盆栽柳枝稷苗期氮磷钾肥料效应试验研究。结果表明,氮磷钾肥对沙土盆栽柳枝稷苗期的叶面积、株高、地上生物量、地下生物量、总生物量均具有明显的促进作用,而且,氮磷钾的单因素肥料效应均达到显著水平(P<0.05);柳枝稷苗期总生物量与氮磷钾之间存在着显著的三元二次回归关系,日光温室沙土盆栽条件下,获得柳枝稷苗期最高生物量所需要的适宜氮磷钾浓度分别为:氮(N)94.01mg/kg,磷(P2O5)40.18mg/kg,钾(K₂O)117.96mg/kg。     

国内外秸秆收储运现状分析

秸秆收储运作为能源化及资源化利用的基础,越来越受到世界广泛地关注。为此,综合分析了国内外秸秆收储运模式、技术设备发展现状及相关成本模型,认为在体系、配套设备方面尚需深入研究,湿式存储影响因素还不明确,建议结合成本分析完善目前收储运管理模式;研发集收获、打捆为一体的集成设备;深入探索存储机理,以期对我国农作物秸秆收储运模式的发展提供借鉴。     

慢速热解条件下生物炭理化特性分析

生物炭可以作为优质燃料、土壤改良剂以及生物有机肥料等,不同用途的生物炭特性差异较大。为此,针对在慢速热解条件下产生的生物炭特性,如固定碳、热值、比表面积、孔隙等进行分析,得出温度是影响生物炭理化特性最重要参数,升温速率、滞留时间等对各特性也有一定影响。同时,结合目前各种类型热解设备综合比较认为:窑式热解设备适合生产质量不高、固定碳含量较高的生物炭;固定床式热解设备根据加热方式不同可以生产各种生物炭,适应范围较广;移动床式热解设备适合生产固定碳、比表面积较高的生物炭。另外,现有各设备在结构参数、自动控制方面、生物炭冷却方面还有待提高,设计出规模化、自动化的成套设备是未来的发展趋势。     

面向节水型产业结构的黑龙江省行业用水及经济特征分析

在有限的水资源条件下,合理分配水资源,提高用水效率及水的经济效益,已经成为目前的热点问题之一。以2010年投入产出表为数据基础,计算黑龙江省的用水、耗水及污染系数、各产业的影响力、感应力系数、生产诱发系数,进行用水、耗水效益和污染程度分析判断,并进行各产业的经济特征分析。结果表明：（1）农业用水成本最大,污染大,最不经济,出口对农业影响最大;（2）高用水行业主要集中在以资源加工为主的工业内部,高耗水行业只要集中在第二产业的部分制造业,高污染行业主要集中在以制造业为主的工业,投资对第二产业影响最大;（3）黑龙江省第三产业均属于一般用水行业和一般耗水行业,出除了住宿和餐饮业外其他服务业均属于一般污染行业,第三产业用水最经济,污染少,为促进第三产业的发展,应首先提高对第三产业的消费,其次加大对第三产业的投资和出口。