日光温室基质袋培番茄灌溉监控系统设计

为了解决日光温室基质袋培番茄精准灌溉的问题,设计了日光温室基质袋培番茄灌溉监控系统。系统利用数据采集器获取日光温室相关的环境因子,结合番茄生长和水分吸收模型计算灌溉量,并通过灌溉控制器控制电磁阀开闭时间的长短进行灌溉。实验结果表明系统稳定可靠,与传统的人工灌溉模式相比,使番茄增产17.9%,节水35.4%,因此适合用于日光温室基质袋培番茄的精准灌溉。     

农用植保旋翼无人机地面监控系统的设计与实现

植保无人机凭借其低成本、高效率、精准快速作业等优点,在农业植保领域得到快速发展,成为现代农业的一种重要装备。为了能够实时远程监控农用植保旋翼无人机的飞行状态信息,提高无人机飞行作业安全和作业质量,进行更好的飞行控制管理,设计并实现了植保旋翼无人机地面监控系统,可实现与植保无人机的远距离实时通信、监测飞行姿态、显示飞行作业轨迹和飞行控制等操作。地面监控系统采用嵌入式树莓派2作为硬件平台,2.4G无线模块实现数据收发,使用跨平台C++图形用户界面应用程序框架Qt对地面监控系统软件功能和交互界面进行开发,并制定了旋翼无人机与地面监控系统之间的数据通讯协议。该系统实际测试表明:监控系统可长时间连续稳定的工作,有效实现了对农用植保旋翼无人机实时监控与操作。     

排种器振动种盘内种群质量实时监测方法

采用悬臂梁称重传感器测量排种器振动种盘内种群的冲击力,在分析不同参数下输出信号变化特征的基础上,设计了由加法器、精密半波整流、二阶巴特沃斯低通滤波和差动放大串联组成的信号处理电路,实现了振动状态下种群质量的实时监测。在振动种盘试验台上进行了性能试验,设定振幅为3、4、5mm,相应振动频率分别在11~13Hz、10~12Hz、9~11Hz范围,结果表明:当单位面积籽粒质量κ1.8 g/cm2时,信号处理电路输出电压Vout与κ的非线性误差小于5.5%;当κ2.0g/cm2时,由于种群振动运动的不稳定导致输出电压Vout的波动性增强,测量的非线性误差增大。信号处理电路零点输出电压随种盘振动强度的提高而增大,测量灵敏度随种盘振动频率的提高而降低,籽粒形状和力学特性差异对测量结果的影响可以被忽略,监测方法具有很好的适应性。     

基于MODIS-LAI数据的广西甘蔗物候期提取

广西是我国甘蔗最大的种植区和蔗糖产业基地,但多年来因自然灾害导致的产量损失严重。及时、准确获取甘蔗的物候动态,可为区域甘蔗种植结构优化、灾害风险管理等提供科学支撑。本文分别借助Savitzky-Golay滤波、Asymmetric Gauss拟合及Double Logistic拟合方法对广西2014—2018年的甘蔗MODIS-LAI数据进行时间序列重构,并采用动态阈值法识别甘蔗关键物候期的时空变化特征。结果表明:1)上述方法可有效消除广西甘蔗LAI序列的不稳定波动和奇异值,且Asymmetric Gauss和Double Logistic方法的拟合结果较好地弥补了S-G滤波处理中局部曲线值动荡变化的缺点,能更准确地识别甘蔗生长过程;2)三种方法对广西甘蔗的播种-萌芽期、茎伸期、成熟期开始时间识别的RMSE和平均误差均在±15 d内,其中Asymmetric Gauss方法对甘蔗物候期的提取结果最优。综上,时序曲线重构法的抗干扰性能较好,可一定程度上弥补因云雨、复杂地形地貌导致LAI序列的误差,保证广西甘蔗物候信息获取的准确性。     

基于浑浊度监测山区河流悬浮泥沙含量的试验研究

针对山区河流悬浮泥沙含量监测缺乏实时性的问题,对浑浊度及悬浮泥沙含量进行监测,分析光照强度、流速、颗粒粒径和水体含沙量对浑浊度的影响,建立浑浊度与悬浮泥沙含量的关系模型式。结果表明： 1）光照强度对浑浊度的影响最大,根据二者之间的关系,将光照强度（E）划分为3个区间：E≤6 800 lx、6 800 lx <E≤22 000 lx、E>22 000 lx,对应于3个区间,确定了浑浊度与悬浮泥沙含量的关系模型; 2）水流流速主要影响上层泥沙颗粒的分布,流速为0.16 m/s时测量区域的浑浊度大于流速为0.018 m/s时的浑浊度; 3）泥沙颗粒的粒径大于扬动流速能带动的临界粒径时,其会沉积在渠底,因此,泥沙级配中大于临界粒径的颗粒占比越大,悬浮泥沙含量越小,浑浊度越小; 4）水体含沙量越大,水沙输移过程中携带悬浮泥沙的量也越多,测量区域上层水样的浑浊度越大; 5）采用本研究确定的浑浊度与悬浮泥沙含量的3个关系模型,预测得到的悬浮泥沙含量与实际悬浮泥沙含量的平均相对误差分别为7.22%、10.00%、8.58%。根据在自然条件下不同光照强度区间测得的浑浊度,可以得出该测量区域的悬浮泥沙含量。由于浑浊度可以现场连续、快速测得,所以将此方法引入山区河流悬浮含沙量实时监测是可行的。     

设施栽培条件下月季灰霉病预测模型的建立及应用

为有效防治月季灰霉病发生,保障切花产品采后品质,以‘粉蝴蝶’(‘Vuvuzela’)和‘雪山’(‘Avalanche’)为试验材料,实地调查设施内灰霉病发病情况,监测温室内温湿度,获取当地降雨量等气象资料,构建了月季切花设施生产灰霉病预测模型,并利用这一模型进行灰霉病防治的实际指导。结果表明：1)‘粉蝴蝶’‘雪山’的灰霉病病情指数与设施内的均温和均湿呈线性相关,据此建立灰霉病预测模型,Y=4.761-0.332X₁+4.930X₂+0.015X₃;这一预测模型经设施内实测验证,平均绝对误差(MAE)=0.20,平均绝对百分误差(MAPE)=0.31,表明可有效预测7日内设施条件下月季切花灰霉病发病情况。2)‘粉蝴蝶’‘雪山’在贮藏和瓶插期的灰霉病发病率与栽培中病情指数预测值呈正相关。当病情指数为Y=0.33的低预测值时,切花产品在模拟运输1 d+冷库贮藏5 d后,发病率为5.0%;当病情指数为Y=2.09的高预测值时,切花产品在相同处理后发病率可达35.0%。3)基于预测模型进行病害爆发前3 d喷药的早期防治处理,采收当...     

应用智能监控系统改善大型牧场奶牛繁殖性能的探讨

本试验旨在探讨应用智能监控系统对荷斯坦泌乳牛发情揭发率和受胎率的改善情况.试验选用澳亚集团东营神州澳亚四场的2 237头泌乳天数为40～200d的各胎次荷斯坦泌乳牛,随机分为2组,未佩带项圈的806头为对照组,另一组佩带有项圈的1 431头为试验组.对照组依靠尾根涂蜡笔进行发情揭发,试验组依靠智能监控系统进行发情揭发,...     

畜禽精准饲喂管理技术发展现状与展望

传统的畜禽饲喂方式易产生畜禽营养不均、饲料浪费等问题,且人工劳动强度较大、生产率有待提高.随着信息技术的进步,以节省饲料和人工成本、促进畜禽营养均衡、保障畜产品品质及安全等为显著优势的精准饲喂管理技术应运而生,并逐渐研发应用.该文阐述了畜禽精准饲喂中饲养信息获取、饲料精准配方及智能饲喂技术的发展现状并分析了当前存在的问...     

基于不同平台的小麦病虫害遥感监测研究进展

小麦病虫害的频发不仅会造成产量的巨大损失,病虫害防治农药的过度使用也会提高生产成本,增加农产品有毒残留的风险,而传统监测方法费时费力,具有主观性和滞后性.小麦病虫害遥感监测技术可实现快速、实时无损的监测,从而有针对性的提早防治病虫害.介绍作物病虫害光谱响应生理机制的基础上,重点从不同平台的角度入手概述近年来小麦病虫害遥...     

高寒阴湿地区半开放型暖棚牛舍冬季内环境监测评价

在高寒阴湿的寒冷地区修建半开放型暖棚牛舍,充分利用塑料膜的温室效应,能够达到保暖增膘的饲养目的,本课题研究采用定期定点观测的方法,在冬春季扣膜后,对暖棚牛舍和普通圈舍的采光系数、入射角、透光角、舍内外的温度、湿度及CO2、NH3、H2S等主要技术指标进行了监测和对比.结果表明暖棚牛舍(试验组)舍内11月份～3月份平均温度为8.78℃;平均湿度为55.53%;舍内的CO2含量平均为0.141%;NH3平均为19.02 mg/m3;H2S平均为9.91 mg/m3;采光系数为0.86;入射角为64°;透光角为45°.普通牛舍(对照组)的平均温度为0.25℃;平均湿度为66.75%;舍内的CO2平均为0.137%;NH3平均为18.49 mg/m3;H2S平均为9.64 mg/m3;采光系数为0.082;入射角为35°;透光角为10°.试验组牛的授配率、产仔成活率、繁活率分别比对照组提高了24%、17%、50%,而患病率降低了2.6%.