BP和RBF神经网络预测射流式喷头射程对比

为了探究适合全射流喷头多因素下射程的预测模型,通过改变喷头工作压力、安装高度、喷嘴直径、喷头仰角共4个参数,对射程进行测量.基于BP神经网络和广义径向基(RBF)神经网络的基本原理和算法,建立了全射流喷头射程预测的BP和RBF神经网络模型,并分析BP和RBF神经网络的预测性能.结果表明射程与工作压力、喷嘴直径呈非线性关系;当喷头在1.2 m安装高度、27°仰角、4~10 mm喷嘴直径时,压力增大到0.4 MPa,射程趋于极限,并且安装高度与射程呈正相关关系.BP与RBF神经网络均能较好地表达全射流喷头射程与主控因素之间的非线性关系.在训练时间方面,RBF网络比BP网络慢8.05 s;预测过程中,BP网络在每次运行程序时的预测结果不一定相同,而RBF网络则不会出现此问题,且RBF网络预测值与实测值之间的平均绝对误差比BP网络的小3.55%.从网络预测总体效果观察,RBF神经网络预测喷头射程具有更好的推广能力.     

Degradation and kinetic modeling of polyvinyl alcohol in aqueous solutions by a H<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>2</Subscript>/Mn(II) system

This paper is about the degradation of polyvinyl alcohol (PVA) in aqueous solutions using a H2O2/Mn(II) system. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and gel permeation chromatography (GPC) were applied to analyze the degradation products of PVA, and the results revealed that the backbone chain of PVA could be effectively broken and oxidized. Several unsaturated degradation products, including carboxylic acids, ketones, aldehydes, olefins, and alkynes were also detected and identified by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), which indicated that higher treatment temperatures would considerably promote the generation of lower molecular weight degradation products. According to the work presented in this paper, the degradation efficiency of PVA increased from 55 % at 60 oC to 99 % at 90 oC after treatment when the initial PVA concentration was 5 %, at pH=3 with a H2O2 and Mn(II) dose of 100 ml/l and 0.6 mol/l, respectively. In addition, kinetic modeling indicated that the experimental results were best fitted by the Page-modified model with an activation energy of 48.78 kJ/mol.     

地面弥雾机与六旋翼植保无人机在芒果冠层中雾滴沉积性能对比

为解决芒果园传统植保作业中农药用量大、施药不均匀、作业效率低等问题,并构建智慧芒果园,本研究对比了地面弥雾机和六旋翼植保无人机两种果园施药机具在芒果冠层中的药液雾滴沉积性能。将芒果冠层分为上中下层,以柠檬黄为示踪剂,使用高清相纸与滤纸采集药液雾滴,通过图像处理等手段分析雾滴沉积分布均匀性。试验结果表明,植保无人机在芒果树上部冠层叶片表面的雾滴覆盖率显著高于地面弥雾机,在其余冠层部位,两种施药机具在叶片表面药液无显著差异覆盖;植保无人机处理组叶片正反面平均覆盖率均为地面弥雾机的1.5~2倍,对叶片背面的防治优于地面弥雾机。地面弥雾机处理组叶片正面雾滴密度显著高于植保无人机,叶片背面无显著差异,植保无人机处理组正反面均未满足低量喷雾20个/cm2的病虫害防治要求。地面弥雾机药液沉积集中在中下冠层（61.1%）,植保无人机集中在上部冠层（43.0%）,冠层内部沉积比例地面弥雾机（48.6%）＞植保无人机（25.5%）,但地面弥雾机在冠层上部沉积能力不足,沉积占比仅为17%。研究表明,相较于植保无人机,地面弥雾机适用于芒果冠层中下部及内部病虫害防治,同时该机具较高的雾滴覆盖密度在喷洒杀菌剂时也有明显优势,植保无人机适用于针对芒果上部冠层如蓟马、炭疽等易发于外部花絮的病虫害防治。     

不同干燥工艺对莲子品质的影响

为深入了解不同干燥工艺对莲子干燥后品质的影响，该文以干燥后莲子的收缩率、复水率、抗性淀粉(RS)含量、色泽和组织结构为考察对象，研究了自然干燥、热风干燥、真空干燥、冷冻干燥、微波干燥和微波—热风联合干燥等6种不同干燥工艺对莲子品质的影响。结果表明：微波—热风联合干燥莲子的收缩率小，复水率高，RS含量低，色泽与莲子原始指标较接近，且能够较好地保持莲子的原始组织结构；微波干燥莲子的品质仅次于微波—热风联合干燥莲子；冷冻干燥莲子的收缩率和复水率均最佳，但RS含量高，色泽较莲子原始指标差，且组织结构发生了明显的变形和皱缩；自然干燥、热风干燥、真空干燥莲子的品质均较差。综合考虑，微波—热风联合干燥后的莲子除RS含量较低外，其他品质均较优，可作为最佳干燥方法应用于生产。     

基于机器视觉和YOLOv4的破损鸡蛋在线检测研究

破损鸡蛋导致的漏液会污染自动化生产线和完好鸡蛋,不仅影响生产效率,还会干扰裂纹鸡蛋的检测.为实现破损鸡蛋快速、准确、低成本的识别,本文利用机器视觉技术,并结合深度学习网络深层次特征提取、高精度检测分类的特性,提出一种基于YOLOv4网络的破损鸡蛋检测方法.构建破损鸡蛋图像数据集,搭建YOLOv4深度学习网络,训练含有破...     

树冠环绕式仿形对靶施药机设计与试验

针对树冠横切面形状引起施药机喷头与树冠间距发生动态变化从而导致树冠内、外和两侧、中部等区域喷药量不均匀、较多药液喷洒在无效空间区域的问题,该研究提出一种基于激光雷达树干定位的树冠环绕式仿形对靶喷药方式。首先,基于喷头环绕树冠的运动需求,设计对称交叉布置的两自由度仿形机构,并建立喷头运动学模型,采用基于二环PID算法对喷杆伸缩和喷头旋转进行精准控制,通过匹配施药机前进速度实现喷头半圆和多边形轨迹仿形控制;然后采用平面激光雷达对树干高度的水平面进行扫描,提出基于DBSCAN（dnsity-based spatial clustering of applications with noise）密度聚类和3点树干形状拟合的树干动态识别和定位方法;再次,在FreeRTOS框架下搭建双层控制系统,对树干定位感知、动态喷头仿形轨迹控制、数据通信和操控交互等多任务进行并行处理,实现基于激光雷达树干位置信息的喷头动态伺服仿形控制。最后,以雾滴沉积量、雾滴密度、药液覆盖率和雾滴体积中值直径作为量化指标,在树冠不同区域布置10个检测点,对环绕式和定距施药开展6组对比试验。雾滴结果表明,树干纵向和横向定位误差分别为9.44和1.74 cm,环绕式仿形施药方式的平均雾滴密度为72.2 个/cm2,平均沉积量为1.99 μL/cm2,药液覆盖率为47.5%,相比定距施药方式,雾滴沉积量和雾滴密度分别提升36.3 %和58.3 %,雾滴沉积量变异系数降低了60%,环绕式仿形对靶喷雾可有效提高药液利用率和喷药均匀性。     

多因素下全射流喷头射程计算模型及试验

为了深入研究多因素条件下全射流喷头射程公式,预测全射流喷头射程模型.采用组合法对全射流喷头射程进行试验设计,包括测量喷嘴直径、喷头仰角、工作压力、安装高度等因素,总结全射流喷头射程在不同因素下的变化规律,利用1stOpt软件进行数据分析得到全射流喷头射程计算公式,并利用此公式与当前常用的2个喷头射程公式进行对比分析.结果表明:随着工作压力的变化射程出现较大的变化,喷头射程随喷头仰角的增大呈先增大后减小的抛物线型变化,喷头安装高度对射程的影响较小,喷嘴直径越大喷头射程越大.全射流喷头射程与单个因素之间的关系与所建立的模型拟合较好,呈幂函数关系,计算射程与试验射程相差小于8%,研究结果可为全射流喷头射程的预测提供理论依据.     

Dynamics of methanogenesis,ruminal fermentation and fiber digestibility in ruminants following elimination of protozoa: a meta-analysis

Background: Ruminal microbes are vital to the conversion of lignocellulose-rich plant materials into nutrients for ruminants.Although protozoa play a key role in linking ruminal microbial networks,the contribution of protozoa to rumen fermentation remains controversial; therefore,this meta-analysis was conducted to quantitatively summarize the temporal dynamics of methanogenesis,ruminal volatile fatty acid(VFA) profiles and dietary fiber digestibility in ruminants following the elimination of protozoa(also termed defaunation).A total of 49 studies from 22 publications were evaluated.Results: The results revealed that defaunation reduced methane production and shifted ruminal VFA profiles to consist of more propionate and less acetate and butyrate,but with a reduced total VFA concentration and decreased dietary fiber digestibility.However,these effects were diminished linearly,at different rates,with time during the first few weeks after defaunation,and eventually reached relative stability.The acetate to propionate ratio and methane production were increased at 7 and 11 wk after defaunation,respectively.Conclusions: Elimination of protozoa initially shifted the rumen fermentation toward the production of more propionate and less methane,but eventually toward the production of less propionate and more methane over time.     

不同南瓜品种种子发芽耐盐性的研究

以中国南瓜、西洋南瓜、福瓜3个南瓜品种种子为试验材料，进行种子发芽耐盐性研究，测其种子发芽率、发芽指数、活力指数、苗长以及POD比活力，比较这些指标间的差异显著性，评价不同品种间发芽耐盐性的差别。结果表明：中国南瓜的发芽耐盐性最强，其次为福瓜，西洋南瓜最弱。     

西柳沟流域拦沙坝沟道冲刷减蚀能力模拟

为探讨风水交错侵蚀区拦沙坝建设对流域沟道侵蚀动力过程及沟道冲刷侵蚀能力的影响,通过分布式水文模型MIKE SHE以及一维水动力模型MIKE 11耦合模拟了西柳沟流域洪水过程,分析了新建拦沙坝建设前后流域沟道侵蚀动力变化,通过建立流域次暴雨水沙响应模型估算了新建拦沙坝工程运行期内的沟道冲刷减蚀能力。结果表明：(1)拦沙坝建成后,流域出口处洪峰流量减少40.90%,洪水总量减小35.85%,显著改变了西柳沟流域洪水过程,洪水过程线明显坦化;(2)流域主沟道平均最大流速、最大径流剪切力和最大径流功率分别减小21.66%,22.02%和34.31%,有效降低了沟道侵蚀动力;(3)在多年平均降水情况下,预计流域新建拦沙坝工程在25年工程运行期内的冲刷减蚀能力可达到3 309.49万t。研究结果可为风水交错侵蚀区拦沙坝减蚀能力评估提供理论支撑。