Compatible measurements of volumetric soil water content using a neutron probe and Diviner 2000 after field calibration

Field calibrations for a neutron probe and a capacitance sensor (Diviner 2000) for measuring the soil water content of a shrinking–swelling clay soil were substantially different from commonly used default values. Using our field calibrations, the two instruments estimated similar changes in the cumulative water content of a soil profile (0–1 m depth) over one growing season.     

羊、鸡抗鼠脂肪细胞膜抗血清对大鼠体脂与生长性能的影响

应用提取的鼠脂肪细胞膜分别免疫羊和鸡 ,所产生的抗血清用于 Wistar大鼠被动免疫。实验 1: 组腹腔注射羊正常血清 , 组腹腔注射羊抗鼠脂肪细胞膜抗血清 ,剂量均为 1m L /只 ,连续注射 4 d。结果表明 ,羊抗鼠脂肪细胞膜抗血清免疫促进了大鼠体增重 ,降低了体脂沉积 ,与对照组相比 ,7周末体重增加 6 .35 % (P<0 .0 5 ) ,饲料摄入增加6 .85 % (P<0 .0 1) ,料重比 (F/G)提高 4 5 .0 0 % (P<0 .0 5 ) ;肾周、附睾、网膜脂肪垫重量分别降低 2 3.92 % (P<0 .0 5 )、34.4 5 % (P<0 .0 5 )、0 .98% ,脂肪总量降低 2 0 .92 %。实验 2 :1组腹腔注射鸡正常血清 ,2组腹腔注射鸡抗鼠脂肪细胞膜抗血清 ,剂量均为 1m L/只 ,连续注射 4 d。结果表明 ,鸡抗鼠脂肪细胞膜抗血清免疫对大鼠的生长发育产生了不利影响 ,7周末 ,免疫大鼠平均体重较对照组减少 4 0 g(P<0 .0 5 ) ,饲料摄入显著降低 (P<0 .0 1) ;对体脂的沉积和血液中 TG和 FFA的影响没有规律 ,且无统计学意义     

ZigBee技术在精准农业中的应用

介绍了ZigBee的基本概念、控制系统的网络结构、硬件结构、软件设计等,提出了ZigBee技术在精准农业中的应用及发展前景.     

PTC电阻式车用油位传感器控制系统研究

为了提高油位传感器的精确性,避免传统传感器的不足,根据传统的电阻油位传感器提出了在结构上采用PTC探针式电阻来获取油位,实时检测探针两端电压来分析并获取油位,并采用PID控制对数据进行修正。提出了基于压差的合理性范围检测油位评估检测系统并运用Simulink搭建系统的模型,在评估油位时出现不合理错误会报告给DSM系统,并重新测量。用系统标定实验和系统测量实验来验证系统的准确性。系统在一定程度上提高了测量的准确性并能够有效避开温度等其他因素的影响,经实验证明在标定后的检测系统精确性较高,最大相对误差不超过2.90%。     

保护性耕作模式对黑土有机碳含量和密度的影响

以公主岭市长期（10 a）保护性耕作定位试验为研究对象,分析与传统耕作模式相比的几种保护性耕作模式对黑土固碳效应的影响。共设4种耕作模式,即秋翻秋耙匀垄、秋灭茬匀垄、全面旋耕深松和宽窄行交替休闲（又叫松带、苗带交替休闲）（后3种视为保护性耕作）。结果表明,经过10 a的耕作试验,不同的耕作模式对土壤有机碳有显著的影响。表层0～20 cm秋翻秋耙匀垄和秋灭茬匀垄模式的土壤有机碳含量最低,深层30～50 cm全面旋耕深松模式的土壤有机碳质量分数显著低于其他耕作模式13.49%～25.14%;0～50 cm耕层     

可穿戴设备部署位置对羊只行为识别的影响与分析

羊只的行为状态能够直接反映其健康状况及所处的生理阶段,为实现自动化的羊只行为识别,以圈养的小尾寒羊为试验对象,构建一个基于加速度传感器的可穿戴式行为监测装置。利用MPU9250为核心的九轴姿态传感器采集羊只静止、行走和进食的行为信息,并将传感器分别部署在羊只颈部、背部靠近前腿处、前腿和后腿四个不同的位置。对于采集的数据,利用去噪和降维进行预处理,并分别利用k-means和SVM进行分类识别。k-means均值聚类算法对颈部处的行为识别准确率最高,为79.34%,SVM支持向量机算法对颈部处的行为识别准确率最高,为92.63%。SVM算法用于羊只行为识别的整体准确率高于k-means,且传感器部署在羊只颈部时在不同识别方法下,识别效率均优于其他部位。研究结果对于构建自动化的羊只行为检测系统具有重要的现实意义。     

Simple method for extracting the seasonal signals of photochemical reflectance index and normalized difference vegetation index measured using a spectral reflectance sensor

A spectral reflectance sensor(SRS) fixed on the near-surface ground was developed to support the continuous monitoring of vegetation indices such as the normalized difference vegetation index(NDVI) and photochemical reflectance index(PRI). NDVI is useful for indicating crop growth/phenology, whereas PRI was developed for observing physiological conditions. Thus, the seasonal change patterns of NDVI and PRI are two valuable pieces of information in a crop-monitoring system. However, capturing the seasonal patterns is considered challenging because the vegetation index values estimated by the reflection from vegetation are often governed by meteorological conditions, such as solar irradiance and precipitation. Further, unlike growth/phenology, the physiological condition has diurnal changes as well as seasonal characteristics. This study proposed a novel filtering method for extracting the seasonal signals of SRS-based NDVI and PRI in paddy rice, barley, and garlic. First, the measurement accuracy of SRSs was compared with handheld spectrometers, and the R~2 values between the two devices were 0.96 and 0.81 for NDVI and PRI, respectively. Second, the experimental study of threshold criteria with respect to meteorological variables(i.e., insolation, cloudiness, sunshine duration, and precipitation) was conducted, and sunshine duration was the most useful one for excluding distorted values of the vegetation indices. After data processing based on sunshine duration, the R2 values between the measured vegetation indices and the extracted seasonal signals of vegetation indices increased by approximately 0.002–0.004(NDVI) and 0.065–0.298(PRI) on the three crops, and the seasonal signals of vegetation indices became noticeably improved. This method will contribute to an agricultural monitoring system by identifying the seasonal changes in crop growth and physiological conditions.     

太阳自动跟踪系统中光电传感器的设计

针对现有光电传感器存在形式单一、跟踪精度不高、运行稳定性较差等不足,该文通过对光电传感器进行结构设计,设计了一种金字塔式和箱体式嵌套的粗-精跟踪光电传感器,其中箱体式可拆卸、单独使用,其内部的凹面镜利用反射作用有效减小了箱体高度,保证了跟踪过程中的跟踪精度和运行稳定性。在对该传感器的电路进行设计时,选取四运放集成电路LM324为核心,利用其比较作用来控制电机驱动执行机构,从而使聚光系统对准太阳。利用MATLAB/Simulink对模糊PID（proportional integration differentiation,比例-积分-微分）控制器建模和仿真,与PID控制相比,模糊PID控制曲线的响应时间较短,在0.1 s时给系统一个宽度为0.1的矩形脉冲干扰,在0.1～0.2 s之间系统的响应曲线、控制误差的响应曲线以及控制器的输出变化曲线呈现不同的变化;在0.2 s时,均达到稳定状态。通过分析可知,无论是否存在干扰,该控制方法均能使控制器迅速达到稳定状态,减少系统响应时间,从而减少系统的运行成本。该研究为太阳自动跟踪系统的稳定运行和跟踪精度的提高提供了参考。     

用于观光农业的混合型无线传感器网络节点设计

【目的】设计用于观光农业中游客服务与田间种植管理通用的混合型无线传感器网络节点。【方法】设计该节点的硬件结构及基于Android系统的移动智能设备APP;利用ZigBee与上位机通信来实现种植环境监测和设备控制。【结果】支持用户使用基于近场通信和蓝牙技术的节点田间快速接入功能,通过移动设备为游客和种植管理者提供园内位置定位、种植信息查看、环境参数监测等服务。【结论】该混合型无线传感器网络节点使用灵活、方便、快捷、功能扩展性好,可为观光农业提供较为灵活的多业务工程化支持。     

基于USB通讯的控制系统设计方案

本研究设计了一个基于通用串行总线(USB)的通讯控制系统。介绍了USB控制模块与单片机、PC机之间进行数据通讯的原理、特点及硬件的实现方法;阐述了通过USB接口实现对外界参数的数据采集分析及对多种外部设备控制的原理;对USB通讯软件的设计思想及编程方法进行了详细分析,并给出了USB接口驱动程序的开发工具及流程。