为实现复杂背景下农作物几何特征量的实时测量,设计了交互式软件系统和便携式硬件结构。软件基于Matlab图像处理技术和多个作物几何特征量的计算模型,提出了动态交互式颜色特征提取方法和逐点颜色分量差值筛选法,实现了目标作物与背景的有效分离。研究了非旋转体作物体积与投影面积的关系,提出了测量这类作物的体积等特征量的新思路;建立了单位...
为了满足荔枝收获机器人对整串果实采摘作业的需求,提出一种融合Harris与SIFT算法的荔枝采摘点计算与立体匹配方案。首先在已识别的荔枝结果母枝部位进行Harris角点检测,结合提取已识别荔枝果实区域质心与最小外接矩形等特征信息,进行采摘点二维像素坐标的计算。然后通过对比分析,提出对计算采摘点采用带约束条件基于余弦相似度的SIFT双目立体匹...
针对国产的中小型钢辊式圆捆机收获完整稻秆易产生堵塞的问题,利用自行设计的钢辊式圆捆机（草捆直径约500 mm）试验装置对其打捆过程进行了研究。通过高速摄像分析可知：旋转草芯形成过程实质上是稻秆在卷压室内连续卷绕累积的过程,形成的旋转草芯可对后续喂入的稻秆产生较大的牵带作用,进而消除打捆堵塞。通过试验分析可知,旋转草芯形成过程主...
为了提高导苗管式移栽机栽植作业效果及稳定性,以导苗机构为研究对象,选取连杆杆长、曲柄初始相角和移栽机作业速度为试验因素,钵苗直立率为试验指标,在室内土槽中对研制的2ZDJ-2型钵苗移栽机进行了混合水平均匀试验设计。建立了试验因素与指标间的多元非线性回归模型,并分析了因子效应对试验指标的影响规律。采用Matlab软件对试验取值范围内的...
针对三插臂分插机构理论分析不全面和增加插植臂数量导致株距适应范围缩小等问题,提出了一种椭圆齿轮非匀速三插臂分插机构,建立了该分插机构的运动学分析模型,研究了分插机构回转箱体非匀速转动对栽插参数的影响,理论分析得出非匀速转动不影响秧针的静态轨迹、取秧角度、推秧角度和轨迹高度,传动系统中椭圆齿轮偏心率和初始相位角对秧针取秧点y...
针对目前播种行表层土壤坚实度的获取需人工二次进地测量、实时性差等问题,设计了基于Zig Bee技术的播种行表层土壤坚实度采集系统。该系统利用传感器测量镇压轮轮辐伸缩量,建立了镇压轮轮辐伸缩量与土壤坚实度之间的数学模型;选用CC2530主控芯片实现模块控制、数据无线传输的功能。子节点主控芯片CC2530与传感器相连,将传感器的测量数据发送给...
根据最佳支管位置是位于使两侧毛管灌水器平均工作压力相等处的定义,基于能坡线法推导了微灌双向异径毛管的最佳支管位置、进口工作压力、水力流量偏差系数及极限管长的计算公式,并给出了最佳支管位置参数的数值表。以此为基础,提出了3种常见设计情况下的微灌双向异径毛管设计步骤。通过3个设计实例表明：该方法准确可靠,可以简便快速地设计各种...
针对折射式喷头水量分布模拟研究较少的问题,通过高速摄像技术测得了不同工作压力和喷嘴型号下水滴射流速度和射流弧度,构建了折射式喷头水束射流速度及弧度的指数模型,在此基础上基于弹道轨迹方程和水滴蒸发模型,采用Eclipse作为开发工具编写出折射式喷头水量分布的计算程序。该软件能够在已知喷头工作参数及环境条件下,模拟出水滴粒径分布、水...
通过田间试验,评估了中心支轴式喷灌机非设计工况运行（行进速度和首部压力等）和配置（低压喷头、压力调节器和末端喷枪等）对喷灌机田间喷灌均匀性的影响。结果表明：设计工况下,赫尔曼-海恩均匀系数CUH和均匀分布系数DU均随行进速度提高而减小,当百分率计数器由30%提高到100%,采用低压喷头D3000时的CUH减小12.91%,DU减小6.35%;采用低压喷头R3...
为探明摇臂式喷头射流碎裂机理,基于VOF多相流模型理论,采用计算流体动力学（CFD）分析软件Fluent,在200~600 k Pa的中低压条件下,使用几何重建（Geometry reconstruction）方法进行界面跟踪,用瞬态PISO方案求解控制方程,对摇臂式喷头圆射流初级碎裂进行数值模拟,获得了初级碎裂液滴直径和射流碎裂长度。采用高速摄影技术进行实验测量,分析了初...
采用SST-SAS湍流模型,对一双吸离心泵闭式系统中泵启动和阀门开启两阶段的瞬态流动进行非定常数值模拟,研究了瞬态扬程、蜗壳内压力脉动及叶轮径向力等瞬态特征的变化规律。结果表明：泵启动阶段的瞬态扬程预测值与试验结果吻合良好;与稳态计算结果相比,瞬态开阀过程流动模拟所得扬程预测值与试验结果更为接近;不同开阀时间对泵的瞬态特性有重要...
基于双向同步求解方法对混流泵内流场和叶轮结构响应进行联合求解,研究流固耦合作用下混流泵叶轮转子的力学特性。流场计算采用雷诺时均方法和标准k-ε湍流模型,结构响应采用弹性体结构动力学方程。通过对比分析流固耦合前后流道内不同位置压力监测点的压力脉动、外特性变化,研究流固耦合作用对混流泵流场的影响,并基于双向流固耦合分析了叶轮叶...
采用k-ε模型、SST模型和DES模型分别对比转数为70的前伸式双叶片离心泵进行非定常数值计算,获得不同流量工况下（Q/Qd分别为0.6、1.0、1.6）叶轮内部流场的相对速度分布,将不同湍流模型的内部流动模拟结果与PIV试验结果进行对比分析,发现基于k-ε模型的模拟结果与PIV试验测量结果较为吻合。采用k-ε模型对比转数为157的前伸式双叶片离心泵进行非定...
为实现同时提高双流道泵水力性能和结构性能的研究目标,采用均匀试验设计、高精度流固耦合计算、人工神经网络建模以及多目标遗传寻优相结合的方法,选取蜗壳的进口直径、进口宽度、隔舌安放角和扩散段长度为优化变量,利用均匀试验设计方法设计了50组试验,通过流固耦合计算方法得到双流道泵设计工况点的效率以及蜗壳段的最大应力,并以此为优化目...
为降低鱼类通过大中型泵站后的死亡率,维持生态系统的稳定,研究了一种应用在轴流泵中的叶片撞击数学模型,对某一轴流泵的鱼类通过性能进行了预测,包括叶片撞击概率、撞击死亡率和鱼类死亡率,分析得到设计工况点的鱼类死亡率理论上高达68%。以降低鱼类死亡率为主要目标,兼顾水力性能,通过考虑鱼损伤的关键因素,优化设计了3种方案的鱼友好型轴流泵...
针对轴流泵在偏离设计工况时,因水流方向的偏离导致其效率急剧下降,在常规导叶的基础上改变导叶进口段的位置,以期能提高轴流泵在非设计工况下的效率,扩大其在高效区的运行范围。将导叶分为进口段、中段和出口段3个部分,并采用数值计算结合模型试验的方法研究了不同导叶进口段位置对轴流泵外特性的影响。结果表明：导叶进口角度的改变影响到导叶...
随着淡水资源短缺的日益加剧,合理开发利用微咸水已成为缓解水资源供需矛盾的重要途径之一。由于微咸水中含有大量盐分,用其灌溉必然增加土壤盐分,影响作物生长和土地质量。因此,采取有效措施调控土壤水盐状况成为微咸水安全利用的基础。本文较详细地回顾了微咸水灌溉条件下土壤水盐运移特征、微咸水入渗模型和水盐运移模型、微咸水灌溉方法、微...
设计了一个可以在线连续监测田间作物冠层温度、环境信息和土壤墒情的实时灌溉决策系统,并将其安装于农田进行了1 a实际运行和观测。系统采用太阳能供电和微处理器进行数据采集和管理,为野外的实际应用提供了保障。系统配置了红外温度、空气温/湿度、土壤水分/水势等传感器,能够及时采集田间全面的同步数据,排除了异地观测所形成的数据误差。采...
针对参考作物蒸散量（Reference crop evapotranspiration,ETo）估算模型中,标准估算模型——FAO PenmanMonteith（FAO-PM）模型需要充分的气象数据,而基于气温的估算模型精度不足的问题,参考FAO-PM模型结构,基于气温和月序数,融合分治法（Divide and conquer,DC）和误差反向传播神经网络（Back propagation neural network,BP-NN）,提出了一种...
以新疆兵团一块面积约70 hm2的盐碱地为研究对象,采用EM38与土钻取样相结合的方法得到了126个点不同土层（0~200 cm）的1 386个土壤盐分数据,应用三维距离反比法（3D-IDW）对土壤盐分进行了空间插值,探讨了垂向坐标扩大倍数和搜索点数对插值结果精度的影响。结果表明,研究区0~140 cm土层盐分平均含量较高,为1.84~2.11 g/kg,盐分变异较大,而140~2...
以河南省新郑市为研究区,分别采用三维克里格（Kriging）插值法和三维反距离加权（IDW）插值法模拟不同深度土壤有机质和全氮含量的三维空间分布特征,并采用交叉验证法,比较2种三维空间插值方法的预测精度。研究表明,有机质和全氮沿不同土层深度（0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm）均表现出明显的空间分布差异,3种深度土壤有机质含量的平均值变化范...
研究滴灌施肥条件下水肥耦合对棉花籽棉产量、水分利用效率和净收益的影响,并运用多元二次回归与归一化及3种不同目标值组合方式相结合的方法,探索满足多目标综合效益最大化的滴灌水肥用量。采用田间试验的方法,于2012年和2013年棉花生长季,设置5个N-P2O5-K2O施肥水平150-60-30、200-80-40、250-100-50、300-120-60、350-140-70 kg/hm2（分别记...
为探明半干旱地区苹果幼树水肥精准管理模式,研究了水肥耦合对3 a生苹果幼树生长、产量、品质及水肥利用的效应,试验设置4个灌水水平,其灌水上下限分别为田间持水率的75%~85%（W1）、65%~75%（W2）、55%~65%（W3）、45%~55%（W4）;3个施肥水平（N-P2O5-K2O）,即高肥：30-30-10 g/株（F1）、中肥：20-20-10 g/株（F2）、低肥：10-10-10 g/株（F3...
基于2 a田间试验数据,对比研究了不覆盖（CK）、垄覆白膜沟不覆盖（M1）、垄不覆盖沟覆秸秆（M2）、垄覆白膜沟覆秸秆（M3）和垄覆黑膜沟覆秸秆（M4）5种集雨模式对农田土壤水热状况及夏玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明,垄沟覆盖集雨措施可显著提高土壤贮水量、土壤含水率及土壤储水亏缺补偿度（P〈0.05）,其中全程覆盖处理（M3和M4）优...
覆膜滴灌条件下,采用静态箱-气相色谱法研究了不同施肥策略：CK（不施肥）、CF（N 300 kg/hm^2;P2O590 kg/hm^2;K2O 60 kg/hm^2）、60%CF＋OF（普通有机肥6 000 kg/hm^2）、60%CF＋BF（生物有机肥6 000 kg/hm^2）对棉田土壤N_2O排放的影响,旨在明确滴灌棉田连续不同施肥策略下土壤N_2O的排放特征。结果表明,棉花生育期N_2O排放通量表现为施肥处...
以花生壳和玉米秸秆为原料,利用自主研发的无轴螺旋连续热解装置在300、400、500℃的热解温度下反应10 min制备生物质炭,对生物质炭进行工业分析和热值测量,分析其组成成分和热值;开展了生物质炭亚甲基蓝吸附与碘吸附特性研究,结合扫描仪和取色软件获取生物质炭的RGB数据并进行灰度转化,探究生物质炭的吸附特性与RGB值、灰度的相关关系。结果表...
利用吹脱＋鸟粪石沉淀（MAP）组合工艺处理中温厌氧发酵沼液。研究发现沼液吹脱的最佳工艺参数为：p H值为10,吹脱时间8 h,气液比2 400,并添加填料,此时沼液中氨氮去除率在90%左右。吹脱后的沼液p H值在9.2左右,在MAP沉淀法的适宜p H值附近,不需再进行p H值调节,可节约药剂成本。经MAP沉淀处理后的沼液出水氨氮和总磷去除率分别达到了95%和80%。...
采用理化指标和电子鼻识别2种方法分别对6个成熟度（p1~p6）的果园荔枝进行识别。理化指标采样数据显示,荔枝果实直径、果核直径和果实净质量均随着果实的成熟而增大。p1—p4阶段,荔枝果皮绿色和黄色不断加深,亮度不断增大。p4—p6阶段,荔枝果皮亮度先增大后减小,颜色迅速变红,黄色成分先增加后减少。提取特征值后,采用主成分分析（PCA）、线性...
为分析和鉴定牦牛干巴和黄牛干巴中的特征性风味成分,采用电子鼻和固相微萃取（SPME）/气相色谱-嗅闻-质谱联用（GC-O-MS）方法分析了其中的挥发性风味成分。电子鼻检测结果表明,2组样品之间的风味差异显著（p〈0.05）。2组样品中共鉴定出54种挥发性化合物,其中,牦牛干巴和黄牛干巴中分别鉴定出42种和50种。2组样品中共有成分38种,包括12种烃类...
12月7日，中国科学院公布了2015年院士增选结果，中国科学院院士群体新增选院士61名。《农业机械学报》编委闫楚良当选中国科学院院士，隶属技术科学部。
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