检索结果-内蒙古大学图书馆

农业机械学报 2025年第4期 483-492页

作者：张继成闫艺璇郑萍谢秋菊黎煊东北农业大学电气与信息学院农业农村部生猪养殖设施工程重点实验室教育部北方寒区猪智能化繁育与养殖工程研究中心华中农业大学工学院农业农村部智慧养殖技术重点实验室

针对寒区冬季密闭式畜舍内现有的温湿环境调控热量损失大、补温能耗高,以及仅依赖温度或湿度等单一指标调控而导致环境调控效果不佳等问题,基于课题组前期研发的寒区畜舍内循环除湿系统,提出一种改进的多目标优化算法(Improved non-domi... 详细信息

针对寒区冬季密闭式畜舍内现有的温湿环境调控热量损失大、补温能耗高,以及仅依赖温度或湿度等单一指标调控而导致环境调控效果不佳等问题,基于课题组前期研发的寒区畜舍内循环除湿系统,提出一种改进的多目标优化算法(Improved non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,INSGA-Ⅱ)优化该系统保温、除湿和能耗的运行效果。INSGA-Ⅱ采用自适应差分变异算子和改进精英保留策略的方法,增加最优解的种群多样性,避免算法陷入局部收敛。通过Zitzler-Deb-Thiele(ZDT)系列测试函数验证,改进INSGA-Ⅱ算法的反向世代距离(Inverted generational distance,IGD)和世代距离(Generational distance,GD)指标都优于传统NSGA-Ⅱ算法,与真实解更为接近。内循环除湿系统优化调控性能数据表明,空间广泛性评价指标(Spacing,SP)从NSGA-Ⅱ的0.111 8降低到INSGA-Ⅱ的0.020 2,最优解分布域显著增加,可为系统运行的优化调控提供更为广泛的参考依据,同时求解速度提高106.42%。在除湿系统仿真调控效果方面,INSGA-Ⅱ算法调控平均降温比NSGA-Ⅱ算法减少1.43℃,降幅为23.06%,减少了由除湿带来的舍内降温,能够获得更好的保温节能效果。因此,改进INSGA-Ⅱ优化算法有助于提升畜舍内循环除湿系统工作性能,为畜舍温湿环境精准调控提供可行的技术支撑。

关键词：畜舍环境调控内循环除湿系统节能改进NSGA-Ⅱ 多目标优化

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消极刺激对仔猪行为反应和情绪传染的影响

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东北农业大学学报 2025年第01期 82-92页

作者：于佳祺张雅谦孙放姚雨函李文琪白梓煜孙汉卿刘向宇赵骞李想东北农业大学动物科学技术学院西南林业大学生物与食品工程学院东北农业大学生命科学学院农业农村部生猪养殖设施工程重点实验室(东北农业大学)

为研究重复电刺激对仔猪情绪反应的影响，从6窝仔猪中选取24头配对成12个测试单元，分为处理组和对照组。在处理组中，处理猪共接受2次电刺激（2个刺激阶段间隔10 min），观察猪观察处理猪受刺激过程；在对照组中，两头仔猪均未接受刺... 详细信息

为研究重复电刺激对仔猪情绪反应的影响，从6窝仔猪中选取24头配对成12个测试单元，分为处理组和对照组。在处理组中，处理猪共接受2次电刺激（2个刺激阶段间隔10 min），观察猪观察处理猪受刺激过程；在对照组中，两头仔猪均未接受刺激。结果表明：与对照组相比，处理猪的僵直极显著增加，探索均极显著减少（P<0.01）；观察猪的尝试逃跑、僵直均显著增加（P<0.05）。与初次刺激相比，2次刺激下处理猪的尝试逃跑极显著减少（P<0.01）；观察猪的僵直极显著增加（P<0.01）。具有相似经历的仔猪不会对相同的电刺激表现出更强烈的情绪反应；仔猪会对同伴产生情绪影响，且有观察经历的仔猪看到同伴再次遭受相同刺激时，其情绪反应更强烈。

关键词：仔猪电刺激试验消极刺激行为经历情绪同理心

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沼液联合冻融预处理对水稻秸秆理化特性的影响

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农业工程学报 2023年第20期39卷 188-199页

作者：王丽丽张婷婷王忠江郑宇东北农业大学工程学院哈尔滨150030 农业农村部生猪养殖设施工程重点实验室哈尔滨150030

农业秸秆厌氧发酵生产沼气、氢气潜力巨大,然而受其自身结构影响,秸秆直接厌氧发酵生物质能转化率较低,需要经过前期预处理以打破秸秆木质素的复杂结构,提高秸秆纤维素、半纤维素的利用率。冻融预处理秸秆技术操作简单、预处理效果好,... 详细信息

农业秸秆厌氧发酵生产沼气、氢气潜力巨大,然而受其自身结构影响,秸秆直接厌氧发酵生物质能转化率较低,需要经过前期预处理以打破秸秆木质素的复杂结构,提高秸秆纤维素、半纤维素的利用率。冻融预处理秸秆技术操作简单、预处理效果好,但目前冻融预处理过程常用的酸碱浸泡液易造成潜在环境污染风险。该研究针对中国北方冬季气温低的特点,以水稻秸秆为原料,选取富含氨氮的厌氧发酵副产物:沼液作为浸泡液,模拟北方冬季自然平均最低气温(-20℃),基于单因素、正交试验,系统研究沼液浸泡联合冻融预处理水稻秸秆的理化特性及规律。结果表明:沼液联合冻融预处理后,水稻秸秆的木质素结构及分子间氢键发生显著破坏,O-H、C-H、C=C、C=N、N=N、N=O等基团的吸收峰均呈现减弱趋势,水稻秸秆晶型结构未改变,但结晶度显著降低,最低降至29.82%,比较原秸秆结晶度减少21.38%;沼液浸泡过程可将水稻秸秆C/N显著降至30以下,而冻融过程对沼液浸泡后秸秆C/N的影响不显著,最低降至28.19;浸泡时间与冻融循环次数对木质素去除率交互影响显著,而浸泡温度与浸泡时间、液固质量比对挥发性脂肪酸(VFAs)浓度均具有显著交互影响,沼液联合冻融预处理水稻秸秆过程木质素去除率和VFAs浓度最高达到40.06%和4 140 mg/L。研究结果可为北方冬季秸秆冻融预处理的低成本广泛应用及冻融预处理的无害化奠定理论基础。

关键词：废弃物发酵水稻秸秆沼液浸泡冻融预处理

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采用改进CenterNet模型检测群养生猪目标

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农业工程学报 2021年第16期37卷 136-144页

作者：房俊龙胡宇航戴百生吴志东东北农业大学电气与信息学院哈尔滨150030 农业农村部生猪养殖设施工程重点实验室哈尔滨150030

为实现对群养环境下生猪个体目标快速精准的检测,该研究提出了一种针对群养生猪的改进型目标检测网络MF-CenterNet(MobileNet-FPN-CenterNet)模型,为确保目标检测的精确度,该模型首先以无锚式的CenterNet为基础结构,通过引入轻量级的Mob... 详细信息

为实现对群养环境下生猪个体目标快速精准的检测,该研究提出了一种针对群养生猪的改进型目标检测网络MF-CenterNet(MobileNet-FPN-CenterNet)模型,为确保目标检测的精确度,该模型首先以无锚式的CenterNet为基础结构,通过引入轻量级的MobileNet网络作为模型特征提取网络,以降低模型大小和提高检测速度,同时加入特征金字塔结构FPN(Feature Pyramid Networks)以提高模型特征提取能力,在保证模型轻量化、实时性的同时,提高遮挡目标和小目标的检测精度。以某商业猪场群养生猪录制视频作为数据源,采集视频帧1683张,经图像增强后共得到6732张图像。试验结果表明,MF-CenterNet模型大小仅为21 MB,满足边缘计算端的部署,同时对生猪目标检测平均精确度达到94.30%,检测速度达到69帧/s,相较于Faster-RCNN、SSD、YOLOv3、YOLOv4目标检测网络模型,检测精度分别提高了6.39、4.46、6.01、2.74个百分点,检测速度分别提高了54、47、45、43帧/s,相关结果表明了该研究所提出的改进型的轻量级MF-CenterNet模型,能够在满足目标检测实时性的同时提高对群养生猪的检测精度,为生产现场端的群养生猪行为实时检测与分析提供了有效方法。

关键词：计算机视觉图像处理群养生猪目标检测 MobileNet FPN CenterNet

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生猪养殖设施工程技术研究现状与发展分析

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农业机械学报 2018年第11期49卷 1-14页

作者：王德福黄会男张洪建刘建禹董欣东北农业大学工程学院哈尔滨150030 农业农村部生猪养殖设施工程重点实验室哈尔滨150030

生猪养殖业是我国畜牧业的支柱产业,随着生猪养殖从分散养殖向规模化养殖的发展,对生猪养殖设施工程技术的需求日渐增加。为了向生猪养殖业发展提供参考与支持,对生猪养殖关键设施工程技术的研究与发展状况进行了总结和分析。重点对猪... 详细信息

生猪养殖业是我国畜牧业的支柱产业,随着生猪养殖从分散养殖向规模化养殖的发展,对生猪养殖设施工程技术的需求日渐增加。为了向生猪养殖业发展提供参考与支持,对生猪养殖关键设施工程技术的研究与发展状况进行了总结和分析。重点对猪舍、育仔、饲喂、粪污处理设施工程环节进行研究与发展分析。目前,我国已初步形成了适合国情的生猪养殖设施工程技术体系,但与国外发达国家的生猪养殖设施工程技术还存在一定差距,存在养殖设施工程各环节发展不均衡,养殖工程的机械化、自动化、智能化技术水平较低,关键养殖设施工程技术的基础性研究体系不健全,养殖设施配套性差,养殖机械的适用性和可靠性较低等问题。建立健全的生猪养殖设施工程技术的研究体系,加强养殖、饲料、设施工程、资源环境等方面相互融合与协作、深入与系统的研究,开展适于我国南北方配套应用的生猪养殖设施与设备研发,实现生猪养殖过程的健康/福利化、生态化、自动化及至智慧化,将是我国生猪养殖设施工程技术的发展方向。

关键词：生猪养殖设施工程

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桨叶式日粮混合机机理分析与参数优化

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农业机械学报 2020年第6期51卷 122-131页

作者：王德福党春雪黄会男刘朝贤东北农业大学工程学院哈尔滨150030 农业农村部生猪养殖设施工程重点实验室哈尔滨150030

为了促进全混合日粮(简称日粮)饲喂技术的推广应用,设计了一种桨叶式日粮混合机,并对该混合机进行了性能试验与参数优化。利用桨叶式日粮混合试验装置,对混合室内日粮的混合过程进行分析,将混合室内日粮分布区域划分为积料区、提料区、... 详细信息

为了促进全混合日粮(简称日粮)饲喂技术的推广应用,设计了一种桨叶式日粮混合机,并对该混合机进行了性能试验与参数优化。利用桨叶式日粮混合试验装置,对混合室内日粮的混合过程进行分析,将混合室内日粮分布区域划分为积料区、提料区、滑落区和塌落区,各区域混合方式为:积料区与提料区主要发生剪切混合与对流混合,滑落区与塌落区以较强剪切混合与扩散混合为主;以混合时间、转子转速和桨叶安装角为试验因素,以变异系数与净功耗为评价指标,采用三因素五水平二次回归正交旋转组合试验方法进行试验,获得了该机试验因素对混合均匀度及净功耗的影响规律。试验结果表明:在填充率为65%时,最优参数组合为:混合时间5.3 min、转子转速8.6 r/min、桨叶安装角34°,对应的变异系数为7.01%、净功耗为51.02 kJ。该日粮混合机满足日粮的混合要求,性能较优。

关键词：全混合日粮混合机桨叶式机理分析参数优化

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锤片式粉碎机粉碎玉米秸秆机理分析与参数优化

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农业机械学报 2017年第11期48卷 165-171页

作者：王德福王沫李利桥东北农业大学工程学院哈尔滨150030 农业部生猪养殖设施工程重点实验室哈尔滨150030

对锤片式粉碎机粉碎玉米秸秆过程进行分析,并对其粉碎性能进行试验研究。借助高速摄像技术,得出玉米秸秆主要粉碎形式为:打击粉碎、撞击粉碎、搓擦粉碎,且在粉碎过程中打击粉碎与搓擦粉碎影响较大,并得出锤片末端线速度(主轴转速)、玉... 详细信息

对锤片式粉碎机粉碎玉米秸秆过程进行分析,并对其粉碎性能进行试验研究。借助高速摄像技术,得出玉米秸秆主要粉碎形式为:打击粉碎、撞击粉碎、搓擦粉碎,且在粉碎过程中打击粉碎与搓擦粉碎影响较大,并得出锤片末端线速度(主轴转速)、玉米秸秆含水率对锤片式粉碎机粉碎性能影响较大。在此基础上,以影响锤片式粉碎机粉碎性能的主要因素——主轴转速、含水率、筛孔直径为试验因素,以度电产量作为评价指标进行试验研究。试验结果表明,各因素对度电产量影响由大到小顺序为筛孔直径、含水率、主轴转速。选取筛孔直径6 mm、含水率10%~50%、主轴转速2 000~3 500 r/min,以度电产量最大为目标的参数优化试验表明:当含水率10%~32%时,主轴转速宜2 000 r/min;当含水率33%~50%时,主轴转速宜2 020~2 452 r/min,且随着含水率的增大而增大。

关键词：玉米秸秆锤片式粉碎机机理分析参数优化

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保育猪饲喂器设计与排料性能试验

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农业机械学报 2018年第10期49卷 154-162页

作者：黄会男王德福李百秋张军峰李佳奇东北农业大学工程学院哈尔滨150030 农业部生猪养殖设施工程重点实验室哈尔滨150030

为促进我国生猪养殖业的规模化发展,改善保育猪饲喂器排料均匀性及单位时间内排料量,在保证饲料以整体流方式排料的情况下,设计了一种保育猪饲喂器。阐述了总体结构组成和工作原理,对出料口盘和排料拨片进行了动力学与运动学分析。以影... 详细信息

为促进我国生猪养殖业的规模化发展,改善保育猪饲喂器排料均匀性及单位时间内排料量,在保证饲料以整体流方式排料的情况下,设计了一种保育猪饲喂器。阐述了总体结构组成和工作原理,对出料口盘和排料拨片进行了动力学与运动学分析。以影响饲喂器排料性能的主要因素为试验因素,以饲喂器排料均匀性指标变异系数和排料能力指标流量为评价指标,应用EDEM软件进行虚拟正交试验,并基于Design-Expert 8.0.10软件对模型进行多目标优化获得最优参数组合,结果表明:当主轴转速、出料口直径、斗壁倾角和充满系数分别为45 r/min、110 mm、65°和65%时,变异系数和流量分别为3.96%和165.93 g/s。依据以上优化参数研制饲喂器,并经试验表明:颗粒饲料流动方式为整体流;变异系数为3.62%,流量为149.13 g/s,饲槽内颗粒饲料分布均匀且排料效率较高。

关键词：保育猪饲喂器优化设计性能试验

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转筒与桨叶组合式日粮混合机设计与试验优化

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农业机械学报 2017年第10期48卷 67-75页

作者：李利桥王德福李超李东红江志国平忠源东北农业大学工程学院哈尔滨150030 农业部生猪养殖设施工程重点实验室哈尔滨150030

根据我国推广日粮饲养技术的需要及日粮混合机自主创新研究少的现状,设计了一种由中空正十棱柱状转筒与其主轴上安装的桨叶组合而成的日粮混合机,实现日粮各组分的混合加工。为探究其混合性能,利用转筒与桨叶组合式日粮混合试验装置,以... 详细信息

根据我国推广日粮饲养技术的需要及日粮混合机自主创新研究少的现状,设计了一种由中空正十棱柱状转筒与其主轴上安装的桨叶组合而成的日粮混合机,实现日粮各组分的混合加工。为探究其混合性能,利用转筒与桨叶组合式日粮混合试验装置,以混合时间、填充率、转筒转速、桨叶回转半径为试验因素,以混合均匀度、净功耗为评价指标,采用二次回归正交旋转组合试验设计方法进行试验研究。运用Design-Expert软件建立并优化分析了试验因素与评价指标之间的回归数学模型,对优化结果进行了试验验证。结果表明:各试验因素对混合均匀度的影响由大到小依次为填充率、转筒转速、混合时间、桨叶回转半径;各试验因素对净功耗的影响由大到小依次为混合时间、转筒转速、填充率、桨叶回转半径;最佳参数组合方案为混合时间3.5 min、填充率66%、转筒转速29 r/min和桨叶回转半径236 mm,对应的混合均匀度为92.98%、净功耗为32.618 k J,比优化前分别降低了5.04%、3.31%。

关键词：日粮混合机转筒与桨叶组合式试验优化

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寒区沼气工程热能损耗分布规律及节能途径探讨

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农业工程学报 2018年第22期34卷 220-227页

作者：刘建禹杨胜明贺佳贝邓斯文隋新东北农业大学工程学院哈尔滨150030 农业部生猪养殖设施工程重点实验室哈尔滨150030

热能损耗是制约沼气工程在北方寒冷地区发展的瓶颈问题。全面系统分析沼气工程全年热能损耗,探寻其分布规律,是实现沼气工程节能降耗的基础和前提,也是全面科学评价沼气工程加热系统合理有效地利用能源,提高能源利用率的依据。沼气工程... 详细信息

热能损耗是制约沼气工程在北方寒冷地区发展的瓶颈问题。全面系统分析沼气工程全年热能损耗,探寻其分布规律,是实现沼气工程节能降耗的基础和前提,也是全面科学评价沼气工程加热系统合理有效地利用能源,提高能源利用率的依据。沼气工程热能损耗主要包括工程新投入的发酵原料温升所需的耗热量和厌氧发酵反应器的传热耗热量2部分。该文以月为单位建立了沼气工程各项热能损耗的计算模型,并将模型应用到黑龙江省哈尔滨市一中温厌氧发酵的沼气工程中,获得了沼气工程全年各月热能损耗量。结果表明,在厌氧发酵反应器各月的总热能损耗中,厌氧发酵反应器围护结构的传热耗热量占总耗热量的比例约为70%～90%,厌氧发酵反应器节能的关键在于围护结构的节能,减小反应器的体形系数,增大围护结构导热热阻,可有效降低厌氧发酵反应器能耗;在各月沼气工程的总热能损耗中,发酵原料温升能耗占沼气工程总能耗的比例约为85%～95%,此项能耗是沼气工程加热系统能源消耗过程中的薄弱环节,回收沼气工程排出沼液中的余热,是实现沼气工程节能降耗的有效途径;通过对各月沼气工程产能与总热能损耗的对比分析,沼气工程热能损耗量占产能量的比例约为15%～37%,沼气工程在保证正常的中温厌氧发酵的情况下,产能量远大于热能损耗量,在北方寒冷地区实现沼气工程正能输出是可能的。该文研究结果可为今后全面科学合理评价沼气工程用能状况,减少用能过程的损失和浪费,实现沼气工程低能耗、高产能提供参考依据。

关键词：热能损耗节能沼气工程有效传热系数产能

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