检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2022年第7期38卷 264-271页

作者：齐飞闫冬梅胡林黄大同农业农村部规划设计研究院北京100125 农业农村部农业设施结构设计与智能建造重点实验室北京100125 中国船舶重工集团国际工程有限公司北京100021

荷载组合是日光温室结构设计的前提和依据,为了使工程设计人员科学认识和正确使用荷载组合,需要对日光温室的荷载特点、组合效应进行分析和构建。该研究分析了日光温室荷载的特征,通过分析国家规范体系中对结构设计荷载组合的要求,并以... 详细信息

荷载组合是日光温室结构设计的前提和依据,为了使工程设计人员科学认识和正确使用荷载组合,需要对日光温室的荷载特点、组合效应进行分析和构建。该研究分析了日光温室荷载的特征,通过分析国家规范体系中对结构设计荷载组合的要求,并以北京地区日光温室为例,分析了12个荷载工况下温室骨架的最大应力比,表明多种可变荷载成为主导荷载的可能性;研究提出了基于精确分析所有可能荷载组合的逻辑、方法,并在此基础上研发了日光温室全荷载组合自动生成软件;继续以北京地区日光温室为例,分析了该日光温室在1 216种荷载组合下的最大应力比,与当前普遍采用的预估等简化设计方式进行了比较。分析表明,采用部分荷载组合的日光温室简化设计方法没有涵盖算例中所出现的最不利荷载组合方式,存在组合上的漏洞,而采用“全荷载组合”进行结构分析是必要的、科学的,可以作为新国家规范要求下荷载组合取值的具体方法。应用表明,在电算化条件下,运算时间不到1 s,在工程设计中是高效的。研究结果具有较强的现实意义,可在满足现行国家标准的前提下,直接应用于日光温室工程设计、专业软件开发、既有软件改造升级之中。

关键词：日光温室荷载结构设计荷载组合规范

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基于LSTM-AT的温室空气温度预测模型构建

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农业工程学报 2024年第18期40卷 194-201页

作者：张观山丁小明何芬尹义蕾李天华任吉傲周俊毅齐飞农业农村部规划设计研究院北京100125 山东农业大学机械与电子工程学院泰安271018 农业农村部农业设施结构设计与智能建造重点实验室北京100125

构建精确的温室空气温度预测模型是采用模型预测控制等控制算法实现温室空气温度精准控制的前提条件。长短记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)以处理时间序列数据方面的优势而广泛应用于温室空气温度预测,然而其面对长时间序列... 详细信息

构建精确的温室空气温度预测模型是采用模型预测控制等控制算法实现温室空气温度精准控制的前提条件。长短记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)以处理时间序列数据方面的优势而广泛应用于温室空气温度预测,然而其面对长时间序列数据存在由于数据遗忘而导致温室空气温度预测精度降低的问题。为解决以上问题,该研究将LSTM模型与注意力机制(attention mechanism,AT)结合构建LSTM-AT模型,根据LSTM模型隐藏层输出状态重要性程度为隐藏层输出分配权重,以提高温室空气温度长时间预测精度。该研究在不同预测时长(12、24和48 h)和不同天气状况两种情况下将LSTM-AT模型与递归神经网络、门控循环单元、双向长短记忆网络、LSTM模型进行对比。结果表明,LSTM-AT模型空气温度预测值与测量值变化趋势较为一致,模型计算值与空气温度测量值的决定系数最小为0.95,均方根误差最大为1.34℃,平均绝对误差最大为10.51%;LSTM-AT模型、LSTM模型、门控循环单元、递归神经网络、双向长短记忆网络5种模型温室空气温度预测均方根误差平均值分别为0.89、1.42、1.89、2.10、1.51℃,平均绝对百分比误差平均值分别为4.26%、8.96%、13.57%、17.70%、10.67%。由此可知,相较于其他4种模型,该研究提出的LSTM-AT模型具有更高的预测精度,能够精确预测温室空气温度。

关键词：温室空气温度长短记忆神经网络注意力机制预测模型

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基于植物生理检测参数的温室环境控制研究进展

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北方园艺 2020年第15期 130-137页

作者：李恺魏晓明何芬农业农村部规划设计研究院北京100125 农业农村部农业设施结构工程重点实验室北京100125

随着我国设施农业面积的不断扩大、温室栽培技术的不断提升,温室环境的智能化控制需求明显。传统温室生产完全依靠经验判断植物生长状况,标准无法统一,时效性过于随机,对人员体力经验要求很高,而植物生理检测可准确、实时地获取植物本... 详细信息

随着我国设施农业面积的不断扩大、温室栽培技术的不断提升,温室环境的智能化控制需求明显。传统温室生产完全依靠经验判断植物生长状况,标准无法统一,时效性过于随机,对人员体力经验要求很高,而植物生理检测可准确、实时地获取植物本体信息,对于分析植物生长状况和对环境控制实现预指导等具有重要意义。通过对国内外大量参考文献进行分析发现,原位在线式的植物生理检测参数主要包含叶片厚度、叶片温度、茎直径、茎流4个方面。为此针对这4项参数分析和总结了国内外用以指导温室环境控制的研究情况,并提出了植物生理信息在智能化温室环境控制方面的前景及难点,以期为基于植物生理检测参数的温室环境控制研究提供参考依据。

关键词：生理参数检测传感器温室环境控制

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不同栽培模式下温室草莓根区加温环境测试与分析

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北方园艺 2022年第1期 59-64页

作者：何芬侯永尹义蕾田婧丁小明李中华农业农村部规划设计研究院北京100125 农业农村部农业设施结构工程重点实验室北京100125

以H型和A字型2种不同高架栽培模式下的连栋温室热水管道根区加温系统为试验对象,采用在北京地区冬春季最寒冷时段对其性能进行测试的方法,研究了不同栽培模式对温度环境和加温均匀性的影响,以期对草莓根区加温方式优化提供参考依据。结... 详细信息

以H型和A字型2种不同高架栽培模式下的连栋温室热水管道根区加温系统为试验对象,采用在北京地区冬春季最寒冷时段对其性能进行测试的方法,研究了不同栽培模式对温度环境和加温均匀性的影响,以期对草莓根区加温方式优化提供参考依据。结果表明:H型和A字型栽培模式下的空气温度平均值分别为14.4℃和15.5℃,A字型栽培模式下的最高空气温度较H型高1℃;2种栽培模式下的基质温度平均值均为13.8℃,A字型栽培模式下的最高基质温度较H型高1.3℃;A字形栽培模式下中间槽的基质温度最低值较左右槽高1.3℃。H型栽培模式下基质温度测点的最低值偏离度为0%~11%,平均值为1.1%;A字型栽培模式下基质温度测点的最低值偏离度为4.5%~25.3%,平均值为17.4%。2种栽培模式下的空气和基质温度均基本达到草莓生长环境需求,H型栽培模式加温均匀性较A字型高。

关键词：温室高架栽培草莓空气温度基质温度

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日光温室骨架合理曲线的一种数值化表达方法

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中国农业大学学报 2024年第7期29卷 161-169页

作者：齐飞何芬赵云云侯永丁小明农业农村部规划设计研究院北京100125 农业农村部农业设施结构设计与智能建造重点实验室北京100125

日光温室骨架曲线形式直接影响前屋面采光和力学承载性能,为研究设计出合理骨架曲线形式,基于现有骨架的设计特点、应用情况等,对日光温室骨架合理曲线的数值化构建和表达方法进行研究。当屋脊点位置、最低作业高度、前屋面屋脊处的坡... 详细信息

日光温室骨架曲线形式直接影响前屋面采光和力学承载性能,为研究设计出合理骨架曲线形式,基于现有骨架的设计特点、应用情况等,对日光温室骨架合理曲线的数值化构建和表达方法进行研究。当屋脊点位置、最低作业高度、前屋面屋脊处的坡度以及底脚部位的坡度确定时,该方法可直接给出骨架曲线的数值化表达式,通过规范要求可筛选出合格的骨架曲线形式。提出了双抛物线骨架曲线,选取北京、沈阳、银川3个城市,对抛物线、椭圆面、双抛物线、幂函数、双圆5种骨架曲线形式的日光温室进行采光性能模拟。结果表明:1)5种骨架曲线形式下冬至日日累计太阳辐射量之间的最大差值为6.31%,双抛物线作为骨架曲线形式在采光性能上是可靠的;2)当前屋面水平投影为6~14 m、最低作业高度为1~1.8 m时,均可构造出既符合规范要求又符合工程实际的双抛物线曲线。

关键词：日光温室骨架曲线数值化表达设计方法

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Venlo型温室柱脚螺栓节点力学性能

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农业工程学报 2024年第3期40卷 240-250页

作者：李雄彦徐航徐开亮闫冬梅张秋生曹楠北京工业大学城市建设学部北京100124 军事科学院国防工程研究院北京100850 农业农村部规划设计研究院北京100125 农业农村部农业设施结构设计与智能建造重点实验室北京100125

为研究连栋温室柱脚节点尺寸对节点承载力的影响,依托珠海某Venlo型温室项目,基于《混凝土结构设计规范》《化工设备基础设计规定》以及《混凝土结构构造手册》对中柱基础短柱和边柱柱脚节点的构造进行设计,通过数值模拟和节点试验研究... 详细信息

为研究连栋温室柱脚节点尺寸对节点承载力的影响,依托珠海某Venlo型温室项目,基于《混凝土结构设计规范》《化工设备基础设计规定》以及《混凝土结构构造手册》对中柱基础短柱和边柱柱脚节点的构造进行设计,通过数值模拟和节点试验研究了中柱基础短柱柱脚节点的抗弯性能、边柱柱脚节点的抗剪性能以及破坏机理。结果表明:2种节点的屈服荷载和极限荷载随着节点构造尺寸的减小而降低,其破坏过程可划分为3个阶段:弹性阶段、屈服阶段、极限承载力阶段。中柱基础短柱柱脚节点破坏模式为受拉侧混凝土锥形破坏,边柱柱脚节点的破坏模式为混凝土楔形体破坏,研究结果可为连栋温室柱底地脚螺栓节点设计提供参考。

关键词：温室荷载力学性能连栋温室柱脚节点优化分析

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基于PIPENET的在线式水肥一体化施肥机管路优化设计

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节水灌溉 2020年第1期 49-52,60页

作者：李恺尹义蕾何斌侯永张月红张学军农业农村部规划设计研究院北京100125 农业农村部农业设施结构工程重点实验室北京100125 西北农林科技大学陕西杨凌712100

现有的精准水肥一体化施肥机混肥原理基本相同,但针对不同应用场景,管路布置方式、吸肥原件、水泵选型各有区别,为此在研究设计在线式水肥一体化施肥机的同时,通过PIPENET软件对设计管路进行仿真,提出优化设计,选择合适水泵,以供给文丘... 详细信息

现有的精准水肥一体化施肥机混肥原理基本相同,但针对不同应用场景,管路布置方式、吸肥原件、水泵选型各有区别,为此在研究设计在线式水肥一体化施肥机的同时,通过PIPENET软件对设计管路进行仿真,提出优化设计,选择合适水泵,以供给文丘里管合适的流量和压力,提升设备吸肥效率和稳定性。通过试验验证仿真结果,在研究条件下仿真结果与验证试验结果各点压力差异小于5.5%,通过对比证明,PIPENET软件可以用于施肥机管路辅助设计,尤其在进行水泵选型时可以快速确定水泵参数,根据流速修正管路管径,加速设计过程,提高设备可靠性。

关键词： PIPENET 水肥一体化管路仿真优化设计

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多重保温覆盖连栋温室的设计及性能分析

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中国农业大学学报 2021年第2期26卷 98-104页

作者：何芬魏晓明蔡峰干天广农业农村部规划设计研究院北京100125 农业农村部农业设施结构工程重点实验室北京100125 北京兴业华农农业设备有限公司北京101309

针对连栋温室冬季保温性能差、加温能耗大、建造成本高等突出问题,设计一种配套双层幕布系统和内外双层膜结构的多重保温覆盖连栋温室,在北京冬季最冷时段对温室性能进行实际测试。结果表明:温室内日平均温度、日最低气温平均值为6.1和... 详细信息

针对连栋温室冬季保温性能差、加温能耗大、建造成本高等突出问题,设计一种配套双层幕布系统和内外双层膜结构的多重保温覆盖连栋温室,在北京冬季最冷时段对温室性能进行实际测试。结果表明:温室内日平均温度、日最低气温平均值为6.1和1.4℃;夜间日平均气温、室内外温差的平均值为2.4和9.0℃。日最低气温≤5℃的日数所占比例达到96%,且气温≤5℃日平均时长达到12h。小拱棚+双层幕布覆盖、塑料拱棚+薄膜和双层幕布覆盖2个对照区的日平均温度、日最低气温的平均值可提高4~6℃,夜间日平均气温、室内外温差的平均值可提高5~6℃,且日最低气温平均值为5~12℃。在无辅助加温情况下,多重保温覆盖连栋温室在北京地区无法进行叶菜生产,当进一步加强保温覆盖设计或增加临时辅助加温设施可进行叶菜和果菜的生产。

关键词：连栋温室多重保温多层覆盖温度环境温室设计

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设施蔬菜产业发展(六) 我国规模化连栋玻璃温室发展现状与建议

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中国蔬菜 2024年第3期 1-6页

作者：张秋生丁小明农业农村部规划设计研究院北京100125 农业农村部农业设施结构设计与智能建造重点实验室北京100125

规模化连栋玻璃温室单体规模大、环境调控能力强,普遍采用无土栽培技术,能突破资源环境制约,极大拓展了农业生产的可能性边界,是现代设施种植业的典型代表,近年来在我国得到迅猛发展。文章基于现状调研,结合文献分析,总结了规模化连栋... 详细信息

规模化连栋玻璃温室单体规模大、环境调控能力强,普遍采用无土栽培技术,能突破资源环境制约,极大拓展了农业生产的可能性边界,是现代设施种植业的典型代表,近年来在我国得到迅猛发展。文章基于现状调研,结合文献分析,总结了规模化连栋玻璃温室近年来呈现出的区域布局向中西部拓展、结构标准化、装备国产化、管理数字化等发展特征,分析了发展过程中存在的科学谋划和顶层设计缺位,部分关键核心技术装备主要依赖进口,单位产出率偏低、运行成本过高影响温室生产效益和可持续发展等问题,提出了科学合理选址、因地制宜建设、适度从严审批,加大关键技术研发、降低投资和运营成本,加强人才培养、注重品牌建设、提高可持续发展能力等未来发展建议。

关键词：规模化连栋玻璃温室特征可持续发展建议

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温室果菜自动落蔓疏蔓系统设计与试验

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农机化研究 2023年第2期45卷 140-147页

作者：侯永王春辉李邵齐飞李恺王志明农业农村部规划设计研究院北京100125 农业农村部农业设施结构工程重点实验室北京100125 南京理工大学南京210014

为了提高设施果菜落蔓及疏蔓作业机械化、自动化程度,减轻劳动强度,提高作业效率,提出了融合落蔓及疏蔓功能的系统方案,并对关键部件进行设计且制作了样机。系统主要包括吊蔓轴、落蔓器、落蔓传动系统和疏蔓传动系统,通过吊蔓轴转动和... 详细信息

为了提高设施果菜落蔓及疏蔓作业机械化、自动化程度,减轻劳动强度,提高作业效率,提出了融合落蔓及疏蔓功能的系统方案,并对关键部件进行设计且制作了样机。系统主要包括吊蔓轴、落蔓器、落蔓传动系统和疏蔓传动系统,通过吊蔓轴转动和水平移动实现落蔓和疏蔓。重点对吊蔓轴3种铰支约束状态下进行了静力学分析,结果表明:1/3处铰支约束的最大形变量不超过2mm,满足日光温室8m长种植系统落蔓需求。对落蔓器不同动摩擦因数进行仿真分析表明:随着动摩擦因数增大,最大工作角度逐渐减小,到达稳定工作状态时间变长,能够完成落蔓作业。温室生产试验结果表明:系统落蔓速度为3.47~6.91mm/s、疏蔓速度为3.35~6.81mm/s、疏蔓宽度为263mm时,可满足温室落蔓和疏蔓作业要求,实现了落蔓、疏蔓的自动化管理,提升了温室果菜生产自动化水平。

关键词：日光温室果菜落蔓疏蔓自动化

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