检索结果-内蒙古大学图书馆

硅酸盐通报 2022年第9期41卷 3243-3258页

作者：童鑫熊哲高新宇侯俊伟刘怡颖廖铠丰吴伟创吴伟斌齐龙王海林蔡位子华南农业大学工程学院广州510642 岭南现代农业科学与技术广东省实验室广州510642 广东省燃料电池技术重点实验室广州510641

质子交换膜燃料电池是一种高效清洁的发电技术,具有反应动力学快、启动温度低等特点。目前质子交换膜燃料电池技术发展迅速,有望得到广泛推广和普及。本文从质子交换膜燃料电池核心组件出发,对近年来质子交换膜燃料电池的发展进行了简... 详细信息

质子交换膜燃料电池是一种高效清洁的发电技术,具有反应动力学快、启动温度低等特点。目前质子交换膜燃料电池技术发展迅速,有望得到广泛推广和普及。本文从质子交换膜燃料电池核心组件出发,对近年来质子交换膜燃料电池的发展进行了简要概述。从材料出发,对核心组件进行分类,详细介绍了质子交换膜、催化剂以及气体扩散层的研究现状和技术特点,综述了各组件的研究方法、改进方法以及研究进展,展望了质子交换膜燃料电池的研究方向和未来发展趋势。基于高温环境下的各种优势,具有短侧链、低当量的且适用于高温低湿环境的质子交换膜仍将是重点研究对象。质子交换膜燃料电池将进一步向低Pt甚至无Pt方向发展,同时未来将实现无增湿条件下的水平衡。

关键词：燃料电池质子交换膜聚合物膜材料气体扩散层氧还原催化剂氧还原反应

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基于BPNN-PID控制策略的果蔬保鲜环境参数调控优化

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华南农业大学学报 2024年第1期45卷 137-147页

作者：吕恩利蔡晋炜曾志雄蔡威谢伯铭王广海郭嘉明华南农业大学工程学院广东广州510642 岭南现代农业科学与技术广东省实验室茂名分中心广东茂名525000 广东机电职业技术学院广东广州510550

【目的】开发新的控制策略,用于解决传统控制方法果蔬保鲜环境参数因时变性、非线性、滞后性强和惯性大等特点导致的控制精度低、鲁棒性弱等问题。【方法】将传统比例−积分−微分(Proportional-integral-derivative,PID)和BP神经网络(Bac... 详细信息

【目的】开发新的控制策略,用于解决传统控制方法果蔬保鲜环境参数因时变性、非线性、滞后性强和惯性大等特点导致的控制精度低、鲁棒性弱等问题。【方法】将传统比例−积分−微分(Proportional-integral-derivative,PID)和BP神经网络(Back-propagation neural network,BPNN)算法相结合,开发一种基于BPNN-PID的控制策略,通过自主搭建的果蔬保鲜环境调控试验平台和自主设计的控制系统,研究不同控制策略对保鲜环境参数调控效果的影响。【结果】基于BPNN-PID控制策略的果蔬保鲜环境控制系统,环境温度超调量为1.7℃、稳定时间为80 min、稳态误差为±0.2℃,环境相对湿度超调量为2.8%、稳定时间为55 min,相对湿度稳定维持在80%~90%范围内。与传统PID控制策略相比,BPNN-PID控制策略环境温度超调量减小了2.1℃、稳态误差减小了0.3℃、稳定时间缩短了25 min,环境相对湿度超调量减小了2.2%、稳定时间缩短了25 min,环境参数波动幅度均有所降低。【结论】本文开发的果蔬保鲜环境控制系统呈现出良好的动态调整能力,具有较强的鲁棒性,控制性能明显提升,实现了保鲜环境参数的精准控制,满足果蔬保鲜贮藏要求。研究结果为果蔬保鲜环境参数调控提供了参考。

关键词： PID BPNN 控制系统果蔬保鲜环境参数超调量

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畜禽舍末端水喷淋废气处理系统的颗粒物净化性能分析与优化

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华南农业大学学报 2023年第2期44卷 296-303页

作者：吕恩利颜彬王昱曾志雄王亮孙超黄涵华南农业大学工程学院广东广州510642 岭南现代农业科学与技术广东省实验室茂名分中心广东茂名525000 广州越秀农牧科技有限公司广东广州510800

【目的】畜禽养殖舍排出的大量颗粒物及吸附的臭气成分和微生物会对大气环境和周边人员的健康造成严重破坏,降低废气中颗粒物浓度是畜禽舍末端废气净化技术的核心目标之一。【方法】针对畜禽养殖末端卧式水喷淋净化技术,通过自主搭建的... 详细信息

【目的】畜禽养殖舍排出的大量颗粒物及吸附的臭气成分和微生物会对大气环境和周边人员的健康造成严重破坏,降低废气中颗粒物浓度是畜禽舍末端废气净化技术的核心目标之一。【方法】针对畜禽养殖末端卧式水喷淋净化技术,通过自主搭建的卧式水喷淋系统颗粒物净化效率试验平台,设计正交试验方案,采用极差分析和方差分析方法,研究通风风速、喷嘴压力、喷嘴额定孔径及喷嘴雾化角度等关键调控参数对颗粒物(PM2.5和PM10)净化效率的影响规律,并运用参数优化模型获得针对不同粒径颗粒物的最优调控参数组合。【结果】研究结果表明,影响PM2.5净化效果的主次顺序为喷嘴压力>通风风速>喷嘴额定孔径>喷嘴雾化角度;影响PM10净化效果的主次顺序为喷嘴压力>喷嘴额定孔径>喷嘴雾化角度>通风风速。通过优化求解,最优参数组合为通风风速为1.5 m/s、喷嘴压力为60 kPa、喷嘴额定孔径为11.1 mm、喷嘴雾化角度为120°。验证试验结果表明,最优参数组合的PM10净化效率为40.4%,PM2.5净化效率为41.1%。【结论】研究结果可以为畜禽舍末端废气处理系统颗粒物净化设备的设计和运行参数调控提供参考。

关键词：畜禽舍废气净化水喷淋颗粒物净化效率

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基于卷积神经网络遥感图像的荔枝花期长势评估

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华南农业大学学报 2023年第1期44卷 123-133页

作者：文飞莫嘉维胡宇琦兰玉彬陈欣陆健强邓小玲华南农业大学电子工程学院/国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心广东广州510642 岭南现代农业科学与技术广东省实验室广东广州510642

【目的】通过无人机获取荔枝冠层的遥感图像,评估每棵荔枝的开花率,以期为后续荔枝花期疏花保果、精准施肥施药提供决策依据。【方法】以遥感图像为研究对象,利用实例分割的方法分割每棵荔枝冠层后,结合园艺专家的综合判断,按开花率为0... 详细信息

【目的】通过无人机获取荔枝冠层的遥感图像,评估每棵荔枝的开花率,以期为后续荔枝花期疏花保果、精准施肥施药提供决策依据。【方法】以遥感图像为研究对象,利用实例分割的方法分割每棵荔枝冠层后,结合园艺专家的综合判断,按开花率为0、10%~20%、50%~60%、80%及以上将开花率分为4类,使用ResNet、ResNeXt、ShuffleNetv2进行开花率分类比较,试验过程中发现ShuffleNetv2在识别准确率、参数量、训练和验证时间都有很大优势;在ShuffleNetv2上引入了空间注意力模块(Spatial attention module,SAM)后,增加了模型对位置信息的学习,在不显著增加参数量的情况下,提升荔枝冠层花期分类的精度。【结果】通过对多个主流深度神经网络的比较分析,ResNet50、ResNeXt50、ShuffleNetv2的分类精度分别达到85.96%、87.01%和86.84%,而改进后的ShuffleNetv2分类精度更高,达到88.60%;ResNet50、ResNeXt50、ShuffleNetv2和改进后的ShuffleNetv2对测试集单张冠层图像验证的时间分别为8.802、9.116、7.529和7.507 ms,改进后的ShuffleNetv2单张冠层图像验证时间最短。【结论】改进后的ShuffleNetv2能够挖掘学习更为细节的荔枝冠层花期信息,具有较高的识别准确率,对荔枝花期的评估有很大的优势,可为荔枝保花疏花、生产精准管控提供智能决策支持。

关键词：无人机遥感荔枝花期长势卷积神经网络图像处理注意力模块

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喷杆喷雾机旋翼悬浮式喷杆自动调平控制系统研究

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农业机械学报 2022年第12期53卷 70-79页

作者：周志艳周铭杰陈羽立明锐向颖罗锡文华南农业大学工程学院广州510642 华南农业大学广东省农业人工智能重点实验室广州510642 岭南现代农业科学与技术广东省实验室广州510642 广东省农业航空应用工程技术研究中心广州510642 闽江学院福建省信息处理与智能控制重点实验室福州350108 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642

现有的大型喷杆喷雾机的喷杆大多采用传统桁架结构,随着喷杆长度的增加,配套机构、设计复杂度及整机质量相应增加,整机质量大,农田中行走的通过性差,陷车风险高;喷杆平衡控制难度加大,降低了整机的可靠性和便利性;特别是在水田喷施作业... 详细信息

现有的大型喷杆喷雾机的喷杆大多采用传统桁架结构,随着喷杆长度的增加,配套机构、设计复杂度及整机质量相应增加,整机质量大,农田中行走的通过性差,陷车风险高;喷杆平衡控制难度加大,降低了整机的可靠性和便利性;特别是在水田喷施作业中,大型喷杆喷雾机的功能受到很大限制。本文提出了一种旋翼悬浮式喷杆,分别融合地面机械高续航、载重大和空中无人机作业灵活、受地形地貌限制小的优点,并设计了自动调平控制系统以实现喷雾机喷杆在喷施作业过程中保持水平姿态。分析了喷杆的受力情况,对自动调平控制系统进行了辨识和建模,采用“陀螺仪+激光雷达”进行双传感器融合控制的方式,开展了旋翼悬浮式喷杆自动调平控制算法的仿真试验、台架试验和田间试验。试验结果表明:采用双传感器融合的模糊PID控制算法优于单传感器的角度PID控制算法,可较好地避免出现失稳状态;在田间试验中,当喷杆进入稳定状态后,整根喷杆各点离地高度均值在1.4~1.5 m之间,标准差不大于0.1027 m,具有较好的水平度;所采集的10个不同时刻喷杆各点高度均值的变异系数为1.40%,说明喷杆悬浮高度的稳定性较好。该研究验证了旋翼悬浮式喷杆作业方法的可行性。

关键词：旋翼悬浮式喷杆喷杆喷雾机自动调平 PID控制模糊控制

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基于Spark的WOA-BP水稻产量预测

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华南农业大学学报 2023年第4期44卷 613-618页

作者：陈志浩王建华龙拥兵兰玉彬刘军和熊弘依肖方军肖艺铭华南农业大学电子工程学院(人工智能学院)/国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心/岭南现代农业科学与技术广东省实验室广东广州510642

【目的】随着大数据技术和人工智能的快速发展,针对当前水稻产量预测模型精度低、预测区域范围过大、模型优化时间过长等问题,本文提出一种基于Spark的鲸鱼优化算法−反向传播神经网络(Whale optimization algorithm-backpropagation,WOA... 详细信息

【目的】随着大数据技术和人工智能的快速发展,针对当前水稻产量预测模型精度低、预测区域范围过大、模型优化时间过长等问题,本文提出一种基于Spark的鲸鱼优化算法−反向传播神经网络(Whale optimization algorithm-backpropagation,WOA-BP)水稻产量预测方法。【方法】本文以广东省西部地区的县/市/区水稻产量及气象数据作为研究对象,采用WOA对BP网络的权值和偏置值进行优化,并构建水稻产量预测模型,提升预测精度;此外,在Spark框架下,实现WOA-BP算法并行化,减少算法时间开销。【结果】模型精度方面,通过对预测结果进行反归一化后比较,经WOA优化后的BP神经网络模型,平均绝对百分比误差(Mean absolute percentage error)从8.354%降至7.068%,平均绝对误差(Mean absolute error)从31.320 kg降至26.982 kg,均方根误差(Root mean square error)从41.008 kg降至33.546 kg;运行时间方面,3节点Spark集群比非Spark模式减少了11742 s,减少44%的时间开销。【结论】基于Spark的WOA-BP水稻产量预测方法,能够较好地预测出广东西部县/市/区的水稻产量,同时可以很好地反映气象因素对广东省西部地区水稻产量的影响情况,对研究广东西部县/市/区乃至整个广东的水稻产量情况具有一定的参考价值。

关键词：气象因素水稻产量反向传播神经网络鲸鱼优化算法 Spark

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白粉病胁迫下小麦叶片光谱响应与智能分类识别

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华南农业大学学报 2021年第3期42卷 86-93页

作者：龙腾李继宇龙拥兵闫晓静赵静华南农业大学电子工程学院/人工智能学院广东广州510642 岭南现代农业科学与技术广东省实验室广东广州510642 华南农业大学工程学院广东广州510642 中国农业科学院植物保护研究所北京100193

【目的】开展基于高光谱技术的白粉病胁迫下田间小麦光谱的响应研究,实现小麦白粉病感染等级的快速确定。【方法】采用光纤光谱仪配合积分球和叶片夹采集大田活体小麦叶片可见-近红外光谱;通过光谱数据拟合得到的SF-SPAD (Spectrum fitt... 详细信息

【目的】开展基于高光谱技术的白粉病胁迫下田间小麦光谱的响应研究,实现小麦白粉病感染等级的快速确定。【方法】采用光纤光谱仪配合积分球和叶片夹采集大田活体小麦叶片可见-近红外光谱;通过光谱数据拟合得到的SF-SPAD (Spectrum fitting SPAD)值来反映叶绿素含量,对叶片感染白粉病进行初步判定;使用PROSPECT模型进行光谱敏感度分析确定敏感波段;结合主成分分析(Principal component analysis, PCA)降维和支持向量机(Support vector machine,SVM)建模,实现对光谱数据的二分类;根据二分类模型判断的病点百分比对小麦病虫害感染程度进行分级。【结果】SF-SPAD值随自下而上的叶序的增大而逐渐上升;SF-SPAD值≤0.90的全是病点,≥1.05的全是好点。光谱敏感度分析确定了敏感波段为可见光波段440~500和540~780 nm,降低了数据维度。确定了感染等级(R)与病点百分比(%)的关系为R1:0~30%、R2:30%~50%、R3:50%~70%、R4:70%~100%。本研究所建模型适用的检测株数最少为20株。【结论】结合SF-SPAD值和光谱PCA-SVM二分类建立的监测模型可以准确、快速地判定小麦白粉病感染与否及感染等级,同时可以降低采样数量、减少地面检测工作量、提高检测效率,是一项实用性强、简单、易推广的智能化监测技术。

关键词：小麦白粉病高光谱 SF-SPAD值 PCA-SVM 智能分类

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荧光纳米探针在农药残留检测中的研究进展

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食品科学 2023年第5期44卷 205-211页

作者：李红霞邹睿琦苏长顺吕婷罗林孙春燕徐振林闫旭吉林大学食品科学与工程学院吉林长春130062 吉林大学电子科学与工程学院吉林长春130012 广东省食品质量安全重点实验室岭南现代农业科学与技术广东省实验室华南农业大学食品学院广东广州510642

免疫分析技术因具有快速、简便和低成本等特点在农药残留监测中发挥着重要的作用。基于纳米材料增敏的荧光免疫传感器因灵敏度高、特异性强等优点,近年来逐渐成为研究热点。本文总结近年来荧光免疫传感器的相关研究进展,针对不同种类荧... 详细信息

免疫分析技术因具有快速、简便和低成本等特点在农药残留监测中发挥着重要的作用。基于纳米材料增敏的荧光免疫传感器因灵敏度高、特异性强等优点,近年来逐渐成为研究热点。本文总结近年来荧光免疫传感器的相关研究进展,针对不同种类荧光纳米探针建立的免疫传感器在农药残留检测中的研究进行综述,重点阐述酶基荧光免疫探针、荧光纳米材料免疫探针、纳米酶基免疫探针和纳米支架型免疫探针的原理、特点及应用现状,并展望荧光免疫传感器在农药检测中的应用前景,旨在为荧光纳米探针在食品农药残留检测中的发展、应用提供参考。

关键词：农药残留检测荧光免疫传感器免疫探针荧光纳米材料

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柑橘黄龙病光谱特征波段选择及光谱检测仪研制

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农业工程学报 2022年第20期38卷 119-128页

作者：兰玉彬王天伟郭雅琦杨冬子林韶明胡宇琦林晓晴邓小玲华南农业大学电子工程学院(人工智能学院) 广州510642 国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心广州510642 岭南现代农业科学与技术广东省实验室广州510642 广东省智慧农业工程技术中心广州510642

黄龙病(Huanglongbing,HLB)被称为柑橘的癌症,及早检测出患病植株可防止病情蔓延,降低病情灾害程度。高光谱分析技术因其丰富的光谱信息,成为近年来作物病害检测的研究热点。然而高光谱设备昂贵,波段数较多,计算量大,在实际应用中尚未... 详细信息

黄龙病(Huanglongbing,HLB)被称为柑橘的癌症,及早检测出患病植株可防止病情蔓延,降低病情灾害程度。高光谱分析技术因其丰富的光谱信息,成为近年来作物病害检测的研究热点。然而高光谱设备昂贵,波段数较多,计算量大,在实际应用中尚未形成规模应用。使用合理的波段选择方法,可以去掉冗余信息,避免“维数灾难”,减轻数据存储、计算与传输压力,并降低设备成本。该研究利用地物谱仪获取了柑橘冠层叶片的高光谱信息,提出一种基于典型成分分析(Exemplar Component Analysis,ECA)的柑橘黄龙病特征波段优选方法,并与其他3种波段优选算法进行比较,分别优选了7个光谱波段的组合。基于优选波段,采用6种机器学习方法进行建模分类,对4种波段选择方法的鲁棒性进行了分析。此外,基于优选的特征波段设计了一款多光谱仪应用于柑橘黄龙病的检测。结果表明,用ECA算法选择的特征波段,其结合6种分类器在测试集上的准确率达到92%以上,并具有较好的鲁棒性。自研基于特征波段的多光谱仪对于HLB的检测精确度最高可达95%。试验表明用少量特征波段表征HLB作为检测手段具有可行性,合理的特征波段有助于降低专门农业病害光谱检测的设计成本,提高果园病情防控精准度。

关键词：高光谱遥感智能检测柑橘黄龙病光谱仪波段选择

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基于文献计量学的智慧果园研究进展与热点分析

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农业工程学报 2022年第21期38卷 127-136页

作者：兰玉彬林泽山王林琳邓小玲华南农业大学电子工程学院、人工智能学院广州510642 岭南现代农业科学与技术广东省实验室广州510642 国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心广州510642 广东省智慧农业工程技术中心广州510642

为了宏观掌握智慧果园在国内外的研究动态、前沿和热点,更好地推动智慧果园乃至智慧农业的发展,该研究采用文献计量分析方法,以Web of science核心论文集为检索平台分析了智慧果园2002年1月1日—2022年8月累计20年的时空分布、主要研究... 详细信息

为了宏观掌握智慧果园在国内外的研究动态、前沿和热点,更好地推动智慧果园乃至智慧农业的发展,该研究采用文献计量分析方法,以Web of science核心论文集为检索平台分析了智慧果园2002年1月1日—2022年8月累计20年的时空分布、主要研究内容以及前沿热点。主要结论如下:智慧果园的研究自2014年起步入正轨,2018年起在人工智能技术推动下发展迅猛,2018-2021年总发文量占比37.5%;总体而言,作者(Lan Yubin、Chen Chao、Tang Yu等)、机构(华南农业大学、中国农业大学和佛罗里达大学等)、地域(中国、美国、西班牙等国)交流和合作均较为密切;中国、美国是开展智慧果园研究的主要国家,总发文量共占比58.2%;当前主要研究集中在果树长势和病虫害识别和预警、无人化或智能化农机作业。根据研究目的细分的技术主要包含人工智能模型/算法、传感、物联和精准农业等。自2007年以来,研究热点由柑橘病害、产量预估等对象研究逐步过渡到技术研究上,深度学习、无人机、人工智能的研究是当今智慧果园的发展前沿。智慧果园研究深受技术推动尤其在当前人工智能技术背景下方兴未艾,而当前的环境复杂度高、种植欠规范等问题依旧制约着其进一步发展。星-空-地立体化果园感知、空-地协同无人化精准作业、水果采摘、果品的可视化溯源等方面将是未来智慧果园主要研究方向。

关键词：智能化自动化智慧果园量化分析 Web of Science Citespace 文献计量分析

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