检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2023年第14期39卷 70-79页

作者：段洁利于世伟解明坤何俊宇王豪杰李伟希杨洲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510600 广东海洋大学机械工程学院湛江524088

为保证山地果园索道安全稳定运行,并在网络环境较差的山地果园实现对索道驱动系统轴承故障诊断,该研究提出了一种一维端对端轻量化CNN检测方法1D-MRL-CNN(one-dimensional mountain ropeways lightweight convolutional neural network)... 详细信息

为保证山地果园索道安全稳定运行,并在网络环境较差的山地果园实现对索道驱动系统轴承故障诊断,该研究提出了一种一维端对端轻量化CNN检测方法1D-MRL-CNN(one-dimensional mountain ropeways lightweight convolutional neural network),直接对采集到的一维振动信号进行检测。基于残差结构(residual structure)和深度可分离卷积(deep separable convolution),引入BN(batch normalization)层,在保证检测精度的同时大幅度降低模型的参数量和复杂度,并提升鲁棒性和泛化能力,适用于索道的变负荷工作状态;采用改进stem block模块、h_swish激活函数并在主体模块最后一层添加通道注意力机制(squeeze and excitation,SE),提高网络模型的特征提取能力。为了验证模型的综合性能、变负荷工况下的稳定性以及抗噪声干扰性能,利用帕德博恩大学(paderborn university,PU)和凯斯西储大学(case western reserve university,CWRU)数据集进行试验验证。PU数据集试验结果表明,该方法故障分类准确率达99.43%,相比同类最优网络分类准确率提高0.97个百分点;参数量为83.44 kB,分别是Resnet18、VGG16、MobileNetV3-large和ShuffleNetV1模型的2.19%、0.83%、2.84%和3.32%。CWRU数据集试验结果表明,该方法在变负荷工况下的平均准确率达96.70%,比Resnet18、WDCNN和MobileNetV3-large网络分别高9.1、4.7和10.5个百分点;在4种噪声工况下的平均识别准确率达99.14%,比Resnet18、WDCNN和MobileNetV3-large网络分别高4.74、1.24和5.51个百分点。最后通过自建数据集对模型的实际工况故障分类效果进行验证,1400个样本中仅有2个故障样本预测错误,准确率达99.86%。本研究的网络模型参数量小、准确率高,在变负荷和有噪声的工况下鲁棒性较高,适用于山地果园运输索道的轴承故障检测。

关键词：轴承故障诊断振动轻量化深度可分离卷积山地果园索道

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滑刀开沟-气力引射式液肥雾化侧深施肥装置设计与试验

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农业工程学报 2023年第16期39卷 13-25页

作者：杨秀丽陈彬邢航甄文斌齐龙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 农业农村部南京农业机械化研究所南京210014

为提高肥料利用率,降低肥料对水田的污染,该研究结合侧深施肥技术与液肥优点,研制一种水田滑刀开沟-气力引射式液肥雾化侧深施肥装置。该装置采用滑刀式开沟器开沟,利用气力引射式雾化施肥器雾化和引射液肥,将液肥侧深施于水稻根区附近... 详细信息

为提高肥料利用率,降低肥料对水田的污染,该研究结合侧深施肥技术与液肥优点,研制一种水田滑刀开沟-气力引射式液肥雾化侧深施肥装置。该装置采用滑刀式开沟器开沟,利用气力引射式雾化施肥器雾化和引射液肥,将液肥侧深施于水稻根区附近土壤。设计了气液同轴气力引射式雾化施肥器内腔结构,以喉嘴距、混合室(喉部)直径、气体压力为因素进行全因子土槽试验,分析各因素对排肥量(液肥质量流率)和耗气量(气体流量)的影响。结果表明,影响液肥质量流率的主次因素顺序为混合室(喉部)直径、气体压力、喉嘴距;影响气体流量的主次因素顺序为气体压力、喉嘴距、混合室(喉部)直径。采用EDEM离散元仿真软件进行仿真优化,利用加权评分法综合评判仿真试验结果,结果表明,在不同工作速度下,滑切角为32.5°、刃口角为45°时,滑刀式开沟器可获得较优的工作性能。开展土槽试验验证仿真结果,滑刀式开沟器入土深度为30 mm、前进速度为1.2 m/s时,牵引阻力实测值为8.5 N,仿真结果为6.9 N,相对误差为18%,土壤扰动面积仿真结果为1965.6 cm2;入土深度为50 mm、前进速度为0.6 m/s时,牵引阻力实测值为14.4 N,仿真结果为12.2 N,相对误差为15%,土壤扰动面积仿真结果为2137.2 cm^(2)。土槽性能试验结果表明,该装置在入土深度为30 mm,前进速度为1.2 m/s时,排肥量标准差为0.2427 g/s,与最大排肥量的相对误差为1.42%,施肥深度与入土深度的相对误差为4.4%;在入土深度为50 mm,前进速度为0.6 m/s时,排肥量标准差为0.4796 g/s,与最大排肥量的相对误差为2.13%,施肥深度与入土深度的相对误差为2.1%。研究结果可为水田液肥侧深施技术的应用提供参考。

关键词：农业机械雾化液肥施肥器开沟器水田 EDEM

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碳点在水果保鲜中的作用机制和应用研究进展

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食品科学 2024年第20期45卷 336-353页

作者：谭敦源胡娟邬彩娟朱焱宗李辰张志炜雷炳富刘应亮郑明涛华南农业大学材料与能源学院广东广州510642 高州市燊荔农业科技有限公司广东高州525254 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

传统的水果保鲜方法不能满足人们对新鲜水果的可持续需求,如何进一步延长水果的保鲜期成为一大挑战。碳点(carbon dots,CDs)是一种新兴的碳纳米材料,具有优异的抗氧化和抗菌性能,在水果保鲜中具有良好的应用前景。本文综述了CDs在水果... 详细信息

传统的水果保鲜方法不能满足人们对新鲜水果的可持续需求,如何进一步延长水果的保鲜期成为一大挑战。碳点(carbon dots,CDs)是一种新兴的碳纳米材料,具有优异的抗氧化和抗菌性能,在水果保鲜中具有良好的应用前景。本文综述了CDs在水果保鲜中的应用,包括CDs在包装材料和涂层技术中应用的最新研究进展以及与其他保鲜方法的结合应用研究进展,讨论了水果保鲜的挑战以及CDs在水果保鲜中的作用机制,以期为新型水果保鲜技术的进一步开发提供理论参考。

关键词：碳点水果保鲜抗氧化抗菌包装材料

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光周期对榕透翅毒蛾发育和种群增长潜能的影响

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：王琪陈辉唐明毛新杰廖菘凯卫宏健林浩宇华南农业大学林学与风景园林学院岭南现代农业科学与技术广东省实验室

【目的】研究在不同光周期下榕透翅毒蛾（Perina nuda）实验种群的发育历期、繁殖发育等，为榕透翅毒蛾的种群密度调控提供科学依据。【方法】用榕透翅毒蛾最适宜寄主树种黄金榕（Ficus microcarpa）叶片进行实验室人工饲养，在温度（26... 详细信息

【目的】研究在不同光周期下榕透翅毒蛾（Perina nuda）实验种群的发育历期、繁殖发育等，为榕透翅毒蛾的种群密度调控提供科学依据。【方法】用榕透翅毒蛾最适宜寄主树种黄金榕（Ficus microcarpa）叶片进行实验室人工饲养，在温度（26±1）℃、相对湿度为40%，分别设置5种光周期16 L:8 D、14 L:10 D、12 L:12 D、10 L:14 D和8L:16 D，定时观测榕透翅毒蛾实验种群的生长发育特性和繁殖能力等指标，利用TWOSEX-MSChart软件和TIMING-MSChart 软件，构建试验种群生命表和模拟榕透翅毒蛾种群在120 d内的变化趋势。【结果】光周期对榕透翅毒蛾生长发育影响显著，在 14 L:10 D 光周期下，榕透翅毒蛾从卵发育到成虫死亡的历期最长（50.17 d），在10 L:14 D光周期下的历期的最短（44.09 d）。光周期对榕透翅毒蛾蛹质量具有显著影响，在8L:16 D光周期下，榕透翅毒蛾雌雄的质量最大，相同光周期下榕透翅毒蛾雌蛹的质量显著高于雄蛹的（P＜0.01）；光周期对榕透翅毒蛾雌雄成虫性比、存活率、单雌产卵量（粒）和净增殖率(R0)无显著影响，而对周限增长率（λ）影响显著（P＜0.05）；在10 L:14 D、8 L:16 D光周期下榕透翅毒蛾内禀增长率(rm)显著高于16 L:8 D、14 L:10 D和12 L:12 D下的（P＜0.05）。【结论】光周期对榕透翅毒蛾生长发育存在显著影响，榕透翅毒蛾在短光照下总发育历期最短，雌蛾产卵时间更加集中，这说明短光照更适宜榕透翅毒蛾种群的生存和发育。

关键词：光周期榕透翅毒蛾发育历期生命表种群参数

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无人农机作业环境感知技术综述

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农业工程学报 2024年第8期40卷 1-18页

作者：万欢欧媛珍管宪鲁姜锐周志艳罗锡文华南农业大学工程学院/岭南现代农业科学与技术广东省实验室广州510642 广东省农业人工智能重点实验室广州510642 广东省农业航空应用工程技术研究中心广州510642 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

推进农业装备智能化能够有效解决农业劳动力短缺的问题。环境感知是农业装备智能化的首要条件。然而,农业环境的动态变化和非结构化特性限制了无人农机的环境感知能力。该文对无人农机的作业环境信息感知技术进行全面梳理,首先介绍了无... 详细信息

推进农业装备智能化能够有效解决农业劳动力短缺的问题。环境感知是农业装备智能化的首要条件。然而,农业环境的动态变化和非结构化特性限制了无人农机的环境感知能力。该文对无人农机的作业环境信息感知技术进行全面梳理,首先介绍了无人农机作业环境的典型要素和各类感知传感器,并分析了不同传感器的优缺点,然后分别从障碍物感知、作物行感知和农田边界及高程信息感知等方面,对无人农机作业环境信息感知技术进行归纳总结,最后讨论了无人农机作业环境信息感知技术面临的挑战及发展趋势,旨在推动环境感知技术在农业领域的应用,促进农业机械的智能化转型。

关键词：农业机械传感器无人驾驶环境感知多传感器融合

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无人机点射式水稻播种装置控制系统设计与试验

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农业工程学报 2022年第18期38卷 51-61页

作者：何伟灼刘威姜锐顾庆宇黄俊浩邹帅帅徐学浪周志艳华南农业大学工程学院/岭南现代农业科学与技术广东省实验室广州510642 广东省农业人工智能重点实验室广州510642 广东省农业航空应用工程技术研究中心广州510642 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

针对当前无人机水稻撒播难以成行成穴、落种易受旋翼风场干扰和播种均匀性不佳等问题,该研究结合点射式水稻播种装置和飞行控制器设计了一套播种控制系统,开发了配套的地面站功能,并制作了样机。控制系统基于PID算法实现排种器步进电机... 详细信息

针对当前无人机水稻撒播难以成行成穴、落种易受旋翼风场干扰和播种均匀性不佳等问题,该研究结合点射式水稻播种装置和飞行控制器设计了一套播种控制系统,开发了配套的地面站功能,并制作了样机。控制系统基于PID算法实现排种器步进电机的转速闭环控制,通过标定模型对振动电机激振力和摩擦轮电机转速进行控制,并根据状态机设计播种控制程序。以3倍丸粒化稻种为对象,从播种量准确性、播种成行性和播种均匀性3个方面对样机的播种性能进行验证并优选合适的播种参数。试验结果表明:无人机模拟飞行的播种量准确性测试中,样机以1.0~2.5 m/s的作业速度进行播种时,播种量的平均相对误差小于4%,控制系统具有较好的动态调节能力。实地飞播测试中,样机以1.0和1.5 m的高度播种时,种子分布在12 cm种行宽度内的平均概率超过80%,成行性较好。考虑安全因素,优选1.5 m为样机的适宜作业高度。在作业高度为1.5 m,3倍丸粒化稻种的播种量为90~150 kg/hm^(2)(对应裸种的播种量22.5~37.5 kg/hm^(2)),作业速度为0.5~2.0 m/s时,播种均匀性变异系数为20.51%~35.52%。进一步分析发现,适当提升作业速度可提高播种均匀性。田间试验结果表明,播种量的相对误差分别为2.47%和4.12%,播种均匀性变异系数分别为22.17%和21.82%,种子破损率分别为0.34%和0.18%,满足相关标准的水稻飞播精度控制要求。研究结果可为无人机水稻直播技术提供参考。

关键词：无人机 PID 水稻直播点射播种控制系统状态机

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经典BRUTSAERT模型应用于土壤水分检测的适用性探讨

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农业工程学报 2023年第21期39卷 54-65页

作者：徐岩吕猛桂晶晶李君张东霞广东工贸职业技术学院汽车工程学院广州510510 岭南现代农业科学与技术广东省实验室广州510006 华南农业大学工程学院广州510642

BRUTSAERT理论模型是非饱和土壤介质中弹性波传播的理论模型,主要用于描述声波纵波声速与农业土壤饱和度之间的关系。为探究BRUTSAERT理论模型应用在土壤水分检测中的可行性,该研究系统介绍了BRUTSAERT理论模型,分析了其在土壤含水量检... 详细信息

BRUTSAERT理论模型是非饱和土壤介质中弹性波传播的理论模型,主要用于描述声波纵波声速与农业土壤饱和度之间的关系。为探究BRUTSAERT理论模型应用在土壤水分检测中的可行性,该研究系统介绍了BRUTSAERT理论模型,分析了其在土壤含水量检测中的适用条件,并在经典BRUTSAERT模型中引入了适当的简化和假设,推导出在不同物理条件下各农业土壤的纵波声速值与土壤水分关系曲线,以及进行土壤声速测量的合适声频。结果表明,1)当声波发射器和拾音器之间的距离为0.2 m时,且声波频率范围固定在380~708 Hz之间,在任何土壤类型中BRUTSAERT理论模型都是有效的。2)前人关于BRUTSAERT模型中复合流体体积模型公式存在争议,该研究表明复合流体体积模型的定义公式不会对其结果产生大的影响。3)经典BRUTSAERT模型中土壤泊松比为固定值(0.20),然而干燥土壤和饱和土壤之间的泊松比有明显差异,对于非饱和多孔集料(如土壤和砂土),使用固定且与饱和度无关的泊松比是值得怀疑的。该研究可为BRUTSAERT理论模型在土壤水分检测领域的应用研究提供参考。

关键词：土壤模型水分声速 BRUTSAERT理论

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基于SVM算法的超声波速度-土壤含水率估计模型

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华中农业大学学报 2024年第2期43卷 247-253页

作者：陈盈宜潘丽敏叶勇李君黄光文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

为快速准确获取土壤含水率信息,便于农业精准灌溉,引入支持向量机算法(SVM)对4种不同干湿交替处理下超声波速度与土壤含水率进行拟合分析和回归训练优化,构建基于超声波速度的土壤含水率预测模型。结果显示,与传统的烘干法相比较,利用... 详细信息

为快速准确获取土壤含水率信息,便于农业精准灌溉,引入支持向量机算法(SVM)对4种不同干湿交替处理下超声波速度与土壤含水率进行拟合分析和回归训练优化,构建基于超声波速度的土壤含水率预测模型。结果显示,与传统的烘干法相比较,利用该模型在田间验证土壤含水率,平均相对误差为1.5%左右。研究结果表明,基于SVM模型构建的超声波速度-土壤含水率预测模型能够较好地描述被研究区域内土壤含水率,可为利用超声波特性实现对农田土壤水分的持续监测提供参考。

关键词：土壤含水率超声波速度 SVM算法干湿交替

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水田行间除草装置设计与试验

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农业工程学报 2023年第24期39卷 11-22页

作者：焦晋康胡炼陈高隆涂团鹏王志敏臧英华南农业大学工程学院/岭南现代农业科学与技术广东省实验室广州510642 韶关学院智能工程学院韶关512005 广东省农业人工智能重点实验室广州510642 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 华南农业大学黄埔创新研究院广州510715

为减少化学除草剂的使用,解决现有水田除草机械除草效果差等问题,该研究设计了一种水田行间除草装置,包括压草浮板和除草辊等结构,工作时压草浮板先将压倒杂草,紧接着除草辊将压倒的杂草压入泥中。压草浮板先将杂草压倒,除草辊将杂草压... 详细信息

为减少化学除草剂的使用,解决现有水田除草机械除草效果差等问题,该研究设计了一种水田行间除草装置,包括压草浮板和除草辊等结构,工作时压草浮板先将压倒杂草,紧接着除草辊将压倒的杂草压入泥中。压草浮板先将杂草压倒,除草辊将杂草压入泥中的几率可提高9.98%。除草辊两端设有倒角,在避免或减少对水稻根系损伤的同时可扩大行间除草区域,最大可增加常规除草宽度的3%。对压草浮板和除草辊进行了参数设计,通过仿真试验分析了行间除草装置与土壤之间的相互作用规律,确定最佳作业条件为入土深度35 mm,前进速度0.8 m/s。以未除草、化学除草、人工除草和不同参数的除草辊为试验因素,以水稻植株高度、产量、产量构成因素和水稻根系参数为试验指标,进行田间试验,试验结果表明,行间除草装置平均除草率最高为87.51%,可以翻动土壤,增加土壤透气性。与常规宽度的除草辊相比,增加除草宽度,扩大行间除草区域最大可提高除草率7.3个百分点。不同的除草处理对水稻植株高度和产量等有显著影响(P<0.05),机械除草可以促进水稻的生长发育,其产量可以达到甚至超过化学除草和人工除草水平。不同参数的除草辊对植株高度、产量和根系等有显著影响(P<0.05),增加除草辊宽度同时两端设倒角,可以减少对水稻根系的损伤,有利于水稻的生长发育,提高水稻产量。研究结果可为水田除草机械装备的研究提供参考。

关键词：农业机械产量行间除草水田除草率水稻根系

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生物质基平台分子转化升级的研究进展

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化工进展 2024年

作者：许镇浩易子骁曾晨王宇辰严凯中山大学环境科学与工程学院华南农业大学岭南现代农业科学与技术广东省实验室

生物质基平台分子的转化升级在实现生物质原料高值化过程中具有重要意义，已成为生物质领域的研究重点之一。本综述首先介绍了生物质的组成成分以及多种预处理技术，同时阐述了生物质基平台分子催化转化的研究进展，特别是均相催化、非... 详细信息

生物质基平台分子的转化升级在实现生物质原料高值化过程中具有重要意义，已成为生物质领域的研究重点之一。本综述首先介绍了生物质的组成成分以及多种预处理技术，同时阐述了生物质基平台分子催化转化的研究进展，特别是均相催化、非均相催化转化体系以及不同溶剂催化体系的应用与优势，涵盖了它们在提高转化率和目标产物选择性方面的贡献。其次，总结了几种典型的生物质基平台分子的性质、生成途径和转化升级的研究进展，并对其在燃料及化学品等高附加值产品中的应用潜力做了简要评估。最后，通过对当前研究现状的总结，指出生物质基平台分子转化升级过程中面临的若干挑战（如催化反应机理不清晰、催化剂的选择性和稳定性不足，以及催化剂成本高昂等），并对未来发展进行了展望。

关键词：木质纤维素生物质平台分子生物燃料催化高值化学品

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