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1.
目的 针对Y型棚架式果树的需风特性设计一款风送喷雾机,探究机具对此树形的施药规律,为新式果园栽植工艺的植保机具设计提供参考。方法 结合棚架梨树Y型树冠需风特性,设计一款异形导风管,确定发散型射流口,喷雾范围可全面覆盖冠层,并进行整机配置,风机使用无级调速带轮进行调速。以作业速度、出口风速、出风口与冠层中部高度差作为试验参数,以靶标雾滴覆盖率、靶标雾滴沉积量以及地面雾滴沉积量作为评价指标,设计田间试验。利用Design-Expert软件建立响应曲面分析参数对指标的影响,并对机具作业参数进行优化。结果 优化结果表明：3WZ-300风送喷雾机在作业速度0.8 m/s、出口风速22 m/s、出风口中部与梨树冠层中部高度差为5.1 cm时,靶标雾滴覆盖率为39.79%,靶标雾滴沉积量为9.89 μL/cm2,地面雾滴沉积量为5.41 μL/cm2,有效附着药液占比60.1%。结论 该喷雾机满足果园作业要求,施药效果较好,为棚架式果园喷雾机的设计及机具参数优化提供了参考。 相似文献
2.
目的 提出一种复杂农田环境下农业机器人全区域覆盖策略,以便合理规划农业机器人的工作遍历路径。方法 根据农田实际生产环境定义农业机器人复杂工作环境模型,并在此基础上建立一级分区与二级分区的概念。引入遗传算法变异操作的思想,建立基于贪婪机制的模拟退火算法优质可行解生成方法;建立解集多样性的概念,设计基于自适应升温的模拟退火算法改进方法,以此求解分区间的最佳遍历顺序问题。通过A*算法与八邻域搜索法相结合进行农业机器人跨区域衔接路径规划,依此,实现机器人覆盖全区域。结果 仿真结果表明,改进的模拟退火算法所规划的路径长度分别比传统遗传算法和模拟退火算法减少了14.7%和10.1%,收敛时的迭代次数分别减少9.8%和59.1%;农业机器人全区域覆盖仿真试验中遍历路径重复率为14.86%。高地隙喷药机器人现场遍历试验中,路径重复率为15.83%。结论 研究结果可为农业机器人在复杂农田环境中全遍历覆盖提供研究思路。 相似文献
3.
目的 以路径重复率为优化目标解决农业机器人在数字生态农场中的全区域覆盖问题。方法 首先,将栅格地图中的障碍物进行膨胀处理,在此基础上进行矩形分区以及分区合并操作;然后,通过改进的蚁群算法规划分区间的遍历顺序、通过改进的广度优先搜索(Breadth first search, BFS)算法规划分区间终点与起点的衔接路径,从而实现机器人全区域覆盖。2种算法的具体改进方案为：分别通过人工免疫算法与粒子群算法改进遗传算法的选择与交叉算子,并将改进后的选择算子、交叉算子、原遗传算法变异算子与蚁群算法相结合改进传统蚁群算法信息素更新方法;建立动态函数以简化BFS算法规划的路径。结果 仿真结果表明,改进蚁群算法收敛时的迭代次数较传统蚁群算法减少了83.1%,路径长度相比减少了4.8%;由改进的蚁群算法与改进的BFS算法规划的机器人遍历路径重复率是传统蚁群算法和BFS算法的56%,且农业机器人能实现对农田区域的100%覆盖。结论 本研究提供了一种农业机器人在复杂环境的数字生态循环农场中进行全遍历覆盖的解决方案。 相似文献
4.
为探究果园风送施药雾滴在梨树冠层内的穿透规律和冠层各区域沉积药量分布,通过田间试验研究风送式喷雾机典型工况下,单、双侧风送式施药雾滴在梨树冠层不同区域的沉积分布规律。结果表明:风送喷雾机不同风送状态下,果园树冠内各截面雾滴覆盖均沿风送方向呈现递进减弱关系。风机单侧施药、转速为1 300r·min-1时,靠近喷头的C环前半层的雾滴覆盖率达26.1%,C后层约为7.35%;喷雾机双侧施药,树冠内各层雾滴覆盖均沿风送方向呈现"V字"分布。单、双侧施药时,药液在叶片正反两面覆盖均存在互斥行为,正面沉积越多的叶片,反面沉积越少。风机转速提高至1 300r·min-1时可以改善正反面覆盖均匀性。 相似文献
5.
目的 提高杂交稻种子活力分级检测精度和速度。方法 提出了一种基于YOLOv5改进模型(YOLOv5-I)的杂交稻芽种快速分级检测方法,该方法引入SE (Squeeze-and-excitation)注意力机制模块以提高目标通道的特征提取能力,并采用CIoU损失函数策略以提高模型的收敛速度。结果 YOLOv5-I算法能有效实现杂交稻芽种快速分级检测,检测精度和准确率高,检测速度快。在测试集上,YOLOv5-I算法目标检测的平均精度为97.52%,平均检测时间为3.745 ms,模型占用内存空间小,仅为13.7 MB;YOLOv5-I算法的检测精度和速度均优于YOLOv5s、Faster-RCNN、YOLOv4和SSD模型。结论 YOLOv5-I算法优于现有的算法,提升了检测精度和速度,能够满足杂交稻芽种分级检测的实用要求。 相似文献
6.
针对传统果园多风机风送喷雾机存在风能利用率低,出风口到靶标之间喷雾四散飘移的问题,对风机配置聚风筒(直筒式、渐缩式、渐开式)的风送喷雾系统的聚风喷雾性能进行研究。通过对聚风筒风场进行仿真模拟,设计对标试验确定了仿真模型与计算的可靠性。设计单因素试验和响应面参数优化试验分析风筒类型、聚风筒长度和风机转速对聚风特性的影响并确定聚风筒的最佳参数设计组合。试验结果表明:有聚风筒的风送喷雾系统对雾滴的胁迫作用明显显著优于无风筒的,且呈现了较好的聚风雾化作用,渐缩式风筒的性能尤为明显;气流集中性能由高到低排序为渐缩式、直筒式、渐开式、无风筒,聚风筒胁迫雾滴的横向穿透性能由高到低为渐缩式、直筒式、渐开式;风筒长度在30~70 cm范围内,长度越长,聚风性能越好;随着转速呈倍数的增加,风场速度峰值也呈倍数增加,转速的改变不影响速度峰值的位置。聚风筒最佳参数设计组合为风筒类型为渐缩式,风筒长度为70 cm,风机转速1 440 r/min,此组合下的风速为4.156 m/s,风场纵向幅宽为1 585.32 mm。 相似文献
7.
《南京农业大学学报》2020,(3)
[目的]本文旨在解决果树风送式施药存在雾滴穿透难、飘移严重等问题。[方法]结合现代密植果园特征和自由淹没射流理论,设计一种射流式且各通道气流高度独立调节的果园多通道定向风送雾化装置。风送雾化装置采用多通道风臂组、喷射式出风口与后盖弧形罩导流等结构,以达到气、雾流的高穿透性和定向防飘效果。[结果]相比较传统漫射型风送式喷雾,冠层内雾滴沉积提高47.6%,变异系数降低34%;地面沉积量和空中飘移量降低29.9%。[结论]该风机各项性能参数满足设计要求,作业工况下的效率值可以达到70%以上。 相似文献
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果园灌溉物联网实时监控系统的研制与试验 总被引：1，自引：0，他引：1
目的 简化果园网络部署,延伸信号覆盖范围,提供精细、实时的灌溉监控,并提高其对传统设备的兼容性。方法 通过窄带物联网(NB-IoT)和LoRa混合组网实现远程数据传输、延伸基站信号覆盖范围。采用终端电学参数检测电路及标定功率,结合异常检测算法,精准监测设备运行状态,并将异常状态即时上传,降低数据上传频率。同时在保证处理能力的前提下降低处理器主频,从而延长待机时长。结果 果园现场监测系统实现了150 ms内上报异常状态,并将上报次数限制为每年2万次。校正检测功率后,功率的线性回归预测决定系数(R2)为0.999 8。通过宏生成JSON数据,生成时长为cJSON方法的10%,进一步降低MCU计算需求。在满足计算和控制需求的前提下,2 MHz的微处理器主频和200 mA·H锂电池可以满足果园灌溉监控系统计算和持续工作的最低要求,采用低功耗微处理器可以进一步延长工作时间。结论 监控系统延伸了NB-IoT网络的覆盖范围,可实现精准、低成本和实时的远程监控。 相似文献
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目的 探讨柴胡三参胶囊对缺血性心律失常大鼠心肌中HERG K+通道蛋白表达的影响,为柴胡三参胶囊的临床应用提供实验依据,为缺血性心律失常的中医药治疗提供更多的治疗途径。方法 将大鼠随机分为空白组、假手术组、模型组、柴胡三参胶囊（青蒿）组、柴胡三参胶囊（常山）组、稳心颗粒组、胺碘酮组,每组各10只,药物组在结扎左冠状动脉前降支前10 d开始预先给药,连续10 d,观察大鼠结扎左冠状动脉前降支后心电图改变及心肌中HERG K+通道蛋白表达。结果 柴胡三参胶囊能够降低缺血性心律失常的发生率（P<0.05）、显著性的降低大鼠心肌细胞HERG K+通道蛋白的失活（P<0.01）。结论 柴胡三参胶囊抗缺血性心律失常的效果明显,心肌细胞HERG K+通道蛋白是其作用靶点。 相似文献
10.
目的 虚拟装配在工业中可节约生产成本,提升机械部件生产效率。现有的虚拟现实引擎缺乏自动建立碰撞体功能,无法完整还原实际装配过程中的物理属性;通用化构建零件网格实体是提升虚拟装配实用性、精确性及通用性的重要途径。方法 以批量农机部件为样本对象,设计批量预处理算法及改进采样相关算法,通过构建三维模型样本的图片数据集,训练人工智能分类检测网络,从图片中分类并检测相关参数,实现自动构建碰撞体功能。结果 经过优化算法处理训练得到的分类检测网络从图片分类零件种类的精度在98%以上,从图片检测零件各项碰撞体构建参数的精度在98%以上;未经优化处理训练的网络不收敛。结论 本研究方法可以有效提升人工智能分类检测网络的识别精度及训练效率,结合碰撞体参数化构建程序,可提升碰撞体建模精度。 相似文献
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【目的】针对目前相关设备风场自干扰大的问题,为更好地获取无人机(Unmanned arial vehicle,UAV)近地风场参数信息,以风压信号为基础,采用皮托管风速传感器设计一种风压转换近地风速检测装备。【方法】利用轴流风机对叶轮风速传感器和皮托管风速传感器的感应位置进行风速干扰对比试验,利用热线式标准风速仪测定干扰前后的风速变化,利用轴流风机以相同的风速检测该装备所有传感器的测量风速并记录,得到该系统的一致性。将同一风速下标准热线式风速仪的测量风速和该系统的传感器测量风速进行对比,找出皮托管风速传感器准确度较低的风速段,利用Matlab软件对风压信号–风速值进行拟合。【结果】在10.00~15.00 m·s–1风速下皮托管风速传感器对直流风速的削弱不超过1%,而叶轮传感器达到20%以上。系统所采用的30个风压变送器在风速为15.00 m·s~~(–1)时的最大绝对差异为0.96 m·s–1,最大相对差异为6.40%,变异系数为1%。以三次公式进行拟合后,误差平方和(SSE)为0.099 6,拟合优度(R2)0.96。【结论】本系统能够有效检测无人机下旋翼风速数据,且比叶轮式风速传感器网络测量系统在减少干扰方面具有明显优势,可以为研究无人机田间作业提供有效帮助。 相似文献
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由于气吸式4ZTL-1800割前摘脱稻(麦)联合收获机的风机动力消耗和噪音较大,试验通过对其风机1/2相似模型的噪声研究,确定其噪声主要来自排气口的排气声。为了消除排气口的空气动力性噪声,在排气管口增加了不同结构型式的消声器。结果表明,长方形消声器可衰减声能并降低噪声,确定了低噪声消声器结构。此结果可供4ZTL-1800割前摘脱稻(麦)联合收获机中吸运风机作设计参考。 相似文献
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针对传统温室人工施药时,药量分配不均匀、农药大量浪费的现象,探索温室施药的新方式,以提高农药利用率和作业效率。根据温室作业环境,研制一种适应于温室的风幕式静电施药机具,确定整机结构方案及关键部件技术参数。以出口风速为试验变量参数,以覆盖率、沉积量、覆盖率均匀度和沉积量均匀度为评价指标,分析了出口风速参数对施药效果的影响。综合流体力学和机械设计知识,计算确定出风口间距0.5 m,出风口半径0.012 5 m,风机功率3 k W。实现了风送、喷雾量和喷雾高度可调,出口风速0-35 m/s可调,喷头流量0.2-1.0 L/min可调,喷雾高度1.15-1.95 m可调。试验结果表明,出口风速为25 m/s时,相对于其他风速,沉积量和覆盖率达到较好的值,均匀度分别稳定在85%和75%。与传统人工施药相比,风幕式静电施药的雾滴穿透性高,分散程度高,可避免重复施药和减少农药施用量。同时,合理的气流参数会进一步提高机具施药效果。 相似文献
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对4ZTL-1800联收机风机倾斜蜗舌和直蜗舌对风机噪声及效率的影响进行了实验研究。结果表明,采用倾斜蜗舌对降低谷物联合收获机风机噪声、提高效率有十分重要意义。 相似文献
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基于改进NLMS算法的回声消除器研究与DSP实现 总被引：2，自引：0，他引：2
介绍一种基于改进的可变步长规格化最小均方差(NLMS)回声消除算法研究和它的DSP实现。采用TMS320VC5402作为处理单元，设计并实现了用于电话会议终端的回声消除器，取得了较好的效果。 相似文献
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草坪降低噪声规律的初步研究 总被引：1，自引：0，他引：1
对关中地区2种常见草坪(高羊茅和白三叶草)降低交通噪声进行了研究,结果表明,单一草种的草坪也有很好的降低交通噪声的效果;连续等效声级(L eq值)随着穿越草坪距离的增加,降噪梯度增大,距声源4~8 m,梯度开始增大,8~12 m时,梯度达到最大值,随着距离的进一步增加,降噪梯度减小;高羊茅的总体降噪效果明显好于白三叶草,适于在城市交通高噪路段种植;同一测点,不同高度时,近地面处高频交通噪声减弱效果明显;同一频率,距地面0.3 m时减噪幅度最大。 相似文献
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F. Lebeau A. VerstraeteC. Stainier M.-F. Destain 《Computers and Electronics in Agriculture》2011,77(2):161-174
A spray drift model called RTDrift was developed to estimate drift caused by ground sprayer machines. The sprayer was equipped with sensors measuring operational parameters namely spray pressure, boom height and movements, and geolocalisation. Climatic parameters, including wind speed and direction, were measured using a 2-D ultrasonic anemometer mounted on the sprayer. The nozzles spray drop size spectra were characterised using Phase Doppler Interferometer measurements. At every successive boom position, a diffusion-advection Gaussian tilted plume model computed the spray drift deposits for each drop class taking into account evaporation. The contribution of a single nozzle was calculated by integration of the individual puffs with respect to time and summation of the contributions of individual drops classes. The overall drift generated by the sprayer machine was obtained adding the contributions of all the nozzles. Field trials were performed on a fallow field with water and on crops with pesticides in various wind conditions. The ground drift was measured at different drift distances using fluorometric methods. When comparing the results of the model with experimental measurements of deposits, the model produced realistic maps of drift deposits. Some further improvement is needed in the presence of large scale eddies. The model offers potential benefits for the farmer as a real time drift estimator embedded on a sprayer machine. 相似文献
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A. Melese Endalew C. Debaer J. Vercammen H. Ramon P. Verboven 《Computers and Electronics in Agriculture》2010,71(2):128-136
The current trend in modelling flow phenomena within trees such as in orchards follows the assumption of the space occupied by the trees as a porous and horizontally homogeneous medium to avoid the flow details associated with the individual plants. This being sufficient at a larger field or regional scale much has to be done at a plant scale to analyse the flow details within the plant and its elements especially for sensitive agricultural operations such as spraying. This article presents an integrated 3D computational fluid dynamics (CFD) model of airflow from a two-fan air-assisted cross-flow orchard sprayer through non-leafed orchard pear trees of 3 m average height. In this model the effect of the solid part of the canopy on airflow was modelled by directly introducing the actual 3D architecture of the canopy into the CFD model. The effect of small canopy parts, such as very short and thin branches and flowers that were not incorporated in the geometrical model, on airflow was simulated by introducing source-sink terms in the Reynolds averaged Navier-Stokes (RANS) momentum and k-? turbulence equations in a sub-domain created around the branches. This model was implemented in a CFD code of ANSYS-CFX-11.0 (ANSYS, Inc., Canonsburg, PA, USA). In this work it was possible to link the real 3D architecture of pear canopy into a CFD code of CFX. The model was able to capture the local effects of the canopy and its parts on wind and sprayer airflow directly by inserting the tree structure into the model which gave realistic results. The model showed that within the injection region of the sprayer there was an average reduction of the jet velocity by 1 m s−1 for a distance of 2.3 m from the sprayer outlet due to the presence of leafless pear canopy. This reduction was variable at different vertical positions due to the difference in the canopy density. Maximal effect of the canopy was observed in the middle height of the trees between 0.25 m and 2.5 m which is the denser region with a bunch of several branches. The maximum velocity difference observed between these two positions was 1.35 m s−1 at 1.75 m height. Thus, regions of high and low air velocity zones of the sprayer due to the variable branch density of the pear tree were predicted. The effects of wind speed and direction on the air jet from the sprayer were investigated using the model. For a cross- (direction of 90°) wind speed of 5 m s−1 there was about 2 m s−1 reduction in the sprayer jet velocity at the jet centre and 0.5 m horizontal shift of the jet centre towards the wind direction. Generally there was a decrease in the jet velocity with increasing cross-wind and decreasing wind direction with respect to the jet direction. 相似文献
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便携式风力灭火机是我国用于森林消防的重要设备,然而,其噪声会严重影响操作人员的生理和心理健康。本文采用FLUENT气动噪声场仿真和噪声测试试验相结合的方法,确定风力灭火机的主要气动噪声源,同时提出灭火机降噪优化的设计建议。结果表明:二维模型和大涡模拟(配合FW-H方程)结合的方法可以用于风力灭火机气动噪声的仿真,但在仿真过程中需考虑消声器的影响;风力灭火机主要气动噪声源为叶轮和涡舌,风筒噪声对其总噪声贡献较小;建议增加导流器等,以降低风力灭火机工作过程中操作人员的耳旁噪声。 相似文献
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《东北农业大学学报(英文版)》2017,(4):69-79
The grain production prediction is one of the most important links in precision agriculture. In the process of grain production prediction, mechanical noise caused by the factors of difference in field topography and mechanical vibration will be mixed in the original signal, which undoubtedly will affect the prediction accuracy. Therefore, in order to reduce the influence of vibration noise on the prediction accuracy, an adaptive Ensemble Empirical Mode Decomposition (EEMD) threshold filtering algorithm was applied to the original signal in this paper: the output signal was decomposed into a finite number of Intrinsic Mode Functions (IMF) from high frequency to low frequency by using the Empirical Mode Decomposition (EMD) algorithm which could effectively restrain the mode mixing phenomenon; then the demarcation point of high and low frequency IMF components were determined by Continuous Mean Square Error criterion (CMSE), the high frequency IMF components were denoised by wavelet threshold algorithm, and finally the signal was reconstructed. The algorithm was an improved algorithm based on the commonly used wavelet threshold. The two algorithms were used to denoise the original production signal respectively, the adaptive EEMD threshold filtering algorithm had significant advantages in three denoising performance indexes of signal denoising ratio, root mean square error and smoothness. The five field verification tests showed that the average error of field experiment was 1.994% and the maximum relative error was less than 3%. According to the test results, the relative error of the predicted yield per hectare was 2.97%, which was relative to the actual yield. The test results showed that the algorithm could effectively resist noise and improve the accuracy of prediction. 相似文献