基于PCA-GA-SVM的甘蔗收获机运行状态识别     

陈远玲  覃东东  孙英杰  高骁卿  班成周  梁云祥 《中国农机化学报》2020,(2):135-140

由于甘蔗收获机在收获过程中智能化水平较低,依靠人工操作很容易对甘蔗收获机的运行状态产生误判,从而造成物流通道堵塞、能源浪费、收割效率低。针对这些问题,提出一种基于主成分分析(PCA)、遗传算法(GA)和支持向量机(SVM)状态识别模型。首先,通过实地采集甘蔗收获机刀盘轴、行走轴、切段轴和风机轴扭矩和行驶速度特征信息,然后通过PCA进行数据降维,最后利用GA优化参数C、γ,使用每个特性信息来训练SVM,对甘蔗收获机运行状态进行分类。结果表明:PCA-GA-SVM状态识别模型对甘蔗收获机运行状态的识别准确率为93.75%,建模时间为3.688 s,与SVM(81.25%,9.487 s)、PCA-SVM(87.5%,5.817 s)和GA-SVM(90%,8.969 s)进行对比,该模型具有最高准确识别率和最快建模速度,具有较大的应用价值。  相似文献   

果蔬垃圾重复批次发酵协同制备乳酸和短链脂肪酸     

刘会亮  伍迪  王智  甄峰  李颖  孔晓英  邢涛  孙永明 《农业工程学报》2024,40(12):255-263

利用果蔬垃圾厌氧合成中链脂肪酸（medium-chain fatty acids,MCFAs）等化学品是厌氧技术高值化的重要方向。中链脂肪酸合成通常需要以乳酸/乙醇（电子供体）和短链脂肪酸（电子受体）为碳源进行碳链延长反应。因此,利用有机废弃物连续、稳定地协同制备乳酸和短链脂肪酸是中链脂肪酸合成的关键步骤。该研究考察了果蔬垃圾重复批次发酵协同制备乳酸和短链脂肪酸（short-chain fatty acids,SCFAs）的可行性,研究了不同置换率和进料浓度对果蔬垃圾重复批次发酵产酸特性的影响。结果表明,调控重复批次发酵的置换率和进料浓度是提高生产率、改善乳酸/SCFAs比例的有效方法。综合考虑酸化产物的生产率、乳酸/SCFAs比例和碳源浓度,在70%置换率和8%进料TS(total solid)浓度条件下获得的酸化产物相对更有利于MCFAs的合成。此时,酸化产物生产率达到（5.25±0.25）g/(L·d),乳酸/SCFAs的碳摩尔比例达到5±0.3,碳源浓度达到（985±29）mmol C/L。微生物群落分析显示,乳酸菌,如Lactobacillus和Enterococcus作为优势菌通过异型乳酸发酵协同制备乳酸和SCFAs。研究结果可为果蔬垃圾的高值化利用提供参考。  相似文献   

鱼菜共生系统中乳酸菌的筛选及其发酵矿化应用     

蒋金辰  徐琰斐  单建军  张宇雷  高霞婷 《农业工程学报》2024,40(11):119-127

针对鱼菜共生系统固体废弃物资源化利用效率低的问题,该研究旨在筛选出抗逆性好、矿化功能强的鱼源性乳酸菌,加强鱼粪残饵的发酵矿化性能。试验从鱼菜共生系统中的生物滤料和鱼体中分离乳酸菌,并通过抗逆性及发酵矿化性能检测,筛选出2株具有应用潜力的鱼粪残饵矿化菌株,经鉴定分别为乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）L1和糊精乳杆菌（Lactobacillus dextrinicus）L2。耐温性、耐酸碱性和耐盐性检测结果显示,L1表现出较好的抗逆性。在 50 ℃时,L1存活率为96.60%,显著高于L2的存活率80.35%（P<0.05）;在pH值分别为5.0和9.0时,L1的存活率分别为65.43%和71.25%,高于L2的存活率31.10%和52.22%（P<0.05）;当盐浓度为60 g/L时,L1的存活率为37.33%,而L2无法存活。通过比较对照组（CK组,未添加乳酸菌）和乳酸乳球菌组（L组,添加乳酸乳球菌）发酵矿化过程中发酵液水质和矿物元素含量,结果显示 L组的有机物降解及矿化效果更好,除硫（S）元素以外,钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、铁（Fe）、锰（Mn）和锌（Zn）元素的矿化率均在第3天达到最高（27.59%～94.67%）。综上所述,乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）具有较强的抗逆性和显著的发酵矿化效果,且其最佳发酵矿化周期为3 d。该研究可为提高鱼菜共生系统固体废弃物资源化利用效率提供技术支持。  相似文献   

秸秆过滤养猪废水UASB厌氧发酵及微生物群落分析     

关正军  王秋雁  贾兴江  束勇  熊丕荣  李伟 《农业工程学报》2024,40(7):251-259

养猪废水成分复杂,所含悬浮性固体对其生物发酵过程影响显著;利用经过粉碎压实后的玉米秸秆对养猪废水进行负压抽滤,吸附截留废水中的悬浮性固体。再利用上流式厌氧污泥床（UASB,up-flow anaerobic sludge bed/blanket）反应器对过滤后的养猪废水进厌氧发酵,探究发酵过程中随着有机负荷的增加,化学需氧量（COD,chemical oxygen demand）去除率、pH值、产气量的变化规律,并采用高通量测序技术分析最优负荷时厌氧消化污泥中的细菌与古菌群落组成。过滤试验表明,在过滤压差为40kPa、滤层厚度为15cm、滤料压实度为1.6倍密度（148.8kg/m³）时有较好的过滤效果,此时总固体（TS,total solid）、挥发性固体（VS,volatile solid）、COD的去除率分别为33.08%、28.05%、23.01%。厌氧发酵试验结果表明,在温度为(35±1)℃时反应器稳定运行的最高负荷为11 kg/(m³·d);反应器处理效果最优的负荷为10 kg/(m³·d）,此时进水COD浓度为5 000 mg/L、COD去除率为76.46%、容积产气率为1.51m³/(m³·d)。高通量测序结果表明,厌氧发酵过程由多种微生物菌群协同作用,主要的细菌群类是Firmicutes、Bacteroidota,主要古菌群类为Halobacterota,且高效产甲烷菌分布丰富。试验结果为利用作物秸秆过滤养猪废水进行以废治废的技术应用提供了依据。  相似文献   

颗粒日粮中添加柠条对滩羊生长性能、血液生化指标、瘤胃发酵及羊肉品质的影响     

颗粒日粮中添加柠条对滩羊生长性能血液生化指标瘤胃发酵及羊肉品质的影响 《畜牧与饲料科学》2021,42(3):14-20

[目的]研究颗粒日粮中添加柠条对滩羊生长性能、血液生化指标、瘤胃发酵及羊肉品质的影响。[方法]选择体重相近的健康去势滩羊20只,随机分成两组,每组10只;对照组饲喂含有10%菊花粕的颗粒日粮,试验组饲喂含有6%柠条和4%菊花粕的颗粒日粮;开展周期为50天的育肥试验,测定滩羊的生长性能指标;育肥试验结束后,测定滩羊血液生化指标;屠宰后测定滩羊的屠宰性能指标,并取瘤胃液测定瘤胃发酵指标;取背腰最长肌,测定粗脂肪、粗蛋白、氨基酸含量以及脂肪酸组成。[结果]试验组和对照组滩羊的初始体重和终末体重无显著（P>0.05）差异;试验组平均日增重较对照组降低10.84%,差异不显著（P>0.05）;对照组平均日采食量显著（P<0.05）高于试验组;两组试验羊料肉比相同。试验组滩羊血清中的总蛋白含量显著（P<0.05）高于对照组,其他血液生化指标无显著（P>0.05）差异。对照组滩羊屠宰率比试验组高1.59%,差异不显著（P>0.05）;两组试验羊肝脏重、肝脏指数、心脏和肺脏重、心脏和肺脏指数差异不显著（P>0.05）。试验组滩羊瘤胃液中丁酸浓度显著（P<0.05）高于对照组,异戊酸浓度显著（P<0.05）低于对照组。对照组和试验组滩羊背腰最长肌中分别检测出18种和20种脂肪酸,粗蛋白含量分别为17.51%和20.92%,粗脂肪含量分别为3.22%和3.89%,总氨基酸含量分别为13.25%和14.09%。[结论]颗粒日粮中加入柠条对滩羊生长性能、血液生化指标和屠宰性能影响不明显,但可改善瘤胃发酵,丰富羊肉中脂肪酸组成及含量,增加肉中粗蛋白、粗脂肪和氨基酸含量。  相似文献   

不同氮硫浓度及氮硫比对硫酸盐还原厌氧氨氧化脱氮效果的影响     

杨世东  祝彦均  刘涵  刘泓序 《农业工程学报》2021,37(16):199-204

在硫酸盐还原厌氧氨氧化（Sulfate-Reducing Anaerobic Ammonium Oxidation,SRAO）脱氮工艺的基础上,探究了SO42-浓度在100 mg/L的条件下,控制NH4+的投加量在不同N/S（NH4+-N/SO42-）浓度比下ASBR（Anaerobic Sequencing Batch Reactor）反应器的运行效果及其脱氮性能。N/S从1.0增大到3.0时,ASBR中氨氮的平均去除率从78.5%增加到94.4%,但体系内SAD（Sulfur Autotrophic Denitrification）菌的丰度及活性未受到明显抑制,SRAO作用和ANAMMOX（Anaerobic Ammonia Oxidation）作用始终是ASBR脱氮的主要途径。当N/S的浓度比由3增至4时,ASBR中氨氮的平均去除率由94.4%下降为69.2%。这表明随着N/S的增大,体系内ANAMMOX菌和SRAO菌活性的降低,抑制了体系脱氮性能。这时SAD菌的丰度及活性略有增加。硫的去除率随N/S比的变化趋势和总氮的去除规律类似,在N/S=3时达到最大74.2%。结合高通量测序结果,说明不同N/S下的脱氮微生物优势菌群会不断变化,改变体系脱氮除硫性能。  相似文献   

河西走廊产区酒球菌酯酶活性对葡萄酒酯类香气物质的影响   总被引：1，自引：1，他引：0  

祝霞  赵丹丹  李俊娥  韩舜愈  杨学山 《农业工程学报》2021,37(1):315-322

试验以2株本土O. oeni GF-2、ZX-1和商业菌株VP41为供试菌株,在模拟酒中动态监测苹果酸-乳酸发酵过程中菌株的C2、C4、C6酯酶活性,分析比较不同初始pH值、乙醇浓度、SO2添加量和发酵温度对菌株产酶规律的影响;通过微酿试验探讨供试菌株对霞多丽干白葡萄酒香气品质的影响。结果表明,在不同p H值条件下,本土O.oeni菌株的酯酶活性明显高于商业菌株VP41,其中ZX-1的最大酯酶活性比VP41的高出约63.42%;乙醇浓度8%时,所有供试菌株均具有最大酯酶活性,且本土O.oeni菌株具有更强的产酶能力;在不同SO2添加量影响下,2株本土O.oeni的酯酶累积活性均显著高于VP41(P0.05);18、22℃发酵温度下,GF-2的酯酶活性显著高于菌株VP41(P0.05)。供试菌株的总酯酶活性依次为ZX-1、GF-2、VP41;最佳产酶条件均为乙醇浓度12%、p H值3.6、SO2添加量30 mg/L、发酵温度22℃,其中以ZX-1的酯酶活性累计量最高(620.97m U/m L)。与商业菌株VP41相比,经本土GF-2、ZX-1菌株发酵的酒样具有更浓郁的果香和良好的余香持久性。综合分析,本土与商业O.oeni菌株均可以成功完成苹果酸-乳酸发酵,尤其是ZX-1菌株具有较强的产酯酶能力,可有效提升霞多丽干白葡萄酒中的果香和花香类化合物含量,明显增强酒体的地域风格和典型性。  相似文献   

凹凸棒添加对有机肥发酵温度及养分的影响     

王钰轩  俄胜哲  袁金华  姚佳璇  王少琦  赵天鑫 《农业环境科学学报》2021,40(12):2779-2787

为充分利用凹凸棒石的吸附性能,降低有机肥发酵过程中的碳氮损失,减少臭气排放,设置4个不同凹凸棒石添加量（0、5%、10%、15%）,探讨凹凸棒石添加量对有机肥发酵温度、养分含量及养分损失率的影响。结果显示：相比不添加凹凸棒石的对照,添加凹凸棒石可降低堆肥发酵最高温度,延长高温持续时间,降低堆体水分损失速率; 5%凹凸棒石添加可显著降低氮素损失约10个百分点,但当其添加量超过10%时,氮素损失反而增加;添加凹凸棒石显著降低了有机质含量和损失率,且凹凸棒石添加量与有机质损失率呈显著负相关关系。此外,添加凹凸棒石可提高有机肥的钾素含量,但对磷素的含量和损失无显著影响。研究表明,有机肥生产工艺中,凹凸棒石的适宜添加量应为物料总质量的5%~10%。  相似文献   

银耳子实体及菌丝体胶质化产生的双核酵母状孢子萌发条件探索     

陈利丁  刘云超  孔旭强  张琪辉  纪君仪  李帆  孙淑静 《中国食用菌》2021,(2):11-18

为探索由银耳(Tremella fuciformis)子实体、菌丝体胶质化产生的双核酵母状孢子(FBMds)的萌发条件,研究比较了不同来源和不同浓度的香灰菌(Annuloypoxylon stygium)浸提液及不同来源银耳孢子发酵液对银耳Tr21 FBMds萌发率的影响.试验结果表明,香灰菌浸提液和银耳孢子发酵液均有...  相似文献   

苦丁红茶加工工艺试验及品质分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘晓霞  郑文佳  何萍  申东 《贵州农业科学》2007,35(1):66-67

利用苦丁茶嫩梢进行手工及配套机械加工工艺研究。对设计的5种苦丁红茶的工艺流程得出的苦丁红茶进行感官审评及内含成分检测评定,结果表明:工艺为萎凋-揉捻-发酵-烘干、萎凋-漂杀-冷却脱水-揉捻-渥堆-烘干的茶叶品质较好,其理化检测TR/TF值分别为30.3和25.8,与红茶品质接近;感官审评总体评价优于其它处理。  相似文献