摘要：为减少农药对环境的污染,实现精准施肥,设计了一种高效、精准、简便的电控精准喷洒系统,并将其应用于牵引式打药机。基于PLC控制技术建立由数据设定、数据传输、流量控制、数据采集、上传计算、对比分析等组成的闭环控制系统,由PLC输出控制信号,控制电磁比例阀、电磁压力调节阀的开度,实现系统流量、压力调控。以牵引式喷药机行走速度、系统压力、设定单位面积施药量为试验因素,以单位面积施药量与设定值偏差量、喷头最大的喷雾量变异系数为试验指标进行正交试验,确定试验参数较优组合。结果显示:牵引式喷药机行走速度为7km/h,系统正常工作压力为1.0MPa,单位面积施药量为50L/667m2时,单位面积施药量与设定值偏差量小于3%、喷头最大的喷雾量变异系数小于10%。由此表明,系统具有良好的稳定性与精准的控制性,满足市场使用要求,符合国家检验标准,具有推广价值。

摘要：为区分掺加糖浆的假蜂蜜,确定其糖浆含量,提出一种以拉曼光谱技术结合化学计量学方法快速鉴别掺假蜂蜜的方法。利用拉曼光谱技术测定蜂蜜样本的光谱数据,利用主成分分析对光谱数据进行特征提取,选取累计贡献率达85%以上的主成分进行建模和预测。通过建立线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA)和偏最小二乘判别分析(partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA)模型,能够判别掺假蜂蜜中20%的糖浆含量差异。通过建立支持向量机(support vector machine,SVM)模型,能够判别掺假蜂蜜中5%的糖浆含量差异,且LDA、PLS-DA和SVM皆能以0.9以上的准确率区分1%糖浆含量的掺假蜂蜜样本和真蜂蜜样本。拉曼光谱技术结合化学计量学方法是一种快速无损、准确率高的掺假蜂蜜鉴别方法,其为蜂蜜及蜂蜜产品的快速鉴定提供了一种可行的思路,对维持蜂蜜市场秩序具有一定的意义。

摘要：Hyperledger Fabric是一种国内外广泛使用的联盟链框架,在基于Fabric技术的一些业务中具有协同组织众多、交易操作频繁、事务冲突增加等特点。Fabric采用的多版本并发控制技术能够在一定程度上解决部分交易冲突,提升系统并发性,但其机制不完善,会出现部分交易数据无法正常上链存储的问题。为了实现海量交易数据完整、高效、可信的上链存储,提出一种基于Fabric预言机的数据上链预处理机制。设计海量数据冲突预处理(MCPP)方法,通过检测、监听、延时提交、事务加锁、重排序缓存等方式实现主键冲突交易数据的完整上链。引入数据传输保障措施,在传输过程中利用非对称加密技术防止恶意节点伪造认证信息,确保交易数据链外处理前后的一致性。通过理论分析和实验结果表明,该机制可有效解决联盟链平台中海量交易数据上链时的并发冲突问题,当交易数据规模达到1 000和10 000时,MCPP的时效性比LMLS提高了38%和21.4%,且成功率接近100%,具有高效性和安全性,同时在无并发冲突情况下不影响Fabric系统性能。

摘要：[目的]超临界CO_(2)管道不同于原油、天然气管道,其在停输的瞬态过程中存在相特性变化问题。为保障超临界CO_(2)管道停输后的安全,确定其停输前的安全运行工艺(输送压力、输送温度)边界具有重要意义。[方法]为准确描述管道停输后的瞬态过程,以新疆油田超临界CO_(2)管道示范工程为例,采用OLGA软件建立了水力热力计算模型。同时基于管流连续性方程、运动方程、能量方程、PR状态方程及热力学关系式,采用Matlab编程计算的方式对商业软件模型的准确性进行了验证。根据获得的管道停输过程中管内温度、压力、密度及相态协同变化波动规律,提出在压力和温度协同作用下,以CO_(2)密度发生阶跃变化来确定管道安全停输时间的原则,从而将安全停输时间问题转化为避免输送体系中超临界CO_(2)转变为气相的问题。[结果]基于该示范工程的压力和温度运行参数范围,分别确定了夏季和冬季工况下高压低温、高压高温、低压低温、低压高温共8种典型工艺运行边界。同时对比分析了不同季节、不同边界条件下的停输过程管内参数波动变化特征、温压协同变化关系、相态转变路径及规律等。[结论]高压低温边界最安全,低压高温边界最危险;冬季相比夏季,管道安全停输时间大幅缩短。为指导工程实际,分别给出了夏季和冬季示范工程安全停输工艺边界范围及函数表达式。研究结果可为超临界CO_(2)管道安全运行提供理论支持和技术保障。

摘要：为降低人工打顶的劳动强度,减少化学打顶的环境污染,改善“一刀切”式打顶机构的过打顶情况,通过分析手工打顶过程,设计了一种双圆盘式打顶机构,并基于机器视觉,设计打顶装置单行样机,实现棉花打顶的全程自动化控制。该装置主要由打顶机构、视觉检测机构、运动机构和棉花顶尖识别及控制系统组成。基于棉田调研、结构计算和预试验,确定了打顶装置的整体结构和关键部件尺寸。结合视觉识别研究基础与实际应用,选用YOLO v3算法搭建棉花顶尖识别及控制系统,实现棉花顶尖的识别定位,完成打顶机构的运动控制。以打顶期棉花为研究对象,进行棉花顶尖识别试验、打顶机构性能试验和田间试验,结果表明:棉花顶尖识别试验平均识别率为93%;打顶机构性能试验平均打顶率为94.67%;田间试验平均识别率为85.33%,平均打顶率为78.22%。研究结果可为棉花精准化与智能化打顶的研究提供参考。

摘要：CO_(2)管道输送是CCUS(碳捕集、利用与封存)技术的重要环节。利用PR(Peng-Robinson)方程对管输不同相态纯CO_(2)物性参数进行了计算,并拟合了密度与温度、压力的相关经验公式;采用PR方程开展了含H_(2)S、H_(2)、CH_(4)、N_(2)、O_(2)等气体杂质CO_(2)多元体系物性、相特性计算。依托某油田CO_(2)管输示范工程,利用OLGA(全动态多相流模拟计算软件)和HYSYS(石油化工工艺流程模拟软件)计算分析了输送含有不同杂质种类和含量的CO_(2)气源对于增压功率、换热功率,管道沿程温降、压降,以及管输能力的影响。结果表明,杂质通过影响泡点线、露点线使两相区扩大,其中H_(2)和N_(2)扩大的区域最大;H_(2)、CH_(4)和H_(2)S会增大站场压缩机和换热器总功耗;杂质的添加将增大管道沿程温降和压降,其中H_(2)的影响最大;H_(2)S会略微增大管输能力,其他杂质均会降低管输能力。

摘要：对行喷雾技术可提高农药的利用率,有利于保护环境和减少农药残留。本文搭建基于机器视觉的大田甘蓝对行喷雾控制系统。通过改进的ExG算法提取颜色信息,采用最大类间方差法和形态学的开闭运算分割作物与背景。提出甘蓝作物行定位与多作物行自适应ROI提取方法,在条带分割的ROI内基于限定阈值垂直投影对特征点集进行采集,通过最小二乘法对特征点集进行线性拟合得到作物行中心线。利用中心线几何关系得到作物行偏移信息,根据对行机构的运动特性建立对行偏移补偿模型,并设计基于PID轨迹追踪算法的对行喷雾控制系统。试验结果表明,实验室作物行识别准确率为95.75%,算法平均耗时为77 ms。在田间试验中,识别算法在时间段09:00—11:00、14:00—16:00内测试效果最佳,识别偏差均值保持在2.32 cm以下。针对不同范围的杂草测试中,算法平均识别成功率为95.56%,说明算法具有较强的鲁棒性。在与其他识别算法对比测试中,本文算法平均耗时最短,识别成功率最高,能够为实时作业提供视觉引导。在对行喷雾控制系统田间试验中,对行准确率达到93.33%,对行控制算法可将对行偏差控制在1.54 cm,满足田间实际应用要求。

摘要：为了减少农田残膜回收过程中造成的二次污染,降低残膜储运成本,实现农田废旧残膜的规范化管理,设计开发了一种残膜捡拾打包机构。该机构主要由传动系统、捡拾机构、刮板式卸膜机构、打包机构等组成。通过对残膜捡拾过程及受力进行分析,确定了弧形钉齿的安装角度和当前工作条件下的捡拾滚筒转速范围;分析了刮板式卸膜机构的刮膜过程,明确了刮板式卸膜机构的角速度范围;研究了残膜打包装置膜芯形成的水平输送、爬升和回抛3个阶段,分析了其运动过程中的受力,确定了促成膜芯形成的主要因素为后续残膜的推力和钢辊与残膜间的摩擦导送力。选择机具前进速度、捡拾滚筒转速、钢辊转速为试验因素,残膜捡拾率与成捆率为试验指标进行正交试验,得到了影响残膜捡拾率和成捆率因素的主次顺序为:机具前进速度>滚筒转速>打包钢辊转速,在保证残膜捡拾率的前提下,最大限度地提升成捆率,确定了残膜捡拾打包机的较优工作参数:机具前进速度为4 km/h,捡拾滚筒转速为60 r/min,钢辊转速为300 r/min,取较优工作参数进行田间验证试验得到残膜捡拾率和成捆率分别为90.3%和98.4%。残膜捡拾打包机运行平稳可靠,故障率低,具有较高的使用与推广价值。

摘要：针对穴盘苗取投苗装置机械结构较复杂、取投苗易失败等问题,该研究设计了一种蔬菜穴盘苗弧形展开式自动取投苗装置。通过对取投苗作业过程进行分析,提出整排取苗、弧形展开投苗的自动取投苗作业方式,对夹苗组件、导向槽、旋转接苗机构等进行设计,并确定各部件关键参数,搭建PLC自动控制系统,设计执行单元的气动回路方案,并提出匹配延时函数。以辣椒穴盘苗为试验对象,以平均取投苗频率、供气压力、基质平均含水率为试验因素,以取投苗成功率、损伤率为试验指标进行正交试验,并以较优参数组合进行重复验证试验。试验结果表明:平均取投苗频率为90株/min、供气压力为0.4 MPa、基质平均含水率为30%时,取投苗成功率为94.05%,损伤率为1.19%,该研究可为自动取投苗装置的研发提供参考。

摘要：水下无线传感器网络在环境监测、海上勘探、灾害预防和军事行动等方面有许多潜在的应用。由于其中大多需要使用位置信息标记感测数据,这使得定位算法成为水下无线传感器网络设计的重要组成部分。因此,为了完成水下定位,近年来人们探索了许多方法,对有关水下无线传感器网络定位的研究进行总结,分析了目前的水下定位方法和现状。为了对水下定位技术进行深入研究,还对目前的水下定位技术进行分类阐述,讨论这些技术的应用场景,并比较了它们的优缺点,为水下定位的后续研究提供参考。