摘要：目前蓄冷冷藏运输车普遍采用车体和蓄冷装置一体化设计,存在重心偏高、控温范围窄、蓄冷剂充注量与运输时间难以合理匹配等问题。基于此,该研究设计并建造一款集标准托盘、蓄冷槽、蓄冷盒等装置于一体的冷链专用蓄冷托盘。蓄冷托盘适用于包括仓储、运输装备在内的全程冷链环境,该设备采用分体式设计,运用时利用夜间低谷电充冷,相变材料(Phase Change Material,PCM)种类和质量可根据运输货物实际情况灵活搭配,从而达到按需蓄冷、灵活控温、降低重心、节能降耗等多重目标。试验结果表明,使用水凝胶为PCM,质量为100、200、300 kg时,车厢控温时间可达1~3 d,基本满足中短途冷藏运输需要。同时,循环通风可将车内平均温度由9.3、6.9、6.7℃降至5.7、4.6、3.3℃。在车厢温度均匀性方面,无循环通风时,车厢温度场水平分层严重,截面间最高温差分别为2.8、2.8、3.2℃,截面内最大温差4.2、4.1、6.6℃;循环通风后,截面间和截面内最大温差分别降至0.4、0.4、0.5℃和0.8、0.9、0.7℃,降幅分别为85.7%、85.7%、84.4%和81.0%、78.0%、89.4%。与传统蓄冷冷藏车(300 kg PCM)相比,温度绝对不均匀度系数由2.5下降至1.2,下降52.0%;车厢重心高度由1.46 m下降至0.77 m,下降47.3%。研究可为冷链节能低碳发展提供借鉴,为蓄冷冷藏运输装备拓展应用及优化设计提供参考。

摘要：随着现代农业技术的发展,柑橘的生产与采收自动化是必然趋势,而柑橘的目标识别是实现采摘自动化的重要环节。提出一种基于树莓派的柑橘识别系统,以树莓派作为软件程序平台,应用Python语言构建卷积神经网络模型,利用TensorFlow平台实现柑橘的识别。通过机器视觉采集柑橘树的相关数据,结合深度学习算法,对柑橘树上的柑橘进行识别及计数。经过测试,识别正确率约为92.4%。此外,利用GPS模块进行识别位置定位,确定区域内的柑橘密度及使用光照强度传感器测量环境光照强度对图像进行直方图均衡化处理,降低光照对柑橘识别的影响。

摘要：为满足生鲜产品多品类、多温区共同配送需求,确保冷链“最后一公里”不断链,研制适宜的冷链配送设备至关重要。本文通过对生鲜电商市场的调研和配送需求分析,利用现有研究成果,结合相关标准,从结构设计、温区分配、箱体材料以及蓄冷剂选择和计算等方面设计研发了一款蓄冷式多温共配箱,并进行传热系数测试。结果表明:蓄冷式多温共配箱保温结构性能稳定,箱体传热系数为0.68 W/(m^(2)·K),满足普通温度冷藏运输车辆的技术要求。

摘要：针对蓄冷运输箱信息化程度低、控温时间短、控温困难等问题,设计了一款集控温、远程监控、定位、故障诊断等功能于一体的蓄冷运输箱。以脐橙为试验对象,结合能耗模型,对蓄冷控温箱控温性能进行了研究。结果表明,箱内各截面温度不均匀系数分别为0.38、0.47、0.78,温度极差最大值为2.8℃,均匀性较好;当蓄冷剂用量为180 kg,预冷脐橙660 kg,在外部环境平均温度26.39℃的条件下,总控温时长为122 h,风机共执行控温21次,且随着蓄冷量减少,风机开启控温所用时间呈指数上升趋势,决定系数不小于0.9280;结合能耗模型分析得出,该箱体在广州夏季高温环境下可控温5 d以上,能够满足远距离运输要求。

摘要：蓄冷温控箱利用低温相变材料储存冷量,通过缓慢释放调节并保持箱内温度,目前仍存在冷量释放速率无法控制、剩余冷量预测难等问题,而蓄冷板表面对流换热系数直接影响冷量的释放速率。针对以上问题,搭建了蓄冷板表面对流换热系数测量试验平台,研究不同环境及蓄冷板参数对表面对流换热系数的影响。采用二次回归正交试验设计方案,探究了蓄冷区进口空气流速、进口空气温度、蓄冷板传热面积以及蓄冷板间距对表面对流换热系数的影响,并对结果进行分析,建立了表面对流换热系数二阶预测模型,获得影响表面对流换热系数大小较显著的因素及较优的参数组合。试验结果表明:进口空气温度和蓄冷板传热面积的交互效应最大;通过响应曲面法建立的表面对流换热系数预测模型,得到最优参数组合为:进口空气流速4 m/s,进口空气温度25℃,蓄冷板传热面积0.455 m^(2),蓄冷板间距0.04 m,模型决定系数值为0.9274,变异系数为5.78%。回归模型计算结果与试验结果吻合,最大误差为3.58%,平均相对误差为2.69%,表明该模型可以快速、准确地预测不同条件下的蓄冷板表面对流换热系数。试验结果为蓄冷温控箱冷量释放速率精准调控及剩余冷量预测提供参考。

摘要：目的 针对多品种、高频次、小批量、高时效及高附加值等特点的消费者订单需求,借助自主研发设计的多温蓄冷箱,提出基于公铁联运的多温蓄冷箱全程冷链集配模式,并展开实证研究。方法 以总成本最小化为目标,构建基于公铁联运的多温蓄冷箱全程运输及配送优化模型,对比全程机械式冷藏汽车多温共配模式,采用遗传算法优化求解,并对配送时效和高铁运价进行灵敏性分析。结果 基于公铁联运的多温蓄冷箱全程冷链集配相较于全程机械式冷藏汽车多温共配的总成本减少了38%,其中,制冷成本、碳排放成本及时间惩罚成本明显减少;以正常配送时间约束为参照,延长或缩短时间窗,基于公铁联运的多温蓄冷箱全程冷链集配的时间惩罚成本比全程机械式冷藏汽车多温共配的减少了61%~83%。与铁路整车货运价格相比,高铁货运价格在上浮不超过220%的情况下,基于公铁联运的多温蓄冷箱全程冷链集配模式相较于全程机械式冷藏汽车多温共配模式在经济效益和社会效益两方面更具优势。结论 公铁联运的多温蓄冷箱全程冷链集配能为企业降本增效、节能减排,为运输主体提供新思路,为整合闲置运力提供一种新型的运营模式。

摘要：为解决现有荔枝产地预冷装置预冷速度慢、能耗高等问题,设计了一种移动式荔枝蓄冷喷淋预冷装置控制系统,以保障荔枝采后预冷效果。该系统主要由STM32主控系统、水泵驱动系统、制冷系统和数据采集系统组成。基于USART HMI软件设计智能串口屏界面,智能串口屏通过TTL串口与STM32单片机进行串口通信,能够完成荔枝喷淋预冷工作参数设置和显示控制系统运行状态信息,实现对荔枝喷淋预冷装置的精确控制。搭建试验硬件平台,以水泵的喷淋流量和单次喷淋时荔枝载荷为试验因素,以荔枝的预冷时间和均匀度为试验指标对预冷效果进行评价。试验结果表明,在1/2预冷时间(HCT)之前,当喷淋流量超过70 L/min时,喷淋流量对冷却速度的影响不大;在HCT之后,与70 L/min相比,预冷时间分别减少170 s(90 L/min)、260 s(110 L/min)、262 s(130 L/min),因此,当喷淋流量超过110 L/min时,增加喷淋流量对荔枝降温速率影响不大;对不同载荷荔枝进行试验发现,当荔枝载荷大于50 kg时,增加荔枝载荷对荔枝降温速率影响较大;当荔枝载荷为50 kg时,荔枝预冷完成后的均匀度会随着喷淋流量的增加先变大后减小;当喷淋流量为90 L/min时,荔枝预冷完成后的均匀度会随着荔枝载荷的增加先变大后趋于稳定。研究结果可为荔枝喷淋预冷装置控制系统优化,实现荔枝采后快速预冷,保障荔枝采后品质提供帮助。

摘要：针对液氮充注气调方式液氮温度较低,直接充注将对果蔬产生冻害问题,为提高液氮汽化器出口温度的控制精度,提高冷量利用率,设计了一种蓄冷液氮充注沉浸式汽化器并搭建试验平台,研究盘管长度、蓄冷剂类型和液氮流量等因素对汽化器工作特性的影响。基于传热理论建立了汽化器出口温度计算模型。计算得到的汽化器出口温度与试验值基本一致,相对误差为2.01%和8.06%。试验结果表明:盘管长度、蓄冷剂类型和液氮流量都对汽化器工作特性有显著影响,盘管长度和液氮流量与充注时间呈线性关系,随着盘管长度增加或液氮流量减小,相关系数升高;当盘管长度为3 m、液氮流量为0.0075 kg/s和蓄冷剂类型为水时,汽化器的换热性能较佳,而当盘管长度为3 m、液氮流量为0.01 kg/s和蓄冷剂类型为水时,汽化器的蓄冷效率较佳。

摘要：为掌握不同参数对蓄冷控温特性的影响,建立了真空隔热蓄冷控温试验平台,以脐橙为试验对象,根据热平衡理论,建立蓄冷控温传热数学模型,并进行试验验证,进一步分析了不同参数对蓄冷控温特性的影响。数学模型计算结果表明,随着真空隔热板厚度的增加,在0~8℃温度的控温时间越长;当外界恒温30℃、真空隔热板厚度为25 mm时,0~8℃温区控温时长为106.14 h。试验结果表明,模型计算结果与试验结果吻合,控温时长平均误差为2.60%;当外界平均温度为33.5℃、真空隔热板厚度为20 mm、有太阳辐射时,在30 min内试验平台内温度由29.5℃降至7.2℃,降温速度较快。应用数学模型分析不同参数影响,结果表明:不同车速对传热速率的影响不显著;传热速率随着真空绝热板厚度的增加而下降,下降趋势呈指数变化;相同控温时长时,所需蓄冷剂质量与真空绝热板厚度呈指数变化;真空绝热板越厚,温度下降速率越快;太阳辐射会使控温时长缩短13.79%。该研究结果为蓄冷控温型运输装备的结构优化设计及蓄冷剂的选型、用量提供一定的参考价值。

摘要：【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。