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滩涂车辆的性能分析

农业机械学报 2002年第5期33卷 31-34页

作者：魏道高周孔亢区颖刚洪添胜江苏大学汽车与交通工程学院镇江市212013 华南农业大学工程技术学院广州市510642

试制了一种适合在沿海滩涂中行走的滩涂车辆 ,对这种车辆的设计原理和工作过程进行了分析。通过建立滩涂车数学模型和进行模拟计算 ,预测得出滩涂车样车的通过性能较好。同时为了证明样车能够在水中行走。

关键词：滩涂车辆性能分析地面通过性模拟计算水中行走

基于K-means聚类的柑橘红蜘蛛图像目标识别

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农业工程学报 2012年第23期28卷 147-153,I0007页

作者：李震洪添胜曾祥业郑健宝南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642 国家柑橘产业技术体系机械研究室广州510642 华南农业大学工程学院广州510642

为快速检测红蜘蛛虫害,该研究采用基于Lab颜色模型中a(红/绿)、b(黄/蓝)层信息的K-means聚类法识别彩色图像中的红蜘蛛。试验选取8幅具有不同清晰度的柑橘红蜘蛛图像,采用基于Sobel边缘检测算子的评价函数计算图像清晰度评价值以评价图... 详细信息

为快速检测红蜘蛛虫害,该研究采用基于Lab颜色模型中a(红/绿)、b(黄/蓝)层信息的K-means聚类法识别彩色图像中的红蜘蛛。试验选取8幅具有不同清晰度的柑橘红蜘蛛图像,采用基于Sobel边缘检测算子的评价函数计算图像清晰度评价值以评价图像清晰度,对比采用灰度法和包含2、3、4或5个聚类中心的K-means聚类法的目标识别效果和识别效率。结果表明,灰度法对8幅图像中红蜘蛛目标识别率平均值为29%,误判率平均值为201%,无法应用于复杂背景图像中的红蜘蛛目标识别。包含5个聚类中心的K-means聚类法对清晰度较高的图像识别率为100%,误判率为0,对清晰度较低的图像识别率为88%,误判率为0;当图像尺寸较小时,包含4个聚类中心的K-means聚类法识别效率与灰度法相当;当图像尺寸较大时,重复计算聚类中心导致识别耗时较长;基于Lab颜色空间的识别算法无法有效识别其他颜色的红蜘蛛,继续研究的方向为引入红蜘蛛形态信息以提高识别准确率和优化聚类中心的选取以降低识别耗时。

关键词：聚类算法识别图像处理 K-means聚类目标识别柑橘红蜘蛛机器视觉

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果园柔性对靶喷雾装置设计与试验

农业工程学报 2015年第10期31卷 57-63页

作者：宋淑然陈建泽洪添胜张丞代秋芳薛秀云南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642 国家柑橘产业技术体系机械研究室广州510642 华南农业大学电子工程学院广州510642 华南农业大学工程学院广州510642

为确定果园柔性对靶喷雾装置的喷雾控制策略,并测定对应方式下不同树冠直径的雾滴沉积率,该文使用自制的果园柔性对靶喷雾机样机,用连续喷雾方式以及3种不同控制方式的对靶喷雾对株距为4 m、树高为1.7 m、树冠直径为1.1 m的模拟靶标进... 详细信息

为确定果园柔性对靶喷雾装置的喷雾控制策略,并测定对应方式下不同树冠直径的雾滴沉积率,该文使用自制的果园柔性对靶喷雾机样机,用连续喷雾方式以及3种不同控制方式的对靶喷雾对株距为4 m、树高为1.7 m、树冠直径为1.1 m的模拟靶标进行了喷雾试验,测定了对应方式下的靶标上的雾滴沉积率。试验结果表明,连续喷雾方式下的雾滴沉积率为40.3%;3种对靶喷雾方式下的雾滴沉积率分别为50.4%、77.8%、86.0%,均高于连续喷雾方式下的雾滴沉积率,由此选定了对靶喷雾方式Ⅲ作为果园柔性对靶喷雾装置的喷雾控制策略。在对靶喷雾方式Ⅲ控制策略下,对株距为4 m、树高为1.7 m、树冠直径为2.1 m的模拟靶标进行了对靶喷雾试验,测得其雾滴沉积率为88.4%;同时发现无靶标区域内的雾滴沉积量明显小于模拟靶标区域,雾滴沉积的对靶特性明显;在模拟树冠中间区域的雾滴沉积量均高于模拟树冠边缘区域,符合实际果树树冠对药液的需求。该研究为进一步提高柔性对靶喷雾装置的雾滴沉积率和优化其喷雾技术参数提供参考。

关键词：农业机械喷雾果园柔性超声波激光测距雾滴沉积

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太阳能低功耗滴灌控制装置的设计与实现

农业工程学报 2012年第20期28卷 20-26页

作者：刘永鑫洪添胜岳学军徐兴王叶夫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 国家柑橘产业技术体系机械研究室广州510642 华南农业大学工程学院广州510642 南昆士兰大学工程与测绘学院

针对山地果园的自动滴灌需求,研制太阳能供电的滴灌控制装置,该装置由STM8S105S6微控制器、实时时钟模块、脉冲式电磁阀及驱动模块、传感器接口、太阳能充电子系统组成,并提供LCD可定制用户界面。测试太阳能电池、锂电池、磷酸铁锂电池... 详细信息

针对山地果园的自动滴灌需求,研制太阳能供电的滴灌控制装置,该装置由STM8S105S6微控制器、实时时钟模块、脉冲式电磁阀及驱动模块、传感器接口、太阳能充电子系统组成,并提供LCD可定制用户界面。测试太阳能电池、锂电池、磷酸铁锂电池的输出特性与供电电压2.8～4.3V下静态功耗,试验表明,太阳能电池最大输出功率为169mW,系统供电电压在3V以上正常工作。平均静态电流最低为70μA。以容量为800mA·h的3.7V锂电池供电,系统在无太阳能补给下的待机时间达150d。太阳能电池每天以42.25mW的输出功率对系统充电30min可维持系统不间断运行。控制装置功耗低,太阳能充电,防雷击防水,适合于野外果园的滴灌系统自动控制。

关键词：太阳能灌溉传感器自动控制低功耗

基于误码检测机制的滴灌系统红外光雨水传感器的设计

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农业工程学报 2012年第24期28卷 70-77页

作者：蔡坤洪添胜岳学军徐兴黄双萍华南农业大学南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室广州510642 华南农业大学工程学院广州510642

降雨使作物生长土壤中的水分含量增加而营养成分含量降低,智能化滴灌系统必须感知降雨的开始和结束,并对灌溉系统中的水分与营养成分进行相应调整与控制,既节水节能又保持作物良好生长环境。雨水水流对红外发射器和接收器间光通信产生... 详细信息

降雨使作物生长土壤中的水分含量增加而营养成分含量降低,智能化滴灌系统必须感知降雨的开始和结束,并对灌溉系统中的水分与营养成分进行相应调整与控制,既节水节能又保持作物良好生长环境。雨水水流对红外发射器和接收器间光通信产生散射干扰,并造成误码。该文设计一种基于误码检测机制的红外光雨水传感器,它由集雨器、导流管、红外光发射器和接收器组成,微控制器检测通信误码感知降雨,解决了传统雨水传感器在滴灌系统应用中只能监测降雨的开始而不能监测降雨结束的弊端。该文提出降雨时通信误码率最大,无降雨时通信误码率最小的数据码选择方法,该方法表明,数据码"1"码数目对通信误码率影响显著。试验结果表明,检测降雨最优码是255。该传感器对连续水流检测的误码率大于0.9983,对离散水滴检测的误比特率是0.7742至0.8307,该传感器对雨水的感知性能优于传统雨水传感器。

关键词：误码检测传感器设计误码率误比特率红外光通信

山地橘园无线环境监测系统优化设计及提高监测有效性

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农业工程学报 2013年第11期29卷 147-155页

作者：徐兴洪添胜岳学军林涛蔡坤刘永鑫南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642 国家柑橘产业技术体系机械研究室广州510642 华南农业大学工程学院广州510642 南昆士兰大学工程与测绘学院

针对山地橘园生长环境时空变异大,气候复杂多变的情况,对山地橘园无线监测系统进行了优化设计及试验,以实现橘园生长环境信息的有效监测。设计了适合山地橘园环境工作的信息帧结构,引入了双向指令控制机制,节点拓扑发现,路由监测以及节... 详细信息

针对山地橘园生长环境时空变异大,气候复杂多变的情况,对山地橘园无线监测系统进行了优化设计及试验,以实现橘园生长环境信息的有效监测。设计了适合山地橘园环境工作的信息帧结构,引入了双向指令控制机制,节点拓扑发现,路由监测以及节点信息多样化采集优化机制,以增强山地环境下橘园信息采集的鲁棒性和可控性。对橘园无线信道衰减情况进行了测试,引入阻挡和雨衰因子建立无线信道衰减模型,并用于指导橘园无线监测网络部署试验。无线信道衰减分析与网络部署试验结果表明,在复杂气候条件下,系统天线部署高度在1.5m,单跳通信距离在30m内,可较好地完成山地橘园环境信息采集和传输任务。744h的连续监测运行试验数据表明,优化设计后的无线监测系统信息传输成功率得到了提高,30m距离内的传输成功率在99.12%以上,监测系统工作稳定,运行良好,适于野外条件下山地橘园生长环境无人远程实时监测工作。

关键词：无线传感器网络环境监测优化模型山地橘园

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远射程风送式喷雾机风场中雾滴粒径变化规律

农业工程学报 2017年第6期33卷 59-66页

作者：宋淑然陈建泽洪添胜薛秀云夏侯炳宋勇华南农业大学电子工程学院广州510642 国家柑橘产业技术体系机械研究室广州510642 广东省农情信息监测工程技术研究中心广州510642 广东省山地果园机械创新工程技术研究中心广州510642 广州市农情信息获取与应用重点实验室广州510642 华南农业大学工程学院广州510642 华南农业大学后勤处广州510642

对风送式喷雾机的研究集中在喷雾机结构的优化、雾滴沉积、雾滴飘移及回收方面,但远射程风送式喷雾机雾滴在空间风场中的变化规律尚未明确。该文以远射程风送式喷雾机为试验平台,研究雾滴由喷嘴喷出后在风力的裹挟运动过程中雾滴参数(... 详细信息

对风送式喷雾机的研究集中在喷雾机结构的优化、雾滴沉积、雾滴飘移及回收方面,但远射程风送式喷雾机雾滴在空间风场中的变化规律尚未明确。该文以远射程风送式喷雾机为试验平台,研究雾滴由喷嘴喷出后在风力的裹挟运动过程中雾滴参数(主要指粒径或直径)在喷幅内和射程内的变化规律。结果表明,远射程喷雾机喷出的雾滴粒径均大于50μm,雾滴中粒径大于400μm的粗雾滴体积累计所占的百分比在0.4%以下;在远射程风送式喷雾机方向水平喷出的雾滴柱中,距离喷嘴7、8、9 m处的7个高度上,雾滴体积中值直径呈现出从上到下逐渐变大的规律;雾滴在风场中向前运动的过程中,雾滴体积中值直径的变化分为3个阶段:近出风口处高速气流对雾滴的破碎使得雾滴体积中值直径变小;在中速气流作用下,雾滴之间发生碰撞与聚合,雾滴体积中值直径变大;低速气流使雾滴发生扩散弥漫、浓度变低,雾滴体积中值直径在空气的蒸发作用下变小;风场中的雾滴谱分布中出现了2个谱峰。研究可为远射程风送式喷雾机的喷雾技术参数的优化提供参考。

关键词：喷雾谱分析机械雾滴中值直径远射程风送式喷雾机

基于RC网络相频特性的土壤含水率传感器设计

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农业工程学报 2013年第7期29卷 36-43页

作者：蔡坤岳学军洪添胜徐兴黄双萍华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点试验室广州510642 国家柑橘产业技术体系机械研究室广州510642 华南农业大学工程学院广州510642 南昆士兰大学工程与测绘学院

土壤中的水分影响土壤养分的溶解、转移和微生物的活动,是作物赖以生存的基本要素。土壤含水率的快速准确监测对于农业生产具有重要意义。该文设计了一种基于RC网络相频特性的土壤含水率传感器。不同含水率的土壤的介电常数的变化会导... 详细信息

土壤中的水分影响土壤养分的溶解、转移和微生物的活动,是作物赖以生存的基本要素。土壤含水率的快速准确监测对于农业生产具有重要意义。该文设计了一种基于RC网络相频特性的土壤含水率传感器。不同含水率的土壤的介电常数的变化会导致RC电路网络的相频特性的变化。传感器通过感知这种变化进而确定土壤含水率。此外,针对RC网络电路元件参数和工作频率选择的问题,该文采用最优化方法求解从而使传感器在量程范围内具有最佳的灵敏度。其中最优的工作频率为f*=1.9412×108Hz,最优的串联电阻R*=13.1Ω。试验表明,该传感器对砖红壤土含水率的预测模型的决定系数R2为0.9889,实际预测误差≤4.58%。

关键词：传感器设计土壤含水率 RC网络相频特性

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喷灌的精确控制方法及技术

农业机械学报 2004年第3期35卷 86-90页

作者：赖荣光洪添胜陈羽白陈润恩罗锡文华南农业大学工程学院华南农业大学

改进了“单片机控制系统”的软硬件设计 ,建立了以 PC机与单片机构成的主从式喷灌量和喷灌形状控制系统 ,实现了几种非圆形状地块的喷灌 ,测量了喷射距离与喷水时间。试验结果表明 ,本系统喷射距离的误差与喷射距离的远近无关 ,水平差距... 详细信息

改进了“单片机控制系统”的软硬件设计 ,建立了以 PC机与单片机构成的主从式喷灌量和喷灌形状控制系统 ,实现了几种非圆形状地块的喷灌 ,测量了喷射距离与喷水时间。试验结果表明 ,本系统喷射距离的误差与喷射距离的远近无关 ,水平差距Δ H最大偏离值为 4 .7cm ,垂直差距ΔV最大偏离值为 7.4 cm ,喷水量的平均相对误差小于 0 .5 % ,喷水时间的平均相对误差小于 1.5 % ,说明系统工作稳定。

关键词：喷灌精确控制方法主从式控制系统单片机 PC机喷灌量