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基于DSP和单片机的谷物含水率准动态检测技术研究

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农业工程学报 2008年第5期24卷 127-130页

作者：黄操军段玉波李爱传李琳大庆石油学院电气信息工程学院大庆163318 黑龙江八一农垦大学电气工程系大庆163319

为进一步提高谷物含水率检测的速度和精确度,以满足收获机械在线检测的需要,提出了一种新的基于DSP和MPU的以大豆为代表的谷物含水率快速检测技术,并依此为依据设计了相应的系统装置。试验结果表明,该装置测量的含水率误差小于1%,每分... 详细信息

为进一步提高谷物含水率检测的速度和精确度,以满足收获机械在线检测的需要,提出了一种新的基于DSP和MPU的以大豆为代表的谷物含水率快速检测技术,并依此为依据设计了相应的系统装置。试验结果表明,该装置测量的含水率误差小于1%,每分钟测量速度大于15次。该装置还预留了较大存储空间,可方便地应用到其它谷物水分的在线检测。无论从测量精度、速度还是装置的温度稳定性指标均优于现有装置。该方法的提出为在线谷物含水率快速、高精度测量提供了新的解决方案。

关键词：谷物含水率动态检测在线监测 DSP 单片机

耦合平均影响值-连续投影算法优化种子活力近红外检测模型

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光谱学与光谱分析 2022年第10期42卷 3135-3142页

作者：杨冬风李爱传刘金明陈争光时闯胡军黑龙江八一农垦大学信息与电气工程学院黑龙江大庆163319 黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江大庆163319

目前,近红外光谱(NIRS)可以实现种子活力的快速、无损检测,但区分的活力等级一般少于3级且精度不高。建立种子活力多等级、高精度的NIRS检测模型,解决活力等级增加与预测模型精度之间的矛盾是现阶段近红外种子活力检测的主要任务。以玉... 详细信息

目前,近红外光谱(NIRS)可以实现种子活力的快速、无损检测,但区分的活力等级一般少于3级且精度不高。建立种子活力多等级、高精度的NIRS检测模型,解决活力等级增加与预测模型精度之间的矛盾是现阶段近红外种子活力检测的主要任务。以玉米种子为研究对象,采用人工老化的方法获得5种活力等级的种子样本并采集对应的光谱数据建立反向神经网络(BP)预测模型。为了提高模型的精度和稳健性,提出一种耦合平均影响值-连续投影特征波长提取算法(MIVopt-SPAsa)。该算法针对连续投影算法(SPA)耗时过长的问题,采用平均影响值算法(MIV)对其预降维。MIV方法实现了对波长影响值的排序,但缺乏选取波长影响阈值的指标,因此引入相对距离比对MIV算法进行优化(MIV),实现特征波长范围的有效分割。针对SPA提取特征变量数目确定的问题,设定了特征波长数目范围并在此范围内优中选优,实现了自适应的SPA(SPA)特征提取。使用耦合MIV-SPA算法对具有1845个波长的玉米种子近红外全谱数据进行特征提取,提取出特征波长37个,主要分布在玉米种子近红外光谱的7个主要吸收峰附近,表明该算法可以有效提取出与玉米种子生化物质近红外吸收特性一致的特征波长。为了测试该算法对模型性能的影响,建立了全谱BP模型、MIV-BP模型、SPA-BP模型、MIV-SPA-BP模型和竞争自适应重加权CARS-BP模型对5个等级的玉米种子活力进行分级,MIV-SPA-BP模型的预测平均准确率可达99.1%,预测精度高于其他模型;其计算平均时间为14.382 s,低于MIV-BP模型的计算时间(24.523 s)、CARS-BP模型的计算时间(97.226 s)和SPA-BP模型的计算时间(101.224 s),但高于全谱模型的平均计算时间(0.2531 s);其最佳表现交叉熵为0.007892,远远低于另外4个模型。实验结果表明:MIV-SPA算法可以有效地提高玉米种子活力近红外检测模型的精度,实现种子活力多等级、精确、无损检测,为种子活力检测模型的优化提供参考。

关键词：近红外光谱种子活力玉米平均影响值算法连续投影算法

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大功率拖拉机监控系统的设计

湖北农业科学 2011年第15期50卷 3178-3180页

作者：李爱传李琳王熙黑龙江八一农垦大学信息技术学院黑龙江大庆163319 黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江大庆163319

大功率拖拉机监控系统的研究是精准农业技术的重要组成部分。试验针对黑龙江垦区应用的大功率拖拉机监视系统性能不高的问题,设计以单片机为核心的电子监视系统。该设计样机安装在黑龙江省某农场农机队的大功率拖拉机上试验,取得了比较... 详细信息

大功率拖拉机监控系统的研究是精准农业技术的重要组成部分。试验针对黑龙江垦区应用的大功率拖拉机监视系统性能不高的问题,设计以单片机为核心的电子监视系统。该设计样机安装在黑龙江省某农场农机队的大功率拖拉机上试验,取得了比较满意的试验效果。特别适用安装有液压全负载换挡变速箱的大功率拖拉机。

关键词：大功率拖拉机电子监视系统单片机精准农业

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北方温室大棚黄瓜地下加气滴灌技术研究

农机化研究 2020年第1期42卷 43-47页

作者：汪东欣李爱传李琳黑龙江八一农垦大学电气与信息学院

以北方温室大棚黄瓜为研究对象,针对其不同生育期需水量特点,在保证灌水总量固定的条件下,利用粒子群优化算法建立黄瓜净收益数学模型,得出幼苗期、开花期和结果期最为合理的灌水分配方案,并根据温室黄瓜对肥量需求的规律,氮磷钾按照2∶... 详细信息

以北方温室大棚黄瓜为研究对象,针对其不同生育期需水量特点,在保证灌水总量固定的条件下,利用粒子群优化算法建立黄瓜净收益数学模型,得出幼苗期、开花期和结果期最为合理的灌水分配方案,并根据温室黄瓜对肥量需求的规律,氮磷钾按照2∶1∶3的比例分8次进行滴灌施肥。同时,按土壤含氧量与黄瓜叶片叶绿素、蛋白质及糖的相关性确定加气方案:幼苗期4h一次,土壤含氧量维持在20.4%左右;开花期和结果期2h一次,土壤含氧量维持在20.7%左右,对黄瓜生长效果最为理想。以建立数学模型为基础,建立北方温室大棚黄瓜滴灌自动化系统,可准确检测土壤温湿度、含氧量及氮磷钾含量。通过模型的优化计算,利用PLC进行灌水、施肥、加气等自动控制,达到提高黄瓜产量和经济效益的目的。

关键词：滴灌粒子群优化算法含氧量自动控制

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基于组态王的持水率计刻度标定监控系统设计

煤炭技术 2011年第5期30卷 219-220页

作者：李爱传李琳于海芙黑龙江八一农垦大学信息技术学院黑龙江大庆163319 大庆采油五厂规划设计研究所黑龙江大庆163319

该系统以工控机为核心,在软件上采用了基于Windows环境下的组态王6.52为开发平台;在硬件上通过多功能数据采集卡和变频器实现了对执行机构的控制,同时对被检流量计和含水率计输出的不同信号进行数据采集。检测系统实现了含水率计和流量... 详细信息

该系统以工控机为核心,在软件上采用了基于Windows环境下的组态王6.52为开发平台;在硬件上通过多功能数据采集卡和变频器实现了对执行机构的控制,同时对被检流量计和含水率计输出的不同信号进行数据采集。检测系统实现了含水率计和流量计的自动标定,在技术上和经济上都达到了系统检定要求。该系统软件和硬件配合良好,图形界面友好,运行稳定,操作方便,运行高效安全,提高了监控的质量。

关键词：组态王6.52 监控系统持水率计数据处理

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基于PRO/E的数控加工模拟系统的设计

农机化研究 2004年第2期26卷 159-160页

作者：梁春英杨天维李爱传张品秀黑龙江八一农垦大学信息技术学院黑龙江大庆163000 黑龙江农垦科学院水稻研究所黑龙江莲江口154000

设计了适合数控加工实习的模拟系统。阐述了数控加工模拟系统的组成、基本结构和工作原理,指出采用此模拟系统对于培养学生动手能力﹑防止意外伤害及提高实习质量具有现实意义。

关键词：数控技术数控加工实习模拟系统结构流程工作原理

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基于DSP的谷物含水率在线测量方法

农业机械学报 2009年第S1期40卷 61-64页

作者：黄操军田芳明刘坤许秀英李爱传大庆石油学院电气信息工程学院大庆163318 黑龙江八一农垦大学信息技术学院大庆163319

提出一种基于DSP的谷物含水率测量方法。谷物通过自身重力导入到测试腔内,由MCU和DSP为核心器件构成的测试系统对谷物含水率进行测量、存储,并通过LCD显示。经过测量的谷物,通过螺旋输送器排出,进行下一步测量。系统通过DS18S20温度传... 详细信息

提出一种基于DSP的谷物含水率测量方法。谷物通过自身重力导入到测试腔内,由MCU和DSP为核心器件构成的测试系统对谷物含水率进行测量、存储,并通过LCD显示。经过测量的谷物,通过螺旋输送器排出,进行下一步测量。系统通过DS18S20温度传感器对谷物温度进行测量,并对温度予以补偿。该方法可使谷物含水率测量误差低于1%,优于常规测量方法。

关键词：数字信号处理谷物含水率在线测量

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水稻生长环境监测与控制系统的研究

农机化研究 2011年第11期33卷 36-39页

作者：李爱传衣淑娟谭峰韩东来黑龙江八一农垦大学信息技术学院黑龙江大庆163319 黑龙江农垦建三江分局八五九农场黑龙江佳木斯156326

以八五九农场为载体,旨在建立一个可以指导水稻生长的操作简便、界面友好的水稻生长环境监测与控制系统,为农场水稻的生产提供决策支持信息。该系统核心技术和设备为自主开发,整体技术水平高,且成套设备的成本及价格远低于国外同类产品... 详细信息

以八五九农场为载体,旨在建立一个可以指导水稻生长的操作简便、界面友好的水稻生长环境监测与控制系统,为农场水稻的生产提供决策支持信息。该系统核心技术和设备为自主开发,整体技术水平高,且成套设备的成本及价格远低于国外同类产品,在专用软件的支持下,可使监测数据定量化,决策科学化。

关键词：水稻长势采集模块图像处理节水农业株型参数数码相机

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电液驱动式变量施肥闭环控制系统研究

中国农学通报 2009年第7期25卷 272-275页

作者：李爱传王熙汪志强高飞黑龙江八一农垦大学信息技术学院黑龙江大庆163319 黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江大庆163319

变量施肥技术是精准农业技术的重要组成部分。由于施肥机是通过液压马达驱动的,设计了相应驱动方式下的基于单片机的控制器。该控制器通过串口RS232接收来自田间计算机的控制命令,进行解析处理后生成相应的I/O口信号,经过驱动电路放大... 详细信息

变量施肥技术是精准农业技术的重要组成部分。由于施肥机是通过液压马达驱动的,设计了相应驱动方式下的基于单片机的控制器。该控制器通过串口RS232接收来自田间计算机的控制命令,进行解析处理后生成相应的I/O口信号,经过驱动电路放大后控制执行元件动作。同时,控制器利用车速度传感器、排肥轴磁阻转速传感器通过采样获得排肥轴转速信息,反馈给控制器实现闭环控制。变量施肥试验表明,所设计的变量施肥控制器能满足变量作业的要求。

关键词：单片机精准农业变量施肥