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Optimized design and field experiment of a staggered vibrating subsoiler for conservation tillage

International Journal of Agricultural and Biological Engineering 2019年第1期12卷 59-65页

作者： Yunxia Wang Abdalla N Osman Dongxing Zhang Li Yang Tao Cui xiangjun zhong College of Engineering China Agricultural UniversityBeijing 100083China Department of Agricultural Machinery College of Agricultural StudiesSudan University of Science and TechnologyKhartoumSudan

Soil compaction is a common problem facing conservation fields that restricts crop root growth and causes yield *** techniques have been developed to break up the compaction ***,subsoil implement requires large draft power that hampered the development of subsoil techniques for most of developing countries due to lack of large scale *** to optimize the penetration resistance of the subsoiler and create a good working environment for the operators,a staggered vibrating subsoiler was developed.A new staggered vibrating mechanism was designed to generate the staggered vibration of the shanks meanwhile the V-shape shanks arrangement was adopted to keep relative balance for the *** order to obtain optimum working parameters of the vibration frequency and forward speed,the trajectory of shanks was simulated by using the MATLAB *** forward speed of 2-3 km/h with vibration frequency of 12 Hz was recommended to acquire an effective decrease in draft *** performance of this subsoiler was evaluated in terms of the draft force,power requirement and tractor wheel *** comparing the two operation modes,staggered vibrating(SV)and rigid(NV)of shanks,the decrease ratios of draft force for SV were determined by 16.97%,12.12%and 9.02%at forward speeds of 2.2 km/h,2.6 km/h and 3.1 km/h,*** is better than the research for the 1SZ-460 vibratory subsoiler that was decreased by 9.09%in draft *** power requirement for SV was not significantly greater than that for *** obviously decreased wheel slippage was observed for SV by decrease of 12.47%,17.96%and 21.79%at forward speeds of 2.2 km/h,2.6 km/h and 3.1 km/h,*** conclusion,the staggered vibrating subsoiler presents preferable working performance and is recommended to be applied in subsoil tillage process for developing countries.

关键词： vibrating subsoiler staggered vibrating mechanism V-shape arrangement field experiment

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Remote monitoring system for maize seeding parameters based on Android and wireless communication

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International Journal of Agricultural and Biological Engineering 2020年第6期13卷 159-165页

作者： Chunji Xie Dongxing Zhang Li Yang Tao Cui xiangjun zhong Yuhuan Li Youqiang Ding Zhengliang Ding College of Engineering China Agricultural UniversityBeijing 100083China

Most traditional maize seeding parameter monitoring devices use wired data *** problems include wiring troubles,short transmission *** human-computer interaction display terminals are unique and usually customized rather than universal.A remote monitoring system for maize seeding parameters based on Android and wireless communication was developed in this *** system used a single-chip microcomputer as the main controller and an infrared photoelectric sensor to capture seed *** Android terminal application was used to set and display the seeder’s seed parameter information and monitor *** Air202 communication module enabled remote data transmission,while the Global Positioning System(GPS)monitored the speed of the *** establishing a message queue telemetry transmission(MQTT)cloud served as a data freight station,data reception,storage and forwarding can be *** parameters can generate Excel spreadsheets in real-time for easy data processing and *** order to verify the reliability of the system,the seeding parameter monitoring comparison test and the multi-terminal remote monitoring test were *** results of the seeding parameter monitoring comparison test showed that the monitoring system of this study had higher monitoring *** maximum average relative error of seeding parameter monitoring was 0.4%,which had high monitoring *** multi-terminal remote monitoring test showed that the monitoring system of this research can adapt many types of Android terminals,realize the wireless connection,and realize remote synchronous monitoring at different *** study provides a reference for intelligent remote monitoring and intelligent agriculture on unmanned farms.

关键词： remote monitoring system maize seeding parameters Android and wireless communication remote synchronous monitoring intelligent agriculture

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Novel low-cost control system for large high-speed corn precision planters

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International Journal of Agricultural and Biological Engineering 2021年第2期14卷 151-158页

作者： Youqiang Ding Li Yang Dongxing Zhang Tao Cui Yuhuan Li xiangjun zhong Chunji Xie Zhengliang Ding College of Engineering China Agricultural UniversityBeijing 100083China Soil-Machine-Plant Key Laboratory of Ministry of Agriculture and Rural Affairs Beijing 100083China

Large high-speed corn precision planters can significantly improve seeding efficiency,but at present,there is no mature control technology in *** study proposed a novel low-cost control system for large high-speed corn precision planters based on multiple technologies such as embedded systems,controller area network(CAN),global positioning system(GPS),and Android development *** developed control system provided excellent expansion capabilities of more than 40 planter *** such as monitoring the planter status,adjusting seed density,calculating planting-area were *** experiments were performed under different GPS frequencies(fGPS),travel speeds,and seed *** showed that the working area relative error index(REI)and fGPS were negatively correlated,and the planter can achieve 0.84%error under the fGPS of 10 *** the travel speed was 10 km/h or 12 km/h,the average quality index(QI),miss index(MI),and precision index(PI)were superior to 92.84%,5.80%,and 18.57%under each seed spacing,respectively,QI and MI had no significant difference under each seed spacing(p<0.05).For a travel speed of 14 km/h,indexes values reached the worst level at seed spacing of 20 cm,but still met the requirements of Chinese national *** total cost of the control system for a 12-row corn precision planter is only 17.07%of similar products from *** summary,the developed control system can achieve preferable performance and costs much less than similar products obtained from abroad,which is suitable for promotion in China or other developing countries.

关键词： corn precision planter control system Android CAN bus GPS

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玉米精准变量播种技术与装备研究进展

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农业工程学报 2023年第9期39卷 1-16页

作者：杜兆辉和贤桃杨丽张东兴崔涛钟翔君中国农业大学工学院北京100083 农业部土壤-机器-植物系统技术重点实验室北京100083

变量播种技术可依据农田环境空间异质性调整玉米播种量,实现生长环境与播种量的合理精准匹配,是突破玉米单产提升瓶颈、提高资源利用效率、实现玉米生产提质增效的重要手段。该研究按照玉米变量播种技术实施过程,从土壤肥力指标精确获... 详细信息

变量播种技术可依据农田环境空间异质性调整玉米播种量,实现生长环境与播种量的合理精准匹配,是突破玉米单产提升瓶颈、提高资源利用效率、实现玉米生产提质增效的重要手段。该研究按照玉米变量播种技术实施过程,从土壤肥力指标精确获取技术、最佳播量决策技术以及播量精准调控技术3个方面对玉米变量播种技术与装备进行综述。阐述了基于近地传感和遥感的土壤肥力指标快速获取的研究与应用现状,并对影响土壤肥力指标由点到面转化的土壤属性空间插值方法和影响土壤肥力分类结果的农田管理区划分方法进行了系统总结;重点分析了基于农田管理区和基于模型的变量播种决策方法的研究现状与优缺点,依据国外变量播种决策研究思路,同时结合中国国情提出了基于模糊推理、田间试验和机器学习的3种播量决策方法;综述了国外变量播种控制系统的结构组成与工作原理,归纳了国内电驱排种系统在作业速度测量、排种器驱动方式等方面取得的研究进展,并重点剖析了变量播种过程中存在的播种滞后问题及其补偿方法。针对中国玉米变量播种技术仍处于初级阶段,最佳播量决策技术与播量精准调控技术薄弱的问题,提出未来在玉米变量播种领域需开展的研究重点和发展建议:1)研发符合中国国情的变量播种装备,实现玉米单产的进一步提升,应加快对土壤肥力指标原位动态检测方法及装备的研究,实现土壤肥力指标的精准快速高密度获取;2)应着重对变量播种决策技术进行研究,开展广泛的基于土壤属性的玉米播量决策试验,建立试验数据查询平台;3)应加强对玉米精量排种器、电驱式排种控制系统的深入研究,特别是对作业速度高精度检测方法和无刷电机高精度控制算法的研究,研制具备高排种质量、高响应速度的玉米精量播种单体。

关键词：玉米变量播种播量决策控制系统农业装备

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基于SOP动态一致性的退役动力电池模组筛选方法研究

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太阳能学报 2024年第2期45卷 274-282页

作者：颜宁钟瑶李相俊李洋姚清野马少华沈阳工业大学电气工程学院沈阳110870 新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京100192 特变电工沈阳变压器集团有限公司沈阳110020

针对退役电池初始特性参数不一致性,多因素影响下电池模组筛选效果不佳的难题,提出一种基于SOP动态一致性的电池模组筛选方法。首先,为表征退役动力电池梯次利用筛选时初始特性,选取退役动力电池的端电压、容量和内阻作为静态筛选的参量... 详细信息

针对退役电池初始特性参数不一致性,多因素影响下电池模组筛选效果不佳的难题,提出一种基于SOP动态一致性的电池模组筛选方法。首先,为表征退役动力电池梯次利用筛选时初始特性,选取退役动力电池的端电压、容量和内阻作为静态筛选的参量,并提出基于密度思想的改进K-均值聚类的静态筛选方法;其次,从静态筛选结果中选取一致性较好的单体电池,建立电压、荷电状态(SOC)、电池健康状态(SOH)等因素与功率状态(SOP)的特征关系,对退役动力电池SOP动态特性进行估计;最后,将SOP一致性较好的退役电池串联成组,建立SOP与电池模组寿命损耗关联关系,基于SOP动态一致性进行电池模组的动态筛选。通过仿真分析验证所提筛选方法的有效性,可有效延长退役电池的使用寿命。

关键词：电池模组功率状态动力电池动态一致性静动态筛选寿命损耗

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基于GPS测速的电驱式玉米精量播种机控制系统

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农业机械学报 2018年第8期49卷 42-49页

作者：丁友强杨丽张东兴崔涛和贤桃钟翔君中国农业大学工学院北京100083

传统玉米精量播种机多采用地轮、链条驱动排种器,高速作业时因地轮打滑、链条跳动易造成播种粒距增大、粒距均匀性下降等问题,难以保证播种质量。针对这一问题,设计了基于GPS测速的电驱式玉米精量播种机控制系统,该系统以STM32为主控制... 详细信息

传统玉米精量播种机多采用地轮、链条驱动排种器,高速作业时因地轮打滑、链条跳动易造成播种粒距增大、粒距均匀性下降等问题,难以保证播种质量。针对这一问题,设计了基于GPS测速的电驱式玉米精量播种机控制系统,该系统以STM32为主控制器,采用Android手机终端设置播种株距、排种盘型孔数等作业参数,采用GPS接收器采集拖拉机的前进速度,根据GPS提供的速度信息实时调节排种器转速,从而实现排种器转速与拖拉机前进速度的实时匹配。为了检测该系统的性能,以编码器测速方式为对照,进行了3种株距(18、22、25 cm)、5种作业速度(4、6、8、10、12 km/h)下的对比试验。试验结果表明,在相同株距、相同作业速度下,GPS测速方式的变异系数小于编码器测速方式,且GPS测速方式的播种粒距合格指数和变异系数受作业速度的影响更小。在低速4 km/h时,GPS测速方式的平均合格指数比编码器测速方式低5.39个百分点;作业速度6~10 km/h时,GPS测速方式的平均合格指数比编码器测速方式高7.96个百分点;在高速12 km/h时,GPS测速方式的平均合格指数比编码器测速方式高14.32个百分点;表明GPS测速方式更适宜于高速作业工况。

关键词：玉米精量播种机 GPS测速编码器测速电驱式控制系统

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气吸式玉米排种器吸附姿态对投种性能的影响分析

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农业机械学报 2021年第7期52卷 40-50页

作者：丁力杨丽张东兴崔涛张凯良钟翔君中国农业大学工学院北京100083

为保证气吸式排种器高速作业状态下投种均匀一致,对玉米籽粒中占据比例较高且长、宽、厚变化较大的大扁形种子进行研究;通过理论分析探明,种子的吸附姿态影响投种稳定性,振动加剧导致投种均匀性不一致;采用DEMCFD耦合仿真的方法分析了... 详细信息

为保证气吸式排种器高速作业状态下投种均匀一致,对玉米籽粒中占据比例较高且长、宽、厚变化较大的大扁形种子进行研究;通过理论分析探明,种子的吸附姿态影响投种稳定性,振动加剧导致投种均匀性不一致;采用DEMCFD耦合仿真的方法分析了影响投种性能的关键因素——种子吸附姿态,发现不同排种盘角速度下平躺姿态为主要吸附姿态,平躺种子比例越高,合格指数越高,侧躺种子和竖直种子共同影响重播指数和漏播指数;分析了影响投种性能的关键因素——投种时机,研究发现,提早投种状态下种子的主要姿态为竖直和侧躺,正常投种状态下平躺种子占绝大部分,延时投种状态下侧躺种子所占比例较高,合格指数与正常投种比例的变化趋势一致,增大种子平躺姿态的比例可有效提高播种质量。进行了风压和角速度匹配试验,结果表明,排种器在较优作业速度8~12 km/h范围内、风压在-4.5~-3 kPa区间内,合格指数不低于93.4%,漏播指数不高于4.5%,重播指数不大于3.1%,并通过高速摄像慢速回放得出,种子姿态变化情况与仿真结果一致,从而验证了仿真模拟的准确性。

关键词：玉米气吸式排种器吸附姿态投种性能

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采动诱发滑坡的变形机理及治理设计研究

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工程地质学报 2012年第5期20卷 781-788页

作者：徐杨青吴西臣钟祥君中煤科工集团武汉设计研究院武汉430064

以山西某大型煤矿工业场地滑坡勘察与治理工程为例,分析了地下采矿对古滑坡稳定性的影响及复活机理:即采动变形降低了滑坡体土层的力学强度;采动拉裂缝为地表水和雨水的下渗提供了渗透路径,导致滑带土发生软化;滑坡前缘的采空移动变形... 详细信息

以山西某大型煤矿工业场地滑坡勘察与治理工程为例,分析了地下采矿对古滑坡稳定性的影响及复活机理:即采动变形降低了滑坡体土层的力学强度;采动拉裂缝为地表水和雨水的下渗提供了渗透路径,导致滑带土发生软化;滑坡前缘的采空移动变形对滑坡体起着牵引作用。采用工程地质测绘、钻探、物探及实时GPS监测系统等综合手段确定了滑坡周界、滑动面及滑动主方向与变形速率;根据滑坡的空间形态、物质结构及变形特征对该滑坡体在空间上分区、剖面上分级,并据此设计了分区治理、分级支挡和留设地下抗滑煤柱等的滑坡治理方案。监测资料表明,经治理后的滑坡处于稳定状态。

关键词：采空区采动滑坡分区治理抗滑煤柱

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四端法土壤电导率原位快速检测传感器设计与试验

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农业工程学报 2021年第9期37卷 90-99页

作者：钟翔君杨丽张东兴崔涛和贤桃杜兆辉中国农业大学工学院北京100083 农业农村部土壤-机器-植物系统技术重点实验室北京100083

实现土壤电导率的快速获取可为农业生产精准管理提供有效的数据支撑。目前,田间电导率采集在农业生产前进行,需要专门的电导率检测设备对种植田块开展大范围数据采集并生成电导率空间分布图,该方式操作繁琐、费时费力,同时检测的电导率... 详细信息

实现土壤电导率的快速获取可为农业生产精准管理提供有效的数据支撑。目前,田间电导率采集在农业生产前进行,需要专门的电导率检测设备对种植田块开展大范围数据采集并生成电导率空间分布图,该方式操作繁琐、费时费力,同时检测的电导率值由于时间滞后原因,难以准确反映农业生产各环节(如播种)实施过程中的真实电导率情况。针对上述问题,基于交流“电流-电压”四端法原理,该研究设计了一种土壤电导率原位快速检测传感器,用于搭载在不同的农业生产机具上,实现土壤电导率的实时检测与作业参数的在线调整。该传感器以STM32处理器为核心,配合电源电路、交流信号源电路、有效值检测电路及其他外围电路搭建了硬件及软件架构,同时集成了信息的实时检测与显示、定时存储与无线传输等功能,实现了土壤电导率的原位高精度获取。传感器标定试验及工作稳定性试验结果表明,传感器输出值与DDB-303A电导率仪测得的电导率值呈明显线性关系,线性拟合R^(2)为0.995,且在不同电导率水平下,连续测量的标准偏差均小于0.76μS/cm,具有较高的准确性及工作稳定性。与JXBS-3001传感器在实验室条件下(温度25℃),对配置的不同电导率浓度土样(含水率<15%)检测的对比试验结果表明,所设计的电导率传感器的测量误差及响应时间更低,绝对误差为-5.9~19.4μS/cm,相对误差为-1.05%~2.39%,响应时间小于2.01 s。利用电导率传感器在现场(温度20.6℃)对地块不同位置测量的绝对误差为-11.36~25.30μS/cm,相对误差为-7.91%~7.88%。综合而言,该研究所设计的土壤电导率传感器能快速准确的检测土壤电导率信息,可为无人农场的土壤信息采集提供一种高精度的检测工具。

关键词：土壤电导率传感器 STM32 快速检测无人农场

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某院临床分离肠杆菌科细菌分布特征及其耐药性分析

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青岛医药卫生 2024年第1期56卷 17-20页

作者：丘韦杰钟伟霞周向军中山大学附属第三医院粤东医院重症医学科 514700

目的分析某院临床分离肠杆菌科细菌分布特征及其耐药性。方法 82株肠杆菌科细菌分离自2021年1月-2022年12月于我院治疗患者的血、尿、痰、大便及分泌物等标本。采用全自动微生物鉴定仪进行病原菌种类鉴定,采用纸片扩散法及琼脂平板稀... 详细信息

目的分析某院临床分离肠杆菌科细菌分布特征及其耐药性。方法 82株肠杆菌科细菌分离自2021年1月-2022年12月于我院治疗患者的血、尿、痰、大便及分泌物等标本。采用全自动微生物鉴定仪进行病原菌种类鉴定,采用纸片扩散法及琼脂平板稀释法进行药敏鉴定。结果 82株病原菌中大肠埃希菌有33株,占比40.24%;肺炎克雷伯菌29株,占比35.37%,肠杆菌10株,占比12.20%,变形杆菌10株,占比变形杆菌12.20%;82株病原菌中痰液标本来源有50株,占比60.98%(50/82);血标本来源17株,占比20.73%(17/82);尿液标本来源11株,占比13.41%(11/82),分泌物及大便标本来源各有3株、1株;大肠埃希菌ESBLs检出31株(93.94%),CRE检出2株(6.06%);肺炎克雷伯菌MDR检出26株(89.66%),CRE检出3株(10.34%);肠杆菌MDR检出7株(70.00%),CRE检出3株(30.00%);变形杆菌MDR检出10株(100.00%);大肠埃希菌对厄他培南、亚胺培南、美罗培南、阿米卡星、头孢哌酮/舒巴坦耐药率较低(耐药率均≤10%);肺炎克雷伯菌对厄他培南、亚胺培南、美罗培南、阿米卡星、哌拉西林/他唑巴坦、头孢哌酮/舒巴坦耐药率较低(耐药率均≤10%);肠杆菌、变形杆菌均对厄他培南、亚胺培南、美罗培南、阿米卡星耐药率较低(耐药率均≤10%);肠杆菌科细菌对氨苄西林/舒巴坦、头孢曲松、头孢呋辛、头孢唑林、氨苄西林耐药率均较高(耐药率>50%)。结论某院临床分离肠杆菌科细菌以大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌最为常见,痰液、血液为肠杆菌科细菌标本主要来源,肠杆菌科细菌的ESBLs、MDR检出率较高,需要依据药敏结果合理使用抗菌药物。

关键词：肠杆菌科细菌大肠埃希菌肺炎克雷伯菌分布特征耐药性

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