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柔性摇臂振动式核桃采收机设计及其振动性能 被引量：1
1
作者 茹煜 范高鸣 +6 位作者 许林云 张海锋 周宏平 施明宏 王艳艳 崔王斌 徐国鹏 《林业科学》 北大核心 2025年第4期180-195,共16页
【目的】针对核桃采收效率和果实采净率低等问题,设计一种柔性摇臂振动式核桃采收机,采用树干振动采收方式,研究不同振动参数对采收机振动性能的影响,通过响应面曲线获得两两交互作用下的振动加速度响应情况,优化设计结构和作业参数。... 【目的】针对核桃采收效率和果实采净率低等问题,设计一种柔性摇臂振动式核桃采收机,采用树干振动采收方式,研究不同振动参数对采收机振动性能的影响,通过响应面曲线获得两两交互作用下的振动加速度响应情况,优化设计结构和作业参数。【方法】对采收机关键零部件进行结构设计和应力分析,确定最佳参数;对核桃树夹持处和树干处的加速度响应效果进行仿真分析和振动作业试验,应用Design-Expert 13.0软件,以振动频率、树干直径和振动时间为主要因素,以振动加速度为评价指标,通过响应曲面探究3个参数对振动加速度的影响程度。【结果】通过ADAMS动力学分析软件得出柔性摇臂最佳直径为15 cm、最佳夹持力为2800 N,对比仿真结果与田间采收试验结果,核桃树夹持处、树干处不同频率时的振动加速度误差在5%之内;振动频率、树干直径和振动时间对振动加速度的贡献率分别为2.3178、1.6492和1.4894,当振动频率为14 Hz、树干直径为15 cm时,振动加速度达到最大值63.417 m·s^(−2),三因素对振动加速度的影响程度由大到小依次为振动频率、树干直径、振动时间。【结论】设计柔性摇臂振动式核桃采收机,剖析该装备结构特征和作业参数对能量传递的影响,可为大规模标准果园的高效核桃采收提供作业参数依据,有效提高核桃采收效率和果实采净率。 展开更多
关键词 柔性摇臂 振动采收 结构设计 振动响应
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旋拧式油茶果采摘末端执行器的研制与试验 被引量：2
2
作者 甄乾广 王金鹏 +2 位作者 周宏平 何萌 周磊 《林业工程学报》 北大核心 2025年第3期138-145,共8页
为了解决现有油茶果采摘装置体积大、花苞和枝条损伤大等问题,面向油茶果精准采摘的需求提出一种适用于油茶果采摘机器人的变直径、多果实采摘方法,设计轻巧紧凑的末端执行器方案。该末端由减速电机带动驱动轮转动,3根三角形布置的弹性... 为了解决现有油茶果采摘装置体积大、花苞和枝条损伤大等问题,面向油茶果精准采摘的需求提出一种适用于油茶果采摘机器人的变直径、多果实采摘方法,设计轻巧紧凑的末端执行器方案。该末端由减速电机带动驱动轮转动,3根三角形布置的弹性带分别将动力从驱动轮传递到6个呈正六边形布局的从动轮,每个带轮带动与其固定连接的手指转动,该设计使末端执行器的整体质量为1.2 kg。进行油茶果分离所需的拉力和扭力的测量试验,发现最大扭力为0.066 N·m,最大拉力为25.4 N,为末端执行器的结构设计提供依据。试制旋拧式油茶果采摘末端执行器的物理样机,并分别进行油茶果采摘室内试验和果园试验,在实验室采摘平台上进行的60组模拟采摘试验得到果实的平均采摘成功率达到78.33%,花苞损伤率低于5%。果园实地采摘试验发现,电机转速222 r/min为最佳采摘转速,此时平均采摘成功率为70%,不考虑视觉定位油茶果的耗时,末端执行器单果采摘时间为3~5 s,对花苞损伤低于5%。 展开更多
关键词 油茶果 柔性末端执行器 旋拧采摘 精确采摘
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基于高光谱成像技术的文冠果籽含水率无损检测 被引量：1
3
作者 周禹 袁伟东 +4 位作者 张聪 吴俣 周宏平 蒋雪松 姜洪喆 《中国食品学报》 北大核心 2025年第6期327-338,共12页
为了快速无损检测文冠果籽含水率,提出一种基于高光谱成像技术的文冠果籽含水率检测方法。本研究以两产地共376个文冠果籽及采集的高光谱图像数据为研究对象,结合多种预处理方法,基于4种回归算法构建全波段光谱预测模型。结果表明:标准... 为了快速无损检测文冠果籽含水率,提出一种基于高光谱成像技术的文冠果籽含水率检测方法。本研究以两产地共376个文冠果籽及采集的高光谱图像数据为研究对象,结合多种预处理方法,基于4种回归算法构建全波段光谱预测模型。结果表明:标准正态变量变换法(SNV)在预处理方面表现最佳。基于最佳预处理提取特征波长并建立预测模型,结果表明,连续投影算法(SPA)结合卷积神经网络(CNN)建立的简化模型预测性能最优,测试集决定系数和均方根误差分别为0.97和2.1%。基于最优模型,对高光谱图像进行伪彩色变换以实现含水率可视化。结论:利用高光谱成像技术预测文冠果籽含水率及其可视化是可行的,研究结果为文冠果籽含水率无损检测提供了新方法。 展开更多
关键词 文冠果籽 含水率 高光谱成像技术 无损检测
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爬树机器人机械设计与关键技术研究进展
4
作者 金子强 周宏平 +2 位作者 许林云 刘万春 赵康奇 《世界林业研究》 北大核心 2025年第2期69-77,共9页
爬树机器人作为面向高空复杂作业环境的高度集成化智能装备,其机械设计与关键技术的协同优化是实现高效、安全作业的核心挑战。文中梳理国内外爬树机器人的研究进展,依据爬升机制将其划分为抓握攀爬式、冲击式与螺旋式3类,并从力学特性... 爬树机器人作为面向高空复杂作业环境的高度集成化智能装备,其机械设计与关键技术的协同优化是实现高效、安全作业的核心挑战。文中梳理国内外爬树机器人的研究进展,依据爬升机制将其划分为抓握攀爬式、冲击式与螺旋式3类,并从力学特性、运动控制及环境适应性角度对比分析了各类设计的性能差异;针对其核心功能,重点探讨夹持机构动态适配性、防坠安全机制及切割工具性能优化等关键技术问题,揭示机械设计与作业效率、安全性间的内在关联。研究指出,现有技术面临抓握式能耗高、冲击式负载不足、螺旋式越障能力弱等瓶颈,未来需围绕轻量化结构、智能化控制、多功能模块化集成等方向深化研究,以突破环境适应性与能源效率限制,推动爬树机器人在林业管理、城市运维及生态监测中的广泛应用。 展开更多
关键词 爬树机器人 修枝技术 机构设计 爬升策略 关键技术
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基于显微高光谱成像和灰度共生矩阵纹理分析的油茶果成熟度分类
5
作者 吴俣 谭烽 +3 位作者 袁伟东 蒋雪松 周宏平 姜洪喆 《食品科学》 北大核心 2025年第22期310-320,共11页
针对油茶果成熟度难以准确评估,且传统判别方法存在局限的问题,本研究探索结合显微高光谱成像(hyperspectral microscopy imaging,HMI)与灰度共生矩阵进行成熟度评估的可行性分析。实验采集不同成熟度的果壳切片显微图像,提取光谱和纹... 针对油茶果成熟度难以准确评估,且传统判别方法存在局限的问题,本研究探索结合显微高光谱成像(hyperspectral microscopy imaging,HMI)与灰度共生矩阵进行成熟度评估的可行性分析。实验采集不同成熟度的果壳切片显微图像,提取光谱和纹理特征并构建模型,引入主成分载荷和二维相关光谱筛选特征波长。结果发现融合光谱与纹理特征的分类模型明显优于单一特征模型。应用了量子行为粒子群优化算法的支持向量机模型分类准确率最优,达到87.0%。研究证明了油茶果成熟度与其果壳微结构,以及光谱图像中的纹理变化之间存在密切关系,同时也验证了HMI与数据融合策略在成熟度评估中的可行性与优越性。 展开更多
关键词 油茶果 显微高光谱成像 灰度共生矩阵 成熟度
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气流铺装机气流分配装置仿真与试验
6
作者 施明宏 周宏平 +2 位作者 王道炅 沈文荣 刘光新 《林业工程学报》 北大核心 2025年第5期131-137,共7页
相比刨花板传统机械铺装技术,刨花板气流铺装技术在提高生产效率和适应性方面具有明显优势,并满足大产能加工需求。刨花板气流铺装的原理是刨花在垂直落下过程中受水平方向的气流作用,将粗细刨花吹开,在输送皮带作用下使粗刨花排在芯层... 相比刨花板传统机械铺装技术,刨花板气流铺装技术在提高生产效率和适应性方面具有明显优势,并满足大产能加工需求。刨花板气流铺装的原理是刨花在垂直落下过程中受水平方向的气流作用,将粗细刨花吹开,在输送皮带作用下使粗刨花排在芯层、细刨花排在表层。刨花板气流铺装表层刨花颗粒的细腻度是评估其成型质量的重要标准,直接受到铺装箱内气流场稳定性与均匀性的影响。针对刨花板气流铺装成型工段板坯表面细腻度不佳问题,对正压气流分配装置进行了气流场测试、气流场仿真以及刨花气流铺装试验探索,旨在研究气流分配装置内部结构变化对铺装箱内部气流场状态以及板坯表面细腻度的影响规律。基于气流场测试结果,建立了从1层网孔板逐步叠加至5层网孔板的CFD(计算流体力学)模型,得到在叠加不同数量网孔板前提下气流分配装置气流场状态以及铺装箱内部气流场状态的变化趋势。测试数据与仿真结果显示,当气流分配装置内部网孔板数量逐渐增加时,气流由局部喷射状转变为均布整流状,同时箱体内部气流湍动逐渐减小并过渡为层流状态,铺装箱内部气体压力逐渐趋于稳定。实际铺装试验结果证实,在6,16和25 mm^(3)种厚度下,当累加至5层时可达到最佳表面细腻度水平。 展开更多
关键词 气流铺装机 气流分配装置 网孔板 气流场 CFD仿真 带料试验
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苹果采摘机器人关键技术研究现状与发展趋势 被引量：62
7
作者 陈青 殷程凯 +3 位作者 郭自良 王金鹏 周宏平 蒋雪松 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1-15,共15页
目前国内苹果基本采用人工采摘方式,随着劳动力资源短缺以及机械自动化技术的迅速发展,利用机器人采摘替代人工作业成为必然趋势,开发苹果采摘机器人用于果园收获作业具有重要意义。由于苹果采摘作业环境复杂,严重制约了采摘自动化的发... 目前国内苹果基本采用人工采摘方式,随着劳动力资源短缺以及机械自动化技术的迅速发展,利用机器人采摘替代人工作业成为必然趋势,开发苹果采摘机器人用于果园收获作业具有重要意义。由于苹果采摘作业环境复杂,严重制约了采摘自动化的发展。目标识别、定位与果实分离是苹果采摘机器人的关键技术,其性能决定了苹果采摘的效率及质量。该文概述了具有市场化前景的苹果采摘机器人发展和应用现状,综述了在复杂自然环境光照变化、枝叶遮挡、果实重叠、夜间环境下以及同色系苹果的识别方法,介绍了多种场景并存的复杂环境下基于深度学习的苹果识别算法,遮挡、重叠及振荡果实的定位方法,并对采用末端执行器实现果实与果树的分离方法进行了分析。针对现阶段苹果采摘机器人采摘速度低、成功率低、果实损伤、成本高等问题,指出今后苹果采摘机器人商业化发展亟需在农机农艺结合、优化识别算法、多传感器融合、多臂合作、人机协作、扩展设备通用性、融合5G与物联网技术等方面开拓创新。 展开更多
关键词 机器人 机器视觉 图像处理 苹果采摘 末端执行器 研究进展
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植物表型平台与图像分析技术研究进展与展望 被引量：85
8
作者 张慧春 周宏平 +2 位作者 郑加强 葛玉峰 李杨先 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1-17,共17页
近年来,植物基因组得到迅猛发展,但因缺乏足够的表型数据而限制了人类解析数量性状遗传学的能力。通过开发植物表型信息采集平台和进行图像分析可以加以解决。高通量、自动化、高分辨率的植物表型信息采集平台与分析技术对于加快植物改... 近年来,植物基因组得到迅猛发展,但因缺乏足够的表型数据而限制了人类解析数量性状遗传学的能力。通过开发植物表型信息采集平台和进行图像分析可以加以解决。高通量、自动化、高分辨率的植物表型信息采集平台与分析技术对于加快植物改良和育种、提高产量和抗病虫害能力至关重要。将植物表型平台信息采集平台与分析技术用于解析基因组信息,定量研究与生长、产量和适应生物或非生物胁迫相关的复杂性状,是建立植物生长模型和采集农作物高维、丰富表型数据集的重要途径,能够满足填补基因组信息与植物表型可塑性之间空白的需要。阐述了基于光学成像的植物表型信息采集平台与图像分析技术的研究进展,从室内、田间不同的使用环境出发,根据不同搭载方式,总结分析了各表型平台的功能和特点。最后,分析了目前植物表型信息采集平台与分析技术存在的瓶颈问题,提出了以下建议与展望:开发植物表型信息采集平台的多传感器集成系统;将植物生长环境监测模块融入植物表型信息采集平台中;开发针对林木的表型信息采集平台;对传感器获取的表型数据进行更好的集成与挖掘;采用无损原位根系信息采集技术得到植物地下部分的表型数据;构建表型数据统一开放的标准,进行学科交叉的深度合作。 展开更多
关键词 植物表型 表型平台 高通量 光学成像 图像采集 图像分析技术
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面向林业病虫害防治的生物农药喷施系统 被引量：27
9
作者 张慧春 朱正阳 +2 位作者 郑加强 周宏平 唐进根 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期116-124,共9页
【目的】面向林业病虫害防治,设计开发针对生物农药的专用雾化喷头和喷施技术,为确定专门喷施生物农药的风送转盘式离心雾化机构提供理论支持,为预测不同测试范围、操作技术参数和转盘喷头结构下的雾滴粒径尺寸提供科学依据。【方法】... 【目的】面向林业病虫害防治,设计开发针对生物农药的专用雾化喷头和喷施技术,为确定专门喷施生物农药的风送转盘式离心雾化机构提供理论支持,为预测不同测试范围、操作技术参数和转盘喷头结构下的雾滴粒径尺寸提供科学依据。【方法】设计制造风送转盘式生物农药喷头,构建雾滴粒径性能测试系统,雾滴在植物中的穿透性测试系统以及生物农药活性测试系统,通过改变离心雾化转盘喷头的结构参数(转盘外径、斜角、齿数)以及操作技术参数(流量、转速、风送机构风速)进行雾滴粒径、生物农药活性试验。【结果】1)转盘齿数和转盘斜角对雾滴粒径的影响不显著,而转盘外径、输药流量、转速和喷雾距离与雾滴粒径相关,雾滴粒径随着输药流量增大、转盘外径减小、转速降低和喷雾距离增加而变大。2)构建以输药流量、转盘外径、转速、喷雾距离等参数为自变量,以转盘喷头雾化后的雾滴体积中径为应变量的回归模型,经检验,回归模型调整R^2为0.917,具有显著统计意义。3)通过放置在目标树木不同冠层的水敏纸分析雾滴覆盖率,转盘喷头与风送机构结合,使雾化后的雾滴借助风力的吹送作用,能够更好地穿过树木冠层,迎着喷施方向前层植物上的雾滴覆盖率明显高于中层和后层,且随着风速升高,各层的雾滴覆盖率显著增大。4)以白僵菌作为喷雾介质,测试孢子萌发率来衡量生物农药喷施后的活性损伤情况。转盘喷头的雾滴粒径与转盘齿数和斜角的相关性极弱,而与转盘外径、输药流量、转速和喷雾距离密切相关,影响生物农药活性的转盘喷头结构参数和操作技术参数因素次序为:风速>转盘外径>转速>输药流量>转盘斜角>转盘齿数。【结论】转盘喷头在风送机构的吹送作用下,可提高喷雾覆盖率,增强防治效果。综合雾化性能和防治性能数据,转盘外径0.1 m、输药流量20 L·h^(-1)、转速314 rad·s^(-1)、风送机构风速5 m·s^(-1)为面向林业病虫害防治生物农药喷施系统的最佳参数设置。 展开更多
关键词 林业病虫害防治 生物农药 风送式 转盘喷头 喷射距离 生物农药活性
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脉冲式烟雾水雾机工作频率影响因素研究 被引量：10
10
作者 蒋雪松 周杰 +3 位作者 许林云 林欢 周宏平 侯秀梅 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期85-91,共7页
脉冲式烟雾水雾机以脉冲发动机为动力,可施放烟雾或水雾,从而满足植物不同生长时期的施药要求。脉冲式烟雾水雾机工作频率取决于其声学结构条件、加热条件以及药液烟化或雾化时反馈作用共同耦合时的振荡频率。如不满足任一条件或反馈扰... 脉冲式烟雾水雾机以脉冲发动机为动力,可施放烟雾或水雾,从而满足植物不同生长时期的施药要求。脉冲式烟雾水雾机工作频率取决于其声学结构条件、加热条件以及药液烟化或雾化时反馈作用共同耦合时的振荡频率。如不满足任一条件或反馈扰动过大,则无法形成振荡系统,或使原有的系统停止振荡,从而导致发动机熄火。通过改变脉冲发动机油门开度、药液类型(用0^#柴油和清水代替热雾剂农药和水雾剂农药)以及进入喷管内的药液流量,对脉冲式烟雾水雾机进行了工作频率的影响因素研究。结果表明,不喷药状态时,实际工作频率高于理论工作频率,平均相对误差为26.6%;喷药状态时,热雾剂或水雾剂农药进入喷管内热力烟化或雾化后,均会引起实际工作频率的下降,水雾剂农药雾化后工作频率的下降幅度大于热雾剂烟化后的频率下降幅度,水雾剂农药热力雾化比热雾剂热力烟化对原有脉动燃烧振荡系统的扰动大。据此重新构建了脉冲式烟雾水雾机喷烟雾或喷水雾工作频率的数学模型。喷烟雾和喷水雾状态下,工作频率与药液流量之间均呈负比例线性关系,其比例系数分别为-0.1357、-0.1157 Hz·h/L;工作频率与燃油消耗率之间均呈正比例线性关系,其比例系数分别为38.58、30.73 Hz·h/L。应用新构建的模型所引起的最大相对误差只有2.2%和1.4%,表明构建的工作频率数学模型可用于脉冲式烟雾水雾机在常规喷药量范围内工作频率的计算。 展开更多
关键词 烟雾机 水雾机 脉冲发动机 热力烟化 热力雾化 工作频率
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国内外林业有害生物防治靶标识别技术的研究与展望 被引量：12
11
作者 郑加强 徐幼林 +2 位作者 张慧春 周宏平 李秋洁 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期152-166,共15页
作为陆地森林生态系统骨架的树木长期遭受有害生物胁迫,危害林木正常生长,甚至造成林木死亡,对林业可持续发展带来严重威胁,为了实现对林业有害生物靶标及灾害区域的快速、准确检测和监测,需要识别获取林业有害生物防治靶标对象的特征... 作为陆地森林生态系统骨架的树木长期遭受有害生物胁迫,危害林木正常生长,甚至造成林木死亡,对林业可持续发展带来严重威胁,为了实现对林业有害生物靶标及灾害区域的快速、准确检测和监测,需要识别获取林业有害生物防治靶标对象的特征。本研究首先重点围绕生物胁迫之植物病害、植物虫害、鼠(兔)危害、有害植物等直接靶标及其危害的间接靶标的主要特征分析,综述国内外采用不同途径检测和识别林业有害生物防治靶标的技术和装备研究概况。然后建议组织跨学科力量,探索研究基于植物胁迫预警靶标识别、传感网络协同防御控制的林业有害生物防治靶标识别技术及综合防治智能化系统。展望林业有害生物防治靶标识别被动传感技术和主动传感技术的未来发展,提出根据植物在生物胁迫下的物理化学特征表现开展机器视觉、气敏、力敏、热敏、声敏等防治靶标的被动传感技术研究,利用激光雷达扫描、光声效应主动引诱以及电子昆虫和气味主动引诱等主动传感技术,以解决被动传感难以识别特定有害生物靶标的问题,以及研发设计生物、磁敏、湿敏、热敏等新型传感器和研究超声波、LiDAR、辐射、卫星图像等多传感器融合技术,提高林业有害生物靶标的识别精度。最后围绕植物根系、野生哺乳动物、土栖白蚁、有害植物等特定靶标提出相应的靶标感知识别技术研究建议。 展开更多
关键词 林业有害生物 植物保护 靶标识别技术 发展建议
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用于振动采收的有果有叶果树振动模型构建 被引量：13
12
作者 许林云 刘冠华 +3 位作者 周杰 周宏平 蒋雪松 宣言 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1-12,共12页
现有的果树振动有限元模型仅对果树的枝杆部分进行重建,忽略了果树的果实与树叶对果树固有频率的影响。该研究提出了一种将激光扫描技术与有限元法相结合,用空间6自由度梁单元构建果树空间振动模型。基于研究果实和树叶在树枝上的位置... 现有的果树振动有限元模型仅对果树的枝杆部分进行重建,忽略了果树的果实与树叶对果树固有频率的影响。该研究提出了一种将激光扫描技术与有限元法相结合,用空间6自由度梁单元构建果树空间振动模型。基于研究果实和树叶在树枝上的位置和质量分布规律,构建果树有果有叶、无果有叶、无果无叶振动模型。并对一棵小型实体银杏树分别处于有果有叶、无果有叶和无果无叶3种状态的频谱特性进行测试,并与构建的理论振动模型计算的各阶固有频率进行比对分析。结果表明,计算固有频率数量要多于实测所体现出来的固有频率数量,但实测固有频率均可在仿真频率中找到十分相近的值,且仿真模型的果树各枝振型幅值与实测的各枝加速度响应幅值相互的对应关系基本吻合;计算模型的最大相对误差为5.76%。该研究所述建模方法能够较准确有效地获取果树固有频率。 展开更多
关键词 模型 固有频率 动力学分析 有果有叶模型 频谱特性分析
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环境风速对六旋翼无人机下洗气流和雾滴沉积影响研究 被引量：11
13
作者 张健 张超 +3 位作者 陈青 周宏平 杨风波 茹煜 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期74-81,共8页
小型多旋翼植保无人机存在农药飘移、雾滴沉积不均等问题,为此本文结合RANS方程、SST k-ω湍流模型和SIMPLE算法,对耦合六旋翼植保无人机下洗气流场和喷雾雾滴的两相流场进行数值模拟计算,探析环境风速对无人机下洗气流和农药雾滴沉积... 小型多旋翼植保无人机存在农药飘移、雾滴沉积不均等问题,为此本文结合RANS方程、SST k-ω湍流模型和SIMPLE算法,对耦合六旋翼植保无人机下洗气流场和喷雾雾滴的两相流场进行数值模拟计算,探析环境风速对无人机下洗气流和农药雾滴沉积的影响。机身下方空间点风速试验和模拟值相对误差在15%以内,验证了数值模型的准确性。数值模拟结果表明:植保无人机飞行作业时,来流造成无人机下洗风场出现漩涡,来流速度对机身正下方流场的影响大于其对旋翼正下方流场的影响;侧风造成无人机下洗风场出现较大漩涡,下洗风场稳定性降低;两侧旋翼正下方对称布置喷嘴提高了雾滴沉积均匀性,来流造成雾滴卷积,雾滴飘移量随着来流速度提高而增大。综合各因素,无人机喷嘴应在旋翼下方对称布置,在小型六旋翼植保无人机实际作业时,无人机作业方向需要与外界环境风向保持平行,同时在晴朗环境下施药作业,从而降低雾滴飘移,提高农药利用率。 展开更多
关键词 小型六旋翼植保无人机 环境风速 数值模拟 下洗气流 喷雾场 耦合风场
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农药助剂对空中和地面防控林业有害生物的雾滴粒径影响 被引量：16
14
作者 张慧春 周宏平 +2 位作者 郑加强 廖娟 Andrew J.Hewitt 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期118-129,共12页
【目的】量化分析农药助剂对空中和地面防控林业有害生物的雾滴粒径影响,为农药助剂的生产应用、喷头的操作使用提供技术依据,为进一步研究新型农药助剂、设计新型喷头和喷雾设备提供理论支持。【方法】利用开路式风洞和激光粒度仪对农... 【目的】量化分析农药助剂对空中和地面防控林业有害生物的雾滴粒径影响,为农药助剂的生产应用、喷头的操作使用提供技术依据,为进一步研究新型农药助剂、设计新型喷头和喷雾设备提供理论支持。【方法】利用开路式风洞和激光粒度仪对农药助剂在空中和地面防治时不同风速、喷头类型、喷头孔径、喷施压力、喷雾介质等情况下的雾滴粒径、分布跨度进行研究,并根据美国S572.1标准判断喷头雾谱等级,分析农药助剂配比、喷头结构参数、施药技术因素对雾滴粒径分布的影响。【结果】压力增大和喷头孔径减少,均会导致喷头的雾滴体积中径变小。相较于水作为喷雾介质,当以飘移抑制剂41A作为喷雾介质时,所有喷头的雾滴粒径变大,分布跨度增大,雾谱等级改变。当以表面活性剂LI700和润湿剂CHEMWET作为喷雾介质时,地面国产喷头的雾滴粒径稍变小,雾谱等级维持不变;对于空中CP系列扇形喷头,导流板设置的喷雾偏转角度增大,雾滴粒径减小,雾滴谱分布跨度变小,雾滴雾化均匀性更好。【结论】农药助剂与体积中径、分布跨度显著相关。进行空中施药时,为了降低雾滴飘移,需要添加合适的农药助剂(如飘移抑制剂41A)增大雾滴粒径,提高附着性;进行地面施药时,为了确保覆盖面积和冠层穿透性,需要添加合适的农药助剂(如表面活性剂LI700)降低雾滴粒径,增强沉积率。蜡质层较厚的树木叶片,其表面较难被药液润湿,对于此类靶标喷施农药时,应使用润湿剂CHEMWET,以增加药液在靶体表面的润湿性能和黏附性能。 展开更多
关键词 林业有害生物 地面施药 空中施药 农药助剂 喷头 雾滴粒径
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喷雾参数间互作效应对农药雾滴飘移的影响 被引量：13
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作者 周瑞琼 张慧春 +2 位作者 周宏平 郑加强 胡汉春 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期612-617,638,共7页
为了了解喷雾参数间互作效应对农药雾滴飘移的影响,建立了风速调节是0~6m/s的低速风洞,采用碳纤维棒收集垂直方向和水平方向上含荧光素钠的雾滴,由荧光分光光度计测定了收集杆上的荧光素钠的含量,利用SPSS软件进行分析.结果发现:雾滴飘... 为了了解喷雾参数间互作效应对农药雾滴飘移的影响,建立了风速调节是0~6m/s的低速风洞,采用碳纤维棒收集垂直方向和水平方向上含荧光素钠的雾滴,由荧光分光光度计测定了收集杆上的荧光素钠的含量,利用SPSS软件进行分析.结果发现:雾滴飘移沉积与喷头类型、压力、喷雾介质、风速密切相关,影响雾滴飘移沉积的喷头结构参数和操作技术参数因素次序依次为风速、喷头类型、喷雾介质、压力.喷雾参数之间存在互作效应,喷雾介质与喷头类型、风速与喷头类型、风速与喷雾介质、喷雾介质与喷头类型与风速之间的互作效应较显著,其余喷雾参数之间的互作效应不显著.随着垂直高度和水平距离的增加,雾滴的沉积减少,随着喷雾压力和风速的增大,雾滴飘失严重,为了减少飘移,在实际田间喷雾作业时,要注重风速的选择.防飘移助剂Greenwet720有效地控制了雾滴的飘移沉积,表面活性剂Greenwet X-100增大了雾滴的飘移沉积.研究喷雾参数对雾滴飘移的互作效应的机理能减少雾滴飘移,提高施药的作业效率、增强病虫害防治效果、减少环境污染,对农业生产具有重要的理论和现实意义. 展开更多
关键词 喷施农药 互作效应 低速风洞 雾滴飘移 喷雾介质
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衰减全反射-傅里叶变换红外光谱法对花生仁霉变的分析 被引量：8
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作者 蒋雪松 刘鹏 +2 位作者 沈飞 周宏平 陈青 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期315-320,共6页
为快速检测贮藏花生的质量安全,对灭菌后的新鲜花生仁样品分别接种5种常见的有害霉菌,并于26℃、相对湿度80%条件下贮藏9 d。利用衰减全反射-傅里叶变换红外光谱(attenuated total reflectance-Fourier transform infrared spectroscopy... 为快速检测贮藏花生的质量安全,对灭菌后的新鲜花生仁样品分别接种5种常见的有害霉菌,并于26℃、相对湿度80%条件下贮藏9 d。利用衰减全反射-傅里叶变换红外光谱(attenuated total reflectance-Fourier transform infrared spectroscopy,ATR-FTIR)采集不同贮藏阶段花生样品在4 000~600 cm^(-1)的光谱信息,通过权重分析阐述花生中侵染霉菌后光谱特征的变化,并结合偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)分析建立样品有害霉菌污染的定量分析模型。结果表明,不同贮藏阶段样品的峰谱出现明显波动,PLSR模型对单一菌株与多种菌株样品菌落总数的预测精度较高,其中对赭曲霉3.6486处理组样品预测模型相对偏优,有效决定系数(R_p^2)为0.915 7、交互验证均方根误差(root mean-square error of cross-validation,RMSECV)为0.208 0(lg(CFU/g))、剩余预测偏差(residual predictive deviation,RPD)为2.52;对多种菌株预测结果R_p^2、RMSECV、RPD分别为0.780 3、0.358 0(lg(CFU/g))与1.76。应用ATR-FTIR技术对花生受霉菌侵染的状况进行快速分析具有可行性。 展开更多
关键词 衰减全反射-傅里叶变换红外光谱 花生仁 有害霉菌 快速检测
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树木精准施药技术研究进展 被引量：8
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作者 周宏平 张超 +3 位作者 许林云 茹煜 郑加强 李秋洁 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期12-22,共11页
树木精准施药大多利用高速气流将药液输送至冠层,理想的农药沉积需要药量、风量与靶标特征相匹配,在保证农药有效沉积的情况下提高农药使用效率,降低农药残留。从靶标探测、施药量控制、风量调节等三方面对现有精准施药技术的研究成果... 树木精准施药大多利用高速气流将药液输送至冠层,理想的农药沉积需要药量、风量与靶标特征相匹配,在保证农药有效沉积的情况下提高农药使用效率,降低农药残留。从靶标探测、施药量控制、风量调节等三方面对现有精准施药技术的研究成果进行评述。靶标探测是精准施药的基础,归纳分析了红外技术、机器视觉、超声波、激光雷达等传感器用于获取树木靶标位置、冠层体积、枝叶稠密度、病虫害程度等喷雾决策信息的技术与方法,指明多传感器协同的作物靶标特征及病虫害程度在线探测的发展方向。药量与风量控制是精准施药的重要手段,总结了现有药量和风量决策与控制技术,指出在风量需求理论方面研究的不足,以及缺乏成本低、响应快的药量与风量调控装备。对国内外典型的地面与航空精准施药装备进行介绍,提出农林精准施药技术的发展需要与标准化种植模式推广相配合的建议,发展特种施药装备以及开发多机协同的立体智能植保系统,以期提高农林机械化水平。 展开更多
关键词 农林机械 精准施药 靶标探测 变量技术
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基于变尺度格网索引与机器学习的行道树靶标点云识别 被引量：8
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作者 李秋洁 郑加强 +2 位作者 周宏平 陶冉 束义平 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期32-37,共6页
针对行道树连续喷雾施药方式严重污染环境,果园对靶施药技术难以推广至复杂城区环境等问题,应用车载2D LiDAR获取街道三维点云数据,研究行道树靶标识别方法。构建变尺度格网点云索引结构,实现邻域快速搜索及点云在线处理;提取高程、深... 针对行道树连续喷雾施药方式严重污染环境,果园对靶施药技术难以推广至复杂城区环境等问题,应用车载2D LiDAR获取街道三维点云数据,研究行道树靶标识别方法。构建变尺度格网点云索引结构,实现邻域快速搜索及点云在线处理;提取高程、深度、密度、协方差矩阵等11个点云球域特征,分析特征分布特性,采用基于径向基核函数的支持向量机算法融合特征,学习树冠点云分类器;采用FIFO缓冲区保存点云帧序列,实现行道树靶标在线识别。实验结果表明,该方法能够实现行道树靶标精确识别,在测试集上的分类错误率小于0.8%,检出率大于99.4%,虚警率小于0.9%,鉴别力最强的4个特征从高到低依次是高程均值、深度均值、高程范围和高程方差。 展开更多
关键词 对靶喷雾 行道树识别 2D LI DAR 点云索引 点云分类
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NLRP3炎性小体通过调控巨噬细胞分化促进子宫内膜癌细胞迁移、侵袭及上皮-间质转化 被引量：6
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作者 周宏萍 王建梅 +3 位作者 王羽 王健 李瑞芬 范淑英 《免疫学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期943-950,共8页
目的探究NLRP3炎性小体通过调控巨噬细胞分化对子宫内膜癌迁移、侵袭及上皮-间质转化的影响。方法 RTPCR检测CD68、TGF-β、IL-10和VEGF m RNA表达;Western blot检测NLRP3、ACS、caspase-1、E-cadherin、N-cadherin、Vimentin蛋白表达;... 目的探究NLRP3炎性小体通过调控巨噬细胞分化对子宫内膜癌迁移、侵袭及上皮-间质转化的影响。方法 RTPCR检测CD68、TGF-β、IL-10和VEGF m RNA表达;Western blot检测NLRP3、ACS、caspase-1、E-cadherin、N-cadherin、Vimentin蛋白表达;流式细胞术检测F4/80+/CD68+M1巨噬细胞和F4/80+/CD163+M2巨噬细胞数量;Transwell实验检测人子宫内膜癌细胞迁移和侵袭能力。结果与人子宫内膜上皮细胞h EEC相比,人子宫内膜癌细胞RL95-2中NLRP3、ACS和caspase-1表达均显著升高(P<0.05)。干扰NLRP3、ACS和caspase-1表达可显著抑制RL95-2细胞迁移、侵袭及上皮-间质转化(P<0.01)。与siNC组相比,干扰NLRP3的hEEC和RL95-2细胞显著抑制巨噬细胞分化为M2表型(P<0.05),显著降低M2型细胞因子TGF-β、IL-10和VEGF的表达(P<0.01),干扰ACS或caspase-1的hEEC和RL95-2细胞对巨噬细胞分化为M1、M2表型无显著影响(P>0.05),干扰NLRP3的hEEC和RL95-2细胞对巨噬细胞分化为M1表型无显著影响(P>0.05)。与NC组相比,过表达NLRP3的hEEC和RL95-2细胞可显著促进巨噬细胞向M2表型分化(P<0.05),显著升高TGF-β、IL-10和VEGF的表达(P<0.01)。过表达NLRP3诱导产生的M2巨噬细胞可显著促进RL95-2细胞迁移、侵袭及上皮-间质转化(P<0.01)。结论 NLRP3炎性小体通过诱导巨噬细胞M2分化促进子宫内膜癌的迁移、侵袭及上皮-间质转化。 展开更多
关键词 NLRP3炎性小体 子宫内膜癌 巨噬细胞 分化
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基于林木病虫害防治的移动喷雾参数对雾滴穿透性影响分析 被引量：5
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作者 周瑞琼 张慧春 +3 位作者 郑加强 周宏平 唐雨生 汪东 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期114-122,共9页
林木病虫害防治过程中,常采用皮卡搭载喷雾系统进行移动喷雾,以达到快速高效的目的。为了研究移动喷施农药过程中喷雾技术参数对雾滴穿透性的影响,本研究构建了由供液模块、喷雾压力调控和速度实时显示模块、喷头高度和角度调节模块、... 林木病虫害防治过程中,常采用皮卡搭载喷雾系统进行移动喷雾,以达到快速高效的目的。为了研究移动喷施农药过程中喷雾技术参数对雾滴穿透性的影响,本研究构建了由供液模块、喷雾压力调控和速度实时显示模块、喷头高度和角度调节模块、速度控制调节模块和防冲撞限位模块5大部分组成的移动喷雾测试系统。通过研制的移动喷雾测试开展试验分析,分别设置了3种喷施压力、4种搭载平台行驶速度、国产和进口不同的多个喷头,对仿真树靶标进行了喷雾试验,在仿真树冠层内设置8个采样点铺放卡纸来测定雾滴沉积覆盖率,采用iDASPRO雾滴沉积分析数据,以此来测试喷雾技术参数对雾滴穿透规律的影响。经过统计分析,得到影响喷头穿透效果大小的因素次序:喷雾压力>搭载平台移动速度>喷头孔径,采用Design Expert试验分析软件,建立以喷头孔径、搭载平台移动速度和喷雾压力为自变量、以雾滴覆盖率为应变量的多元非线性回归模型。结果表明:雾滴沉积量随着喷雾压力的增加呈现增加的趋势,当移动速度为最小的0.25m/s时,雾滴沉积量明显高于移动速度为0.50m/s和0.75m/s时的值,研究结果对于植保作业中移动喷雾参数确定和器械选择提供了理论依据与应用参考。 展开更多
关键词 精确施药 移动喷雾 采样卡纸 雾滴穿透性 沉积覆盖率 回归模型
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