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国家科技支撑计划(2011BAD29B08)
国家科技支撑计划(2011BAD29B08)
- 作品数：49 被引量：553H指数：14
- 相关作者：韩文霆黄玉祥吴普特郭文川陈军更多>>
- 相关机构：西北农林科技大学中国科学院西安亚澳农机股份有限公司更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划高等学校学科创新引智计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术水利工程经济管理更多>>
- 人工模拟降雨系统喷头喷洒雨滴特性测试被引量：12
- 2014年
- 利用2D视频雨滴谱仪,对喷头喷洒的雨滴形状、尺寸分布、平均直径和垂直降落速度等进行准确测量,分析了喷嘴直径、工作压力对雨滴平均直径变化趋势的影响,建立了雨滴平均直径与垂直降落速度间的关系模型。结果表明：人工模拟降雨系统下喷头喷洒雨滴的直径范围在0-3 mm;在相同喷嘴直径下,随着工作压力的增大,雨滴平均直径呈下降趋势;在工作压力不变的条件下,随着喷嘴直径的增大,雨滴平均直径会随之增大;通过雨滴平均直径与垂直下落速度间的关系模型,能够较好地预测雨滴的降落速度。
- 韩文霆曹培刘文帅
- 西红柿温室内无线传感器网络2.4GHz信道传播特性被引量：11
- 2014年
- 针对西红柿温室环境中无线传感器网络节点部署的要求及其应用环境的特性,以2.4 GHz为载波频率,研究了无线射频信号传播特性和通信距离、天线高度、传输路径等影响因素间的关系。结果表明,无线传感器网络信号在西红柿温室中的衰减符合对数模型;当天线高度固定时,接收信号强度随通信距离的增加总体呈递减趋势,丢包率随通信距离的增加总体呈递增趋势;西红柿温室中天线最宜部署在日光温室中央一列的位置,且西红柿顶部略高于它的位置为放置天线高度的首选,其次为西红柿顶部距地面1.5 m以上的部分,越接近西红柿顶部越好;在上述试验研究的基础上,建立了天线高度、通信距离和接收信号强度之间的关系模型,模型参数A与天线高度、衰减系数n与天线高度之间均呈二次多项式关系。验证试验结果表明:该模型可以较好地预测不同天线高度不同通信距离的接收信号强度,为西红柿温室无线传感器网络的部署提供技术支持。
- 韩文霆王毅
- 关键词：无线传感器网络西红柿温室信号衰减
- 正三角形组合喷灌均匀度计算方法!被引量：15
- 2013年
- 喷灌均匀度是衡量喷头水力性能和喷灌质量的重要指标,为研究雨量筒取样间距、计算网格点间距以及插值方法对喷灌均匀度计算结果的影响规律,利用雨量筒径向间隔为1 m和2 m的Nelson R33型喷头无风喷洒试验数据,取1 m和0.5 m的计算网格点间距,采用线性插值、立方插值、三次样条插值的两次插值法、距离插值法和平面插值法计算了克里斯琴森均匀度。结果表明,采样间隔1 m比2 m计算出的均匀度小1.3～3.4个百分点;计算网格点间距越小,喷头组合均匀度越大,但相差都小于1.2个百分点。采用线性插值、立方插值、三次样条插值的两次插值法和距离插值法,喷灌组合均匀度计算结果非常接近,但平面插值法计算结果的差异较大。均匀度影响因素正交试验的方差分析结果表明,雨量筒采样间距、计算网格点间距、插值方法对均匀度的影响依次降低。
- 韩文霆崔利华吴普特罗晓宁
- 关键词：喷灌均匀度插值水量分布
- 弹性喷嘴变量喷头结构设计与参数模型被引量：4
- 2013年
- 设计了一种弹性喷嘴的变量喷头,其喷嘴直径随压力的增大而变大,从而降低喷头的雾化程度。为研究确定弹性喷嘴锥形角、喷嘴直径、末端圆柱段长度、弹性材料厚度和喷嘴伸出量等主要参数,利用ANSYS建立了变量喷头及其内流道的三维实体模型,采用k-ε模型在CFX和ANSYS单向流固耦合中模拟喷头弹性喷嘴在不同工作压力,不同喷嘴直径组合下的内流道流场和喷嘴的变形过程,建立了工作压力、喷嘴直径变形和喷头流量等参数的关系模型。采用全面喷洒的方法对喷头样品进行了试验,通过测量喷头流量和喷头工作压力等,对模拟结果进行验证。
- 刘文帅韩文霆姚小敏崔利华张小波
- 关键词：流场模拟
- 土壤温度检测及其与含水率关系研究被引量：11
- 2013年
- 为实现在小面积范围内对土壤水分的遥感监测,采用IRI1011红外热像仪测量土壤温度,并试图通过土壤温度来预测土壤含水率。分别测量不同深度0~5 cm、0~10 cm、0~15 cm、0~20 cm的土壤温度和土壤含水率,分析土壤含水率和温度之间的关系。结果表明,深度为0~20 cm的土壤平均含水率与温度之间的线性相关系数R2为0.658。通过一天中不同时间段即上午、中午、下午的测量结果可知,在外界环境条件变化不大的情况下,中午时段0~5 cm土壤平均含水率和温度之间线性相关系数R2为0.794。
- 刘斐陈军慕军营吴朋涛韩文霆
- 关键词：红外热像仪土壤温度土壤含水率
- 基于网络摄像机的株高远程无损测量系统被引量：5
- 2015年
- 作物株高是体现作物长势的重要指标。为此,针对现有基于图像分析测量方法需设置标定物、图像分割困难、精度不高的问题,提出一种基于网络摄像机的株高远程无损测量方法。利用三角测量原理,通过控制网络摄像机云台运动,计算光轴旋转角度,实现了株高的远程无损测量。以玉米为研究对象,在喇叭口期,通过焦距固定和焦距可变两组实验,测试了焦距变化对测量数据的影响。在三叶期、拔节期、大喇叭口期和抽雄期,随机选取10株作物,进行远程无损测量和人工测量,并生成株高数据连续变化曲线。实验结果表明:使用该方法,测量结果不受作物与摄像机距离远近和摄像机焦距变化的影响,鲁棒性强,对于无倾斜或倾斜度较小的作物,测量平均相对误差为3.66%,最大相对误差为6.71%,可满足农业生产的要求。
- 蒋普耿楠
- 关键词：网络摄像机远程测量
- 水头可调薄壁堰式渠道流量智能测控系统优化试验研究
- 2015年
- 采用巴赞堰流公式计算流量的水头可调薄壁堰式渠道流量智能测控系统通过渠道流量量测与控制试验,验证了其精准的测流功能和智能控制技术的可行性。为进一步提高该测控系统运行的效率和稳定性,减少运行能耗,对矩形薄壁堰堰流公式进行水力试验研究,通过分析堰上水头和流量关系,拟合出矩形薄壁堰流量计算公式。通过向该拟合公式引入修正系数λ=0.848,将测控系统测得的堰上水头数据值代入该拟合公式求得的流量值与电磁流量计测得流量值的差值的平均值为-0.004L/s,标准差为0.119,线性相关系数R2=0.989 1。该拟合公式相对于巴赞堰流公式形式简单、参数较少、运算简便,同时也满足节水灌溉对精准测流的要求,更适用于水头可调薄壁堰式渠道流量智能测控系统,对于在灌区推广和使用该测控系统具有重要的意义。
- 甄晶博吕宏兴庞凯文王露王家琪
- 关键词：测控系统
- 设施农业分布式智能灌溉控制器的研发
- 2014年
- 针对我国当前设施农业中自动灌溉水平低下的状况,研究了一种集采集土壤参数、控制阀门灌溉和上下位机通信于一体的节水灌溉控制器。本设计主要应用于日光温室、塑料大棚等设施农业中,系统由控制器、电磁阀、土壤温湿度传感器、空气温度传感器、水箱和渗管管网组成,实现灌区分布式灌溉。该系统运行稳定,准确性和快速性等指标均满足农业技术要求。
- 李鹏宇张建锋薛岩孟令帅
- 关键词：设施农业节水灌溉控制器分布式
- 基于电阻抗成像的植物单根断层图像重建被引量：7
- 2014年
- 为了实现植物根系结构形态的原位检测,植物根系单根的断层图像重建研究非常必要。该文应用动态电阻抗成像技术对土壤-树根模拟系统进行了图像重建,对重建图像进行二值化处理并求出树根在该系统中的位置坐标、面积和形状,并以树根的位置坐标、面积及形状的相对偏差为指标,分析了图像重建算法、土壤含水率2个因素对成像质量的影响。结果表明:电阻抗成像技术能够实现树木单根断层图像重建;将重建图像进行二值化处理,所得图像更加直观,便于定量评价成像质量;基于Newton单步残差正则化的一步牛顿误差重构(Newton’s one-step error reconsruction,NOSER)算法,比基于全变差正则化的主双-内点模式(primal dual-interior point method,PD-IPM)算法的成像质量好;土壤含水率越高成像质量越好。该研究为基于电阻抗成像技术的植物根系结构形态的图像重建提供参考。
- 李星恕崔猛杨剑雄韩文霆熊秀芳
- 关键词：土壤水分图像处理图像重建
- 管针式土壤含水率探头设计与影响因素分析被引量：4
- 2015年
- 为了给基于频域反射法测量土壤质量含水率提供一种方法,设计了一种由圆管和探针组成的管针式土壤质量含水率测量探头。以杨凌地区的塿土为对象,分析了所设计探头间接测量土壤容重的误差;在信号源频率为50、100、150、300、500 MHz下,研究了土壤质量含水率（2.58%～21.43%）、土壤容重（0.80～1.30 g/cm3）和温度（10～50℃）对探针上的电压与信号源输出电压的比值（信号电压比）的影响;建立了信号电压比与土壤温度、容重和质量含水率之间的三元二次方程,分析了模型预测土壤含水率的可行性。结果表明：管针式探头间接测量土壤容重的绝对误差为-0.129～0.016 g/cm3;含水率、容重和温度均影响信号电压比,50、100、150 MHz下含水率对信号电压比影响较显著。在0.01的显著水平上,150 MHz下所建模型较优,其决定系数R2为0.849 6;对该模型的检验结果说明,计算的信号电压比与实际电压比的绝对误差为-0.166～0.159。基于该模型计算的土壤含水率与实际含水率的绝对误差为-3.440%～4.039%。
- 郭文川宋克鑫韩文霆
- 关键词：探头土壤含水率
