文丘里施肥器系列的研制

详细介绍了文丘里施肥器的工作原理,并根据实际使用中的性能要求和有关计算公式设计了其结构和参数。以流量、浓度和进出口压力比与浓度的关系作为检测参数,对施肥器进行了检测,并根据检测结果详细分析了施肥器的性能。通过检测结果发现,对于结构已确定的文丘里施肥器来说,进出口压力比与浓度有一较固定的关系,使用者能通过提供的图表较准确地调节施肥浓度,这一点使其比其他文丘里施肥更易使用。详细说明了安装、使用方法和注意事项。最后得出结论认为,该系列施肥器具有以下特点:结构简单、造价低、无运动部件、无需有压容器存放肥液、施肥浓度稳定、无需外加动力、使用方便、能满足大、中小型灌溉系统的需要。

水肥一体化管控系统设计和实现

针对目前水肥一体化系统存在首部和田间设备随机组成、规格标准不统一、对各部件不能统一管理、运行维护智能化程度不高及管理效率低等问题,设计了一套水肥一体化管控系统。系统由水肥一体机、田间设备、云端服务平台、数据传输系统和管理网站及微信小程序等部分组成,应用了数据采集、数据传输、控制决策、智能控制等技术,在管理软件的集成下实现了集信息采集、传输、管理与决策控制于一体。实际应用表明:系统集成度高,实现了水肥一体化精量灌溉和施肥,提升了管控水平,达到了节本增效和管理模式的创新,可为水肥一体化系统设计和应用提供参考,应用前景较好。

高效节水灌溉自动监控及信息化系统设计与应用

针对目前规模化高效节水灌溉系统存在运行维护成本高、管理效率低等问题,设计了一种高效节水灌溉自动监控及信息化系统。该系统由监控中心控制和展示系统、视频监控系统、管理信息系统、田间智能灌溉控制系统、无线数据传输系统和高效节水灌溉管理网站等部分组成,应用了数据采集、数据传输、控制决策、视频监控及数据流量控制、监控中心展示和泵站安防等技术,在管理软件的集成下,建成了一个集信息智能采集、传输、管理、应用与指挥决策于一体的信息化系统。实际应用表明,该系统提升了管理及运行维护水平,达到了节本增效和管理模式的创新,具有较好的实用价值和应用前景。

一种新型微喷头的研制

介绍了微喷头的工作原理、结构及其参数设计 ,并以制造偏差、水力性能、喷洒性能、耐久性方面 ,详细分析了微喷头的水力性能及制造水平。结论认为 ,新型微喷头的制造偏差小于标准要求的 7%水平 ;出水均匀稳定 ,水力性能好 ;喷洒性能良好 ;使用寿命达 2 0 0 0h ,其流量偏差不大于± 10 %。

高效节水灌溉自动控制模式研究及应用

针对高效节水灌溉和自动控制技术应用现状,分析相关系统设备和控制参数,提出单物理量和多物理量的多种控制模式,并介绍各种灌溉形式可选择的控制模式和数据传输模式。通过应用实例,把灌溉系统与自动控制模式相结合,建立一套完整的智能灌溉控制系统。该系统具有多种控制模式,能灵活选择灌溉方式,实现智能化全自动控制,具有较强的扩展性,使用效果良好,能满足灌溉系统的日常管理,提高生产效率和管理水平,具有较好的经济效益,对智能化精准灌溉系统的设计和应用具有一定的参考作用。

一体化全自动灌溉施肥机设计与试验

针对目前灌溉施肥设备由各部件分散组装而成,工程设计人员选型、操作者使用均不方便,自动化程度不高、控制精度低等问题,设计了一套针对小型地块集灌溉、施肥、过滤、全自动控制在一个装置内的一体化灌溉施肥机。对设备在不同设定压力、流量、水肥配比参数下的响应时间、精度进行了试验,结果表明:在测试条件下,流量为20 m3/h时,设定压力为0.1、0.2和0.3 MPa,系统达到稳态的响应时间分别为13、15和18 s;工作压力为0.2 MPa时,设定流量为10、20、30 m^3/h,系统达到稳态的响应时间分别为12、15、18 s;工作压力0.2 MPa、流量为20 m^3/h时,设定水肥比例为500∶1、100∶1,系统达到稳态的响应时间分别为20和32 s。该设备实现了全自动化控制,响应速度较快,精度高。大大简化了水肥一体化系统首部设备的设计和安装,实现了水、肥精量调节,投资低,应用前景良好。

自动控制技术在节水灌溉中的应用

本文介绍了应用在节水灌溉领域中的自动控制技术,对它的类型和应用情况作了较详细的说明,并介绍了国内外的现状及发展趋势。

基于均匀度的水稻旱育秧微喷系统设计及应用

针对当前水稻育苗灌溉中大水漫灌、水的利用率低、费工、均匀度较差等状况,采用微喷灌的灌溉方式,基于灌水均匀度对灌溉系统的微喷头参数、间距大小、布置形式进行选型和测试,根据测试结果得出间距1.6 m、三角形布置为最优,灌水均匀度达0.88。在此基础上设计并优化了完整的灌溉系统,并在江苏省金坛市黄金村应用,实际测得均匀度为0.83,与原有育秧灌溉形式相比,灌水均匀度大大提高,秧苗长势一致性好、成活率高。为水稻育秧提供了技术支撑,具有良好的应用前景。

基于Android的高效节水灌溉远程监控系统设计及实现

设计基于Android智能手机的高效节水灌溉远程监控管理系统,系统由数据采集、视频监控、泵站安防、数据传输、展示操作等组成,对灌溉区域作物生长环境及状态参数实时监测、反馈。通过灌溉控制决策软件和Android智能手机远程控制泵、阀的启停,实现对灌溉系统信息化、科学化管理,达到管理模式的创新,提高工作人员的管理水平和工作效率。并在实际应用中取得良好效果,对促进高效节水灌溉可持续发展具有重要意义。

果园风送喷雾机气助式喷头风力性能数值模拟与试验

针对直筒型气助式喷头风力性能较弱的问题,结合单点风速测试和数值模拟,研究了一种"尾部先收缩后扩张"气助式喷头的尾部参数对风力性能的影响规律。首先,采用雷诺平均N-S(Navier-Stokes)方程及RNG(Renormalization group)k-ε湍流模型,建立了该型喷头的流场计算模型,基于风速测试验证了该模型的有效性与可靠性;其次,通过数值计算对比了两种喷头的风力性能,结果表明,在进口参数总压105 600 Pa、静压105 200 Pa时,本文所提喷头出口平均风速是直筒型喷头对应值的1.36倍。为了研究尾部参数(收敛段内缩长度、扩张段高度)对本文所提喷头风力性能的影响,以数值计算、Opt LHD(Optimal latin hypercube design)试验设计、径向基函数神经网络(Radial basis function neural network,RBFNN)为理论基础,构建了风力性能参数的代理模型,出口端流量、平均风速的代理模型R2分别为0.983 54、0.987 28,表明该模型可用于喷头风力性能预测,指导参数科学配置。基于代理模型,对喷头风力性能参数的影响因子进行了分析及单目标优化,随着扩张段高度、收敛段内缩长度的增大,出口端平均风速均呈现下降趋势,而流量均呈现先上升后下降的变化趋势;当扩张段高度、收敛段内缩长度取值为1.08、5.39 mm时,出风量达到最大值0.017 9 kg/s;而两值分别取0、0 mm时,末端平均风速达到最大值67.9 m/s。针对末端流量、平均风速相互矛盾的问题,进行了多目标优化,得到了喷射性能参数最优Pareto解集,为气助式喷头与果园间的优化匹配设计提供了参考。

土壤射频消毒技术试验

长期的连茬种植模式,造成土传病害严重,引起农产品产量、品质的降低。设计了一套土壤射频消毒系统,利用射频产生的热效应和生物效应杀灭土壤中的害虫以及病原微生物等,具有快速均匀加热、土壤含水自平衡及选择性加热的特点。结果表明:射频加热效果明显,且土壤的温升曲线近似一元二次方程y=0. 05x2+1. 39x+17. 53,土壤消耗的功率密度曲线可拟合成对数函数y=167. 71lnx+24. 09;利用输出功率12 k W的射频发生器加热18 min,土壤温度即可达到61. 7℃,此时可杀灭土壤中的根结线虫和各种病原菌。

杆式滴头的研究与试验应用

杆式滴头是微灌技术中滴水器系列的一个新品种,属于非压力补偿式紊流滴头,具有结构简单,水力性能好,堵塞后可方便地拆下清洗,成本低,使用寿命长等优点。对其结构设计,水力性能,制造水平以及试验应用均作了详细论述,为广大用户和微灌工程设计人员提供了该滴头的结构特征及性能数据,以便正确选用。

节水灌溉系统自动控制的研究应用

自动控制是目前节水灌溉中研究的热点。本文通过实际灌溉工作中的三个实例 ,简明阐述了自动控制在节水灌溉系统中的应用。

单旋翼油动无人施药直升机悬停状态下风场下洗气流分布规律研究

无人施药直升机,具有机动灵活、无需专用起降场地、对飞行空域要求低等优点,在我国航空植保中已经初步得到应用。相关文献中通过实验证明,单旋翼无人直升机施药装备进行水稻、玉米等病虫害的防治,在旋翼产生的下洗气流的辅助作用下,药液的沉积率和穿透率都大大提高,尤其是在水稻生长分蘖期和玉米生长穗期(封行)以后,防效优于常规地面机具。风场的有效覆盖范围、下洗气流风速的大小,对机载施药装备的装配布局以及施药效果有着直接的影响。该文采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD),对油动单旋翼直升机悬停状态时5、6、7m高度下的旋翼所产生的风场进行了模拟分析,重点研究了风场中对农药喷洒作业过程中主要影响雾滴沉积分布的下洗气流分布规律,并设计了一套农用无人机风场测量装备,并以单旋翼油动无人机为测试对象,对旋翼产生的风场进行了测试验证。试验中,将无人机升至距离地面5、6和7m,采用"米-环形放射状布点法",纵向(Z轴向)、径向(从原点O至与Z轴垂直面上的测量点)均以主旋翼中轴和地面相交处为圆心、0.5m为一步长,径向以45°夹角分隔测量8个方向,垂直向和径向布置测量点,测量范围以主旋翼中轴为圆心、旋翼旋转覆盖面为主。以5m高度时风场下洗气流风速数据为例进行了充分讨论,模拟结果和试验测量结果显示:随着高度的增大同一纵向剖面上风速变化总体趋势是由大变小再迅速变大,并在1m左右高度处出现下洗气流风速极小值区间,在2m左右高度处出现下洗气流风速值极大值区间;随着径向距离的增加同一径向上风速变化总体趋势是先由小变大,再由大变小,下洗气流最大测量值为11.37m/s,风速值较大区间为径向0.5~1.5m之间;接近地面(高度0.5m处)的风速变化规律不明显。对8个方向5个测量高度的试验数据进行标准差对比,结果表明标准差总体不大于0.6m/s;以测量数据为依据,计算了模拟数据与测量数据间的误差,结果表明整体最大相对误差限介于0.3~0.7之间,验证了模拟数据的可信度;结合模拟数据和实验测量数据,采用高次多项式拟合,测量高度超过1m以上时,多项式拟合决定系数R2达到或超过0.75,说明拟合方程具有参考价值,0.5m以下测量高度,多项式拟合决定系数R2值较小,介于0.4~0.7之间不等。研究将为单旋翼无人机航空施药提供优化依据。

梅花形弹性联轴器的制作和使用

对水源水泵联轴器进行改进,用梅花形弹性联轴器替代弹性套柱销联轴器,取得良好效果。

基于物联网的太阳能远程精准灌溉系统的研制和应用

该精准灌溉系统以基于现代通信和网络技术的物联网为基础,利用已建的高效节水灌溉系统,应用无线传感、太阳能发电、工业控制、水肥一体化等技术,通过传感器采集温湿度、光照、土壤水分、电导率等作物生长环境参数,经物联网传送至专家决策系统,由系统对作物需水的时空特征进行综合分析并提出决策意见,然后通过太阳能供电的灌溉控制设备,实现对田间土壤墒情实时监测和灌溉施肥的智能化、精准化控制,达到节水、高产、高效、减少面源污染、提升灌溉系统智能化、自动化水平的目的。

高效节水灌溉应用现状及发展思路——以南京市为例

高效节水灌溉是一种先进的农田水利工程技术,具有许多突出的优点,近年来发展较快。准确掌握和分析南京市的应用现状和制约因素,研究提出发展思路和实施措施,对促进南京市高效节水灌溉的科学发展具有重要意义。

射频处理与有机肥联用对基质连作西瓜枯萎病与产量品质的影响

为了研究射频处理技术与有机肥联用对西瓜连作基质枯萎病防控的效果。采用土壤射频消毒系统对连作基质进行处理,并对处理前后基质的理化性质、土壤酶活性和枯萎病发病率进行测定;在处理后的基质中添加有机肥和生物肥料,通过田间试验,研究射频处理和有机肥联用对西瓜生长、产量和品质的影响。结果表明,采用射频技术对基质进行处理后,基质中细菌、真菌、放线菌、尖孢镰刀菌数量分别比对照降低了53.70%、48.62%、56.61%、57.80%;基质的pH值、EC值、全氮含量、全磷含量、全钾含量与对照相比没有显著性差异,基质的全碳和有机质含量均比对照升高8.85%;基质的蔗糖酶活性是对照的3.45倍,酸性磷酸酶活性与对照相比变化不大,脲酶活性比对照降低16.33%。射频处理后,西瓜的株高、茎粗与对照相比差异不大,总产量和平均单果质量较对照减少;射频处理添加有机肥和生物肥后,西瓜株高、茎粗、果实总产量、个数和平均单果质量均较对照显著提高。射频处理后西瓜果实横径、纵径、中心糖含量和边糖含量与对照相比没有明显差异,射频处理添加有机肥和生物肥后果实横径、纵径、中心糖含量和边糖含量均增加。综上所述,基质射频处理和有机肥、生物肥的联合施用,可以有效防治枯萎病,促进西瓜植株的生长,提高产量和品质。

电动单旋翼植保无人机性能试验

植保无人机近年来在我国得到迅速发展,在病虫害防治中发挥越来越重要的作用,而其性能好坏决定喷洒质量和防治效果。本文针对新开发的CE-20型电动单旋翼植保无人机的性能特点,结合新颁布的标准和相关测试设备,设计测试内容和方法,分别对飞行精度、重喷漏喷率、雾滴覆盖率和农药有效利用率等参数进行测试。测试结果表明,CE-20型电动单旋翼植保无人机水平偏航距最大偏差为0.365 m、高度偏航距最大偏差为0.314 m、飞行速度最大偏差为0.254 m/s、重喷率为7.3%、漏喷率为3.1%、雾滴覆盖率上部和下部的平均值分别为1.17%和0.99%、农药有效利用率为42.3%,具有较好的性能,能满足水稻、小麦等作物大面积的病虫害防治。本文的数据和结果可为机具的性能完善提高提供依据,也可为田间作业提供参考和指导。