现代农业装备与信息化成果汇编

现代农业装备与信息化成果汇编
天津科技大学(TianjinUniversityofScienceand
Technology),位于天津市,是中央和地方共建、天津市重
点建设高校,入选国家“111计划”、教育部“卓越工程师
教育培养计划”高校、天津市“双一流”建设高校、国家建
设高水平大学公派研究生项目、国家“特色重点学科项目”
建设高校、国家级新工科研究与实践项目、国家级大学生创
新创业训练计划、中国政府奖学金来华留学生接收院校,为
CDIO工程教育联盟、“一带一路”高校食品教育科技联盟成
员单位。学校创建于1958年,时名为河北轻工业学院,是全
国首批4所轻工类本科院校之一,隶属轻工业部。1959年,
天津大学制浆造纸专业的主要师资和实验设备调入学校。1
964年,北京轻工业学院发酵工学专业、无锡轻工业学院塑
料成型加工专业先后调入学校。1968年,学校改名为天津轻
工业学院。1971年,天津大学制浆造纸专业全部调入学校。
1972年,北京轻工业学院盐化专业和轻工业部塘沽盐业专科
学校合并后划归学校。1998年,学校的管理体制改为中央与
地方共建、以天津市管理为主。2002年。经教育部批准,学
校更名为天津科技大学。
针对国内水产养殖技术现状及养殖现场的实际条件
状况,将无线通信技术和传统水质检测技术结合能够很好的
改善传统检测系统的缺陷。
课题设计一套物联网水产养殖环境因子检测系统。系
统采用物联网三层架构设计,即感知层、传输层、应用层。
感知层由传感器及相应电路、控制模块、电源模块组成,负
责完成对环境因子信息的采集。通过传输层的ZigBee技术将
数据远程发送给现场控制终端,后又将数据通过GPRS模块发
送给上位机以实现远程监管。
该系统数据采集精度高、误差小,能够实现数据无线
传输且丢包率小,可靠性高,应用层软件能够实现对于养殖
现场水质环境的监管。
课题授权专利5项。
系统采用数字化、智能化技术检测水产养殖水体氧
含量,并实施视情、精准自动启停增氧设备,达到避险、节
能、低碳目标;
同时,采用计算机技术、无线射频技术、GSM等现代
通信技术,养殖人员可实时获取养殖水体氧含量信息与示警
;
可以实时的检测水中溶解氧值,根据养殖户设定溶解
氧的上下限,自动启停增氧机系统;
溶解氧传感器精度:001㎎/L,温度传感器精度05℃
,测量范围:0~20mg/L,鱼塘终端与中心节点间无中继、
可靠传输距离达到2-6千米;
而通过GSM技术保证了只要有移动网络覆盖的区域均
可实时查询鱼塘溶解氧等参数并控制相应的增氧设备。
目前,鱼塘溶解氧无线监控系统已应用于天津市宝
坻鱼种厂,天津市大港的部分养殖企业,均获得了较好的收
益。
农业物联网系统:大数据分析,病虫害防治,水肥
一体化综合管理云端,大数据可视化。
泵房首部灌溉控制:计算机终端,水肥一体化软件,
土壤采集软件,生产数据库软件,水泵控制器,肥泵控制器
,肥料阀控制器,流量压力采集单元。
大棚灌溉控制:阀门控制RTU,流量压力采集单元;
通风控制:二氧化碳采集,通风控制RTU;光照控制:光合
辐射采集,遮阳控制RTU。
传感器采集:数据采集RTU,土壤温度、含水率、EC
值、水势,空气温湿度。
目前市场上针对青豆类产品的筛选,企业广泛采用
的方法是利用震动筛选机筛除大小不规则的碎粒、沙粒和青
豆夹等杂质。但震动筛选机不能筛除腐坏变质的残次品,企
业只能利用人工方式再次筛选后组装成预包装产品。这种质
检方式工作效率较低且受人为因素影响较大,难以建立客观
、量化的标准。
本着确保产品品质,提升行业自动化水平的原则,通
过本项目的研发,将机器视觉、图像处理、模式识别技术应
用于青豆生产过程中的外观残次品在线检测与剔除,以期利
用自动化、智能化生产方式代替传统的人工生产,可以提高
行业的自动化水平,降低生产成本,特别是对保证产品的质
量起到重要作用。该成果可广泛推广应用于食品行业的企业
,同时也可推广应用于其他农产品初加工企业,提高其产品
的质量稳定性,具有明显的经济和社会效益。
主要应用于农业和园林的自动控制。
系统采用Ethernet和Internet双网结构,在灌溉区域
使用Ethernet490Mhz的低频网,实现自动灌溉控制和数据采
集的功能;灌溉区域与管理者/客户端使用internet,实现
现场的远程监控,大数据分析。
系统包含电磁阀、无线RTU、传感器和无线控制终端
CTS。RTU由太阳能供电,控制电磁阀的开启和关闭,检测电
磁阀的运行状态;在灌溉和施肥过程中,检测土壤温湿度、
EC值、水势等相关信息,可对农业灌溉水位及水盐分进行监
测,反馈作物根部的灌水量、灌水深度、EC值和温度,用于
指导灌溉和优化灌溉,对于植物的健康生长和节水节肥具有
重要意义。
1、本产品用途:本产品用于干燥各种热敏性粮食
如水稻、玉米、杂粮等,使物料处于高温低湿状态下快速脱
水至安全贮藏水分。
2、创新点:采用多级顺流缓苏干燥工艺、回热循环
热泵干燥技术,有效节能、无环境污染,通过触摸屏和可编
程器的自动控制技术。
3、投资点、投资情况:适用于"用途"中
所列各类物料,不需配辅助加热,并可在5小时内完成干燥
作业。一键式启动/停止设备工作,干操过程全自动控制;报
警时,明确故障部件。粮食的干燥均匀性好,用于种子干燥
时,发芽率高。干燥能耗和成本低:热泵的制热效率高达35
0-600%;干燥能耗仅为燃油加热的40%,干燥戚本仅为燃油
加热的33%.根据生产规模,可选用5HSR-6,5HSR-12,5HSR
-16型热泵干燥机,以生产率每批干燥6吨的5HR-6为例设备
投资40万。
该项目采用植物纤维和少量维尼纶为原料,加进适
当的增干湿强剂,用正常造纸工艺做成原纸,经熟化处理,
再塗上自制的透明剂后,制成纸质农用地膜。
其具备必须的干湿强度,透明度为80%,适于风雨晴
阴等全天侯使用,残膜三个半月完全降解。
项目创新:用特制的原纸和塗布材料制成强韧透明可
降解的纸质地膜代替聚乙烯地膜。