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期刊信息/Journal information
中国农机化学报
中国农机化学报

曹曙明

双月刊

2095-5553

jcam@vip.163.com

025-84346270 84346296

210014

江苏省南京市中山门外柳营100号

中国农机化学报/Journal Journal of Chinese Agricultural Mechanization北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为农业机械化专业性期刊。宣传党的农业机械化的方针政策，探索农业机械化的方向和道路，交流农业机械化经营管理和教育培训经验，传播农业机械化信息，普及农业机械化基础知识。
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    基于DEM-MBD耦合的履带式全地形车辆爬坡特性研究

    邓志远曹修全胡光忠谢光玉...
    144-151页
    查看更多>>摘要：为优化履带式全地形车爬坡特性,提升其对复杂地形的适应能力,利用离散元法(DEM)与多体动力学(MBD)耦合算法,建立基于RecurDyn与EDEM的DEM-MBD耦合模型,并结合正交试验设计方法,研究路面类型、车辆质心位置、接地长度、速度耦合对车辆爬坡能力与稳定性的影响规律.研究结果表明:各因素对履带式全地形车爬坡能力的影响权重为:速度>x向质心坐标>路面类型>接地长度>y向质心坐标.基于正交试验理论,爬坡能力最佳组合为:碎石路面,质心位置为x=200,y=400,接地长度为1 100 mm,速度为5 km/h;当该型车辆运行速度为0～5 km/h时,提升速度、前移质心有利于提升车辆爬坡能力;该车辆在低车速、砂土地形、较大的接地比压的情况下稳定性更好.

    履带式全地形车辆离散元法颗粒仿真爬坡性能稳定性

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    果园作业平台关键技术研究进展

    杨涛孙付春黄波吴柏强...
    152-159页
    查看更多>>摘要：果园机械化是提升生产效率、增加果农经济收入的重要手段.总结国内外果园作业平台关键技术研究进展,分析作业平台最新的研究成果,对比不同类型底盘结构之间的性能差异,概括常见作业平台升降机构、自动调平机构的类型与特点以及安全与稳定性方面的研究进展,探讨无人驾驶技术在作业平台中的应用情况并阐述常见路径规划技术路线.指出果园机械化发展存在配套设施不完善以至平台扩展性差、智能化程度低等问题,并提出果园作业平台应向着适应性强、底盘专用化、整机高度智能化、调平精度高等发展建议.

    果园机械化作业平台自动驾驶升降平台自动调平

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    果园作业平台车架耐久性研究

    刘佳奇邱绪云高琦宋裕民...
    160-168页
    查看更多>>摘要：针对农用机械作业工况复杂、受多种外力、对结构件寿命影响较大等问题,以果园作业平台车架为研究对象,编制车架加速载荷谱,分析车架耐久性.采用有限元分析方法,对车架进行力学分析并选取关键载荷测点,建立果园作业平台多体动力学模型采集相应测点载荷谱,利用伪损伤保留编辑法获取不同伪损伤保留量的加速载荷谱,从压缩时间效率、伪损伤域、功率谱密度、穿级/雨流计数和统计值参数等方面对比,分析伪损伤保留量对加速载荷谱质量的影响.通过车架耐久性仿真对比不同编辑方案对耐久性分析精度和效率的影响.对比结果表明,伪损伤保留量不低于90%才能保证加速载荷谱的质量.仿真结果表明,车架最小寿命历程大约为65 000 km,根据果园作业平台使用条件和用户使用情况调查,了解果园作业平台每年大约行驶8 100 km,使用年限为8年,该车架满足要求.且伪损伤保留量为95%时为最佳编制方案,加速载荷谱时间压缩量为55%,车架耐久性仿真分析误差能控制在5%内且仿真效率提高391%,本文为提高农用机械部件耐久性载荷的编辑质量提供参考.

    果园作业平台车架加速载荷谱伪损伤保留编制法耐久性

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    融合GA-Attention-LSTM算法的温室樱桃环境参数预测与裂果预警

    胡玲艳邱绍航李国强许巍...
    169-176页
    查看更多>>摘要：针对温室环境因素对樱桃的影响,设计一套大樱桃温室环境自动监测装置,用来采集温室内的环境参数值为樱桃裂果提供数字化预警支持及防治方案.基于采集的环境参数值,首先使用相关性分析得出与棚内裂果具有强相关性的环境参数特征;其次使用滑动窗口方法将输入的环境特征生成时间序列矩阵形式;随后提出一种融合GA-Attention-LSTM算法的预测模型,实现精准预测棚内的环境参数的功能;最后通过SPSS数据分析软件来分析不同大棚的环境参数和裂果率.所提的融合GA-Attention-LSTM算法的预测模型的平均绝对误差为0.112,均方误差为0.087,相比于LSTM网络模型高出12.80%和9.72%,对环境参数的预测精度更高,同时得出一套科学的樱桃环境参数值范围,为预测模型对樱桃裂果数字化预警提供有力支持.

    智慧农业温室樱桃LSTM模型环境参数裂果预警精准预测

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    基于深度相机的水稻穗层高度检测研究

    黄铭森张波李洪昌梁振伟...
    177-182页
    查看更多>>摘要：为实现水稻穗层高度检测,基于深度相机对水稻穗层高度计算方法开展研究,以期为水稻割台高度控制、收割机智能化提供技术支持.为选择一种适用于水稻穗层分割的颜色空间,分别在RGB、HSV、LAB和i1i2i3颜色空间中对成熟水稻图像进行3D可视化,通过观察水稻穗层像素分布分析其可分离性;在此基础上,基于多阈值分割法、小联通区域移除、图像腐蚀等方法对水稻穗层进行提取;提出一种基于深度相机的水稻穗层高度(包括穗层最高高度Hhs、最低高度Hls)计算方法,并分别在实验室及田间进行验证试验.结果表明:水稻穗层在HSV颜色空间中具有较好的可分离性,所采用的图像分割、处理方法可有效提取水稻穗层;水稻穗层高度计算方法的实验室测试结果显示,Hhs与Hls的计算误差均小于1.5%,田间测试结果显示Hhs与Hls的计算误差分别为1.6%和18.2%.

    穗层水稻高度检测深度相机颜色空间

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    基于数字孪生技术的奶牛场养殖监控平台设计

    仇振升胡肄农刘建龙段恩泽...
    183-192页
    查看更多>>摘要：为应对动物疫情以及非牧场人员对奶牛养殖生产的不利影响,结合奶牛场的需求,采用数字孪生技术,提出构建数字孪生奶牛场养殖监控平台的方案.此平台基于数字孪生奶牛场模型(DDTM)搭建,DDTM由三部分组成,分别为数字奶牛场的几何模型GM、信息模型IM和预测模型PM.对于GM采用3ds MAX三维建模软件对奶牛场内的建筑、奶牛以及设备进行几何建模,最终实现奶牛场的三维可视化效果;对于IM通过特定孪生标识体系、远程数据上传以及解析等方法,实现数字孪生奶牛场与实际物理奶牛场之间的映射;对于PM利用预测模型预测养殖舍内温湿度变化趋势,指导奶牛的养殖健康和生产.这一综合方案为数字孪生奶牛场的建设提供创新的思路和实践参考,将促进数字畜牧的可持续发展、提高奶牛养殖的效益.

    奶牛场数字孪生三维可视化信息模型预测模型

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    面向畜禽舍温度监测数据融合算法改进研究

    刘雅楠南新元
    193-201页
    查看更多>>摘要：在现代化大型智能畜禽养殖中,由于畜禽舍内温度分布不均匀、传感器采集数据效率低下等原因,无法全面、准确及时反映畜禽舍内温度变化情况.为提高畜禽养殖温度监测系统的性能,提出一种分层无线传感器网络(WSN)实时融合策略.该策略设计的无线传感器网络分为两层,首先将底层传感器采集的温度数据利用改进的无迹卡尔曼滤波器(IUKF)进行预处理,然后融合中心利用改进蜣螂算法优化核极限学习机(IDBO-KELM)对预处理后的数据进行实时融合.试验结果表明,在数据预处理方面改进的无迹卡尔曼滤波器能够有效抑制畜禽舍内噪声干扰,克服采集数据出现异常和发散现象;在多传感器数据融合方面本文建立的IDBO-KELM算法其训练集与测试集准确率分别是99.15%和98.12%,相较于原始算法准确率提升6.98%,数据融合用时3.36 s,保证禽畜舍内温度监测的效率和准确性,同时减少运算时间.

    畜禽舍多传感器数据融合环境监测改进无迹卡尔曼滤波

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    基于注意力网络的长时牦牛个体识别研究

    达措赵启军高定国索南尖措...
    202-208页
    查看更多>>摘要：为推动精准畜牧业的发展及探讨长时间跨度下的动物个体识别,构建间隔6个月和12个月的同一批牦牛个体图像数据集.试验采用引入注意力机制的PCB+SE-ResNet50识别模型,实现短时和长时牦牛个体识别,从而分析影响长时牦牛个体识别的因素,并在该长时数据集上与ViT和PGCFL模型识别结果进行比较.结果表明:该模型在间隔6个月和12个月的数据集上识别平均精度均值达到60.37%、41.56%.相较于ViT,分别提高1.64%、5.82%;相较于PGCFL,分别提高12.40%、11.22%.该研究可为长时牦牛个体识别、养殖信息化及牲畜精准管理等提供理论依据和方法指导.

    精准畜牧业牦牛个体识别注意力机制动物生物特征

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    基于改进Deeplabv3+模型的果树语义分割研究

    黎远江李云伍赵颖台少瑜...
    209-216页
    查看更多>>摘要：针对丘陵山区果园存在地形、光线、边界干扰等环境因素对单株果树难以精准识别分割的问题,提出一种改进的高精度Deeplabv3+语义分割网络模型.首先,该模型以ResNet50为主干网络提取特征,引入金字塔拆分注意力(PSA)机制,获得更清晰的果树轮廓边界信息;继而,将条纹池化(SP)模块串联到解码部分,通过SP加强特征提取,分别沿水平和垂直维度获取丰富的上下文信息,扩大感受野范围并保证信息完整性和连续性.通过语义分割可得以下结论:在使用Labelme工具进行自主图像标注的丘陵山区果树树冠图像数据集中,果树单株识别分割准确率PA为98.91%,果树分割的平均交并比MIoU为74.94%,相较于PSPNet、UNet、FCN和Deeplabv3+,PA分别提高2.5%、1.88%、1.03%和1.85%,MIoU分别提高10.93%、8.19%、2.78%、5.73%,有较明显的数据提升.该研究成果可为智能农业装备在果园对靶喷药、长势识别等精细化作业方面提供数据支撑.

    果树树冠分割Deeplabv3+语义分割条状池化注意力机制

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    基于区块链智能合约的有机大米追溯研究

    刘陕南刘长征张荣华王娇娇...
    217-222,251页
    查看更多>>摘要：食品安全问题越来越受到社会的关注,有效地发现食品安全问题并进行追溯问责,刻不容缓.选取有机大米作为食品安全追溯的对象,分析有机大米供应链的全过程,梳理并提炼各环节的关键信息;选择超级账本 Hyperledger Fabric作为区块链技术平台,提出一个基于联盟链和智能合约的有机大米供应链追溯框架,定制化设计数据管理模式和各个流通环节的智能合约,研发有机大米供应链追溯原型系统.结果表明,构建的系统能够解决隐私数据安全存储,实现供应链的可追溯和可共享.

    食品安全有机大米溯源区块链智能合约超级账本

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