蔬菜大棚智能除雪监控系统模型设计与研究
发布时间：2021-02-27 08:39
蔬菜大棚是我国反季节蔬菜的主要种植方式,大棚蔬菜的产量和质量不仅直接影响农户的经济效益,而且还影响着我国大部分居民冬季的“菜篮子”。我国北方冬季时常出现降雪天气,若降雪尤其夜间降雪后,不能及时清理蔬菜大棚棚膜上的积雪,轻则影响作物光合作用导致减产降质,重则造成大雪压塌大棚,进而给农户带来巨大的经济财产损失。我国现阶段蔬菜大棚除雪方式基本以人工除雪为主,除雪效率低、费时费力,无法快速实现棚区大面积除雪;即便有些大棚采用了半自动化除雪设备,其智能化、自动化水平也较低,多数仍需人工全程参与,同样做不到短时间内全面清除棚顶积雪。本研究旨在实现降雪天蔬菜大棚实时除雪,通过深入调查研究国内外大棚除雪智能化设备领域研究现状,在现有除雪设备的基础上进行改进,研究设计了一套蔬菜大棚智能除雪监控系统模型。（1）现有除雪车机械结构设计改进。将结构相同、螺纹方向相反的除雪毛刷和螺旋式除雪铲作为清雪执行机构置于除雪车两端实现前后双向除雪;以履带车作底盘增加除雪车的运行稳定性;车身设计为半球状便于车身及棚面积雪滑落。（2）降雪信息采集与速度匹配模块设计。对OV5640摄像头和家用星光级WEB摄像机采集的原始图像进...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
蔬菜大棚Fig.1-2Vegetablegreenhouse
蔬菜大棚智能除雪监控系统模型设计与研究2图1-2蔬菜大棚图1-3被雪压塌的蔬菜大棚Fig.1-2VegetablegreenhouseFig.1-3Vegetablegreenhousecrushedbysnow对于一般性降雪天气，在雪停后种植户需要及时清理蔬菜大棚棚面积雪，通常使用专门的除雪工具以实现高效清雪。及时清雪既可以有效保护蔬菜大棚整体结构，避免棚面承重过高而坍塌，又可以保护蔬菜正常生长，减少不必要的损失（Zhang,2018）。而遇到持续降雪天气时，棚面持续堆积的积雪会给棚身整体结构很大的压力，因此大棚坍塌风险直线增加。这时候，通常要增加人手人工清雪，如果持续降雪发生在夜间，需要连夜清雪。在遇到特大降雪，单靠人工已经无法及时清雪时，这时需要及时破除棚膜，以保护棚架不受损害（王峰，2004）。待雪停后，及时清理棚内积雪，更换棚膜，在棚内加设火炉等设备升温，以减少蔬菜损失。人工除雪尽管费时费力，除雪效率低下，但仍然是目前我国大棚除雪的主要方式。图1-4棚区简易房Fig.1-4Simplehouseinshed随着我国农业机械装备自动化、智能化、现代化的推进（贾智博，2018），蔬菜大棚智能除雪设备的研发也在有序开展，但现阶段的智能除雪设备智能控制程度不高，无法在持续降雪过程及时除雪，除雪过程中需人工参与。因此，在现有除雪设备的基础上设计一套可以在持续降雪天气进行实时智能除雪的大棚设备智能除雪监控系统具有十分重要的现实意义。而农户为了种植作业方便，常选择将蔬菜大棚建在离家不远的田地里，或者在棚区地头搭建简易房。为了种植作业时保证无人庭院安全，常常在庭院门口
蔬菜大棚智能除雪监控系统模型设计与研究6图1-5人工除雪Fig.1-5Manualsnowremoval刘庄孝设计了一款高架轨道式大棚自动清雪机（如图1-6），清雪机在棚上搭建好的轨道内前后运行，电机控制除雪板上下滑动除雪（刘庄孝，2015）。图1-6高架轨道式大棚清雪机结构原理示意图Fig.1-6Schematicdiagramofthestructureofanelevatedtrack-typesnowplow该方法理论可行性高，除雪效果良好；但是建造成本高，不易于实现棚区大规模除雪，实际可行性不高。陈以磊等人设计了一种利用机械波原理进行除雪的振动机构（陈以磊，2012），除雪效果良好，但是也存在着易扯坏薄膜等问题。胡清华对现有设施农业设备利弊进行分析，指出及时清理大棚积雪的除雪设备亟待研发的问题，阐述说明大棚除雪车的研发与应用拥有着广阔的应用前景（胡清华，2017）。王梓铭等人通过压力传感器测量温室顶
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于无人机平台的直立作物倒伏监测研究展望[J]. 赵立新,李繁茂,李彦,韩丰民,丁筱玲. 中国农机化学报. 2019(11)
[2]基于改进型决策树SVM的图像识别方法[J]. 潘燕. 新乡学院学报. 2018(12)
[3]GM3P核心板在油气储运中的应用与实现[J]. 孙海洋. 仪器仪表用户. 2018(11)
[4]山地丘陵地区农业机械推广的制约因素及应对措施[J]. 普明光. 农业与技术. 2017(22)
[5]设施农业机械化的现状与发展[J]. 胡清华. 农业开发与装备. 2017(04)
[6]基于Otsu算法的输送带撕裂视觉检测系统研究[J]. 郭启皇,乔铁柱. 煤炭技术. 2017(04)
[7]探究桌面云机房在我校高职教学中的优劣[J]. 降玮. 信息与电脑(理论版). 2017(07)
[8]温室清雪设备——高架轨道式自动清雪机[J]. 刘孝庄,冯艳辉. 现代化农业. 2015(10)
[9]新型温室大棚除雪机的研究[J]. 陈以磊,徐志栋,王清华,牟青青,方亚琴,舒培. 青岛大学学报(工程技术版). 2012(03)
[10]一种新型的雨雪视频图像复原方法[J]. 胡巍,何小海,高明亮,李木维,郭佩. 四川大学学报(工程科学版). 2012(S1)
博士论文
[1]数字域TDI CMOS遥感相机高动态高灵敏成像技术研究[D]. 兰太吉.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2018
硕士论文
[1]油井动液面监测仪校验系统与应用研究[D]. 边松岩.西安石油大学 2019
[2]基于信息熵的疲劳状态决策研究[D]. 田越鑫.西安工业大学 2019
[3]基于全卷积神经网络图像语义分割的算法研究[D]. 滕星权.华中科技大学 2019
[4]视频监控系统图像清晰化研究[D]. 蒋亚杰.华北水利水电大学 2019
[5]基于机器视觉的船舶分段自动喷涂方法与系统研究[D]. 刘俊杰.江苏科技大学 2019
[6]大葱茎秆力学特性测试系统的设计与试验[D]. 贾智博.山东农业大学 2018
[7]基于机器视觉技术的小麦叶片含水量无损检测研究[D]. 黄喜梅.山东农业大学 2018
[8]宽幅小麦复式精播机控制系统的研究与设计[D]. 张增辉.山东农业大学 2018
[9]基于时空图表示的监控视频关键帧提取研究[D]. 张巧巧.安徽大学 2018
[10]基于卡尔曼滤波和指数平滑法组合模型的公交行程时间预测[D]. 侯真超.辽宁大学 2018
本文编号：3053974
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
蔬菜大棚Fig.1-2Vegetablegreenhouse
蔬菜大棚智能除雪监控系统模型设计与研究2图1-2蔬菜大棚图1-3被雪压塌的蔬菜大棚Fig.1-2VegetablegreenhouseFig.1-3Vegetablegreenhousecrushedbysnow对于一般性降雪天气，在雪停后种植户需要及时清理蔬菜大棚棚面积雪，通常使用专门的除雪工具以实现高效清雪。及时清雪既可以有效保护蔬菜大棚整体结构，避免棚面承重过高而坍塌，又可以保护蔬菜正常生长，减少不必要的损失（Zhang,2018）。而遇到持续降雪天气时，棚面持续堆积的积雪会给棚身整体结构很大的压力，因此大棚坍塌风险直线增加。这时候，通常要增加人手人工清雪，如果持续降雪发生在夜间，需要连夜清雪。在遇到特大降雪，单靠人工已经无法及时清雪时，这时需要及时破除棚膜，以保护棚架不受损害（王峰，2004）。待雪停后，及时清理棚内积雪，更换棚膜，在棚内加设火炉等设备升温，以减少蔬菜损失。人工除雪尽管费时费力，除雪效率低下，但仍然是目前我国大棚除雪的主要方式。图1-4棚区简易房Fig.1-4Simplehouseinshed随着我国农业机械装备自动化、智能化、现代化的推进（贾智博，2018），蔬菜大棚智能除雪设备的研发也在有序开展，但现阶段的智能除雪设备智能控制程度不高，无法在持续降雪过程及时除雪，除雪过程中需人工参与。因此，在现有除雪设备的基础上设计一套可以在持续降雪天气进行实时智能除雪的大棚设备智能除雪监控系统具有十分重要的现实意义。而农户为了种植作业方便，常选择将蔬菜大棚建在离家不远的田地里，或者在棚区地头搭建简易房。为了种植作业时保证无人庭院安全，常常在庭院门口
蔬菜大棚智能除雪监控系统模型设计与研究6图1-5人工除雪Fig.1-5Manualsnowremoval刘庄孝设计了一款高架轨道式大棚自动清雪机（如图1-6），清雪机在棚上搭建好的轨道内前后运行，电机控制除雪板上下滑动除雪（刘庄孝，2015）。图1-6高架轨道式大棚清雪机结构原理示意图Fig.1-6Schematicdiagramofthestructureofanelevatedtrack-typesnowplow该方法理论可行性高，除雪效果良好；但是建造成本高，不易于实现棚区大规模除雪，实际可行性不高。陈以磊等人设计了一种利用机械波原理进行除雪的振动机构（陈以磊，2012），除雪效果良好，但是也存在着易扯坏薄膜等问题。胡清华对现有设施农业设备利弊进行分析，指出及时清理大棚积雪的除雪设备亟待研发的问题，阐述说明大棚除雪车的研发与应用拥有着广阔的应用前景（胡清华，2017）。王梓铭等人通过压力传感器测量温室顶
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于无人机平台的直立作物倒伏监测研究展望[J]. 赵立新,李繁茂,李彦,韩丰民,丁筱玲. 中国农机化学报. 2019(11)
[2]基于改进型决策树SVM的图像识别方法[J]. 潘燕. 新乡学院学报. 2018(12)
[3]GM3P核心板在油气储运中的应用与实现[J]. 孙海洋. 仪器仪表用户. 2018(11)
[4]山地丘陵地区农业机械推广的制约因素及应对措施[J]. 普明光. 农业与技术. 2017(22)
[5]设施农业机械化的现状与发展[J]. 胡清华. 农业开发与装备. 2017(04)
[6]基于Otsu算法的输送带撕裂视觉检测系统研究[J]. 郭启皇,乔铁柱. 煤炭技术. 2017(04)
[7]探究桌面云机房在我校高职教学中的优劣[J]. 降玮. 信息与电脑(理论版). 2017(07)
[8]温室清雪设备——高架轨道式自动清雪机[J]. 刘孝庄,冯艳辉. 现代化农业. 2015(10)
[9]新型温室大棚除雪机的研究[J]. 陈以磊,徐志栋,王清华,牟青青,方亚琴,舒培. 青岛大学学报(工程技术版). 2012(03)
[10]一种新型的雨雪视频图像复原方法[J]. 胡巍,何小海,高明亮,李木维,郭佩. 四川大学学报(工程科学版). 2012(S1)
博士论文
[1]数字域TDI CMOS遥感相机高动态高灵敏成像技术研究[D]. 兰太吉.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2018
硕士论文
[1]油井动液面监测仪校验系统与应用研究[D]. 边松岩.西安石油大学 2019
[2]基于信息熵的疲劳状态决策研究[D]. 田越鑫.西安工业大学 2019
[3]基于全卷积神经网络图像语义分割的算法研究[D]. 滕星权.华中科技大学 2019
[4]视频监控系统图像清晰化研究[D]. 蒋亚杰.华北水利水电大学 2019
[5]基于机器视觉的船舶分段自动喷涂方法与系统研究[D]. 刘俊杰.江苏科技大学 2019
[6]大葱茎秆力学特性测试系统的设计与试验[D]. 贾智博.山东农业大学 2018
[7]基于机器视觉技术的小麦叶片含水量无损检测研究[D]. 黄喜梅.山东农业大学 2018
[8]宽幅小麦复式精播机控制系统的研究与设计[D]. 张增辉.山东农业大学 2018
[9]基于时空图表示的监控视频关键帧提取研究[D]. 张巧巧.安徽大学 2018
[10]基于卡尔曼滤波和指数平滑法组合模型的公交行程时间预测[D]. 侯真超.辽宁大学 2018
本文编号：3053974
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/zaizhiyanjiusheng/3053974.html
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