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農業檢測裝置

發布時間:2023-05-19 15:30:44

㈠ 簡述從事設施農業種植需配置哪些自動化設施

施農業自動化檢測與控制設備包括作物栽培管理專家系統、現場匯流排、智能變送單元、控制單元、感測器、繼電器驅動單元、執行機構。
作物栽培管理專家系統根據溫室栽培作物的專家知識經驗,綜合能量最省和作物生長最適宜原則,自動調整溫室的環境條件和營養液成分。不同的作物品種、不同的生長期環境參數的上下限和最適宜值,可以由專家設定。所有測量參數和執行結構動作情況都記錄在電腦內,可供隨時查詢、列印。控制單元包括:雙向天窗角度開閉驅動,遮陽網驅動,防蟲網驅動,通風機,噴灌滴灌定時或根據土壤水分控制,營養液自動配製和棄液,節能加溫等。智能變送單元進行數據採集等,具有自診斷、自標定等功能。感測器包括測量環境參數的感測器(溫、濕度、光照、二氧化碳、土壤水分等)以及營養液成分(pH,電導、氮、磷、鉀等),小氣象感測器(風速、風向、大氣溫濕度和大氣壓等)等。為適應我國國情,我們還開發了目光溫室和一般鋼架大棚測量環境參數的儀表箱和營養液自動配置。該系統可用於各類現代溫室大棚或養殖場。具有造價低,效率高的特點。定價依據功能及溫室面積與個數而定。日光溫室和一般鋼架大棚儀表箱(溫濕光氣顯示或遠傳)12000元/個,現代化溫室(6—8連棟大棚)測量和智能控制系統5-10萬元。上述全套設備己在安徽省合肥常青農業科技園運行。自動化裝置的採用大大提高溫室氣候的調控能力和科學管理水平,減輕勞動強度,節約能耗和水資源,極大地提高了農產品的品質和產量。

㈡ 農業機器人來了!

農業發達國家,機器人似乎已經開始成為智能時代的一種新風尚,在世界各地,有不少農場都投入使用了效率比農場工人高得多的機器人。

農業機器人是一種機器,是機器人在農業生產中的運用,是一種可由不同程序軟體控制,以適應各種作業,能感覺並適應作物種類或環境變化,有檢測(如視覺等)和演算等人工智慧的新一代無人自動操作機械

一、發展

農業機器人出現後,發展很快,許多國家在農業機器人的研製和發展,出現了多種類型農業機器人。目前日本居於世界各國之首。在進入21世紀以後,新型多功能農業機器人得到日益廣泛地應用,智能化機器人也會在廣闊的田野上越來越多地代替手工完成各種農活,第二次農業革命將深入發展。。區別於工業機器人,是一種新型多功能農業機械。農業機器人的廣泛應用,改變了傳統的農業勞動方式降低了農民的勞動力,促進了現代農業的發展。

二、分類

1、施肥機器人

美國明尼蘇迭州一家農業機械公司的研究人員推出的機器人別具一格,它會從不同土壤的實際情況出發,適量施肥。它的准確計算合理地減少了施肥的總量,降低了農業成本。由於施肥科學,使地下水質得以改善。

2、大田除草機器人

德國農業專家採用計算機、全球定位系統(GPS)和靈巧的多用途拖拉機綜合技術,研製出可准確施用除草劑除草的機器人。首先,由農業工人領著機器人在田間行走。在到達雜草多的地塊時,它身上的GPS接收器便會顯示出確定雜草位置的坐標定點陣圖。農業工人先將這些信息當場按順序輸入攜帶型計算機,返回場部後再把上述信息數據資料輸到拖拉機上的一台計算機里。當他們日後駕駛拖拉機進入田問耕作時,除草機器人便會嚴密監視行程位置。如果來到雜草區,它的機載桿式噴霧器相應部分立即啟動,讓化學除草劑准確地噴撒到所需地點。

3、菜田除草機器人

英國 科技 人員開發的菜田除草機器人所使用的是一部攝像機和一台識別野草、蔬菜和土壤圖像的計算機組合裝置,利用攝像機掃描和計算機圖像分析,層層推進除草作業。它可以全天候連續作業,除草時對土壤無侵蝕破壞。科學家還准備在此基礎上,研究與之配套的除草機械來代替除草劑。收割機器人美國新荷蘭農業機械公司投資250萬美元研製一種多用途的自動化聯合收割機器人,著名的機器人專家雷德·惠特克主持設計工作,他曾經成功地製造出能夠用於監測地面扭曲、預報地震和探測火山噴發活動徵兆的太空梭專用機器人。惠特克開發的全自動聯合收割機器人很適合在美國一些專屬農墾區的大片規劃整齊的農田裡收割莊稼,其中的一些高產田的產量是一般農田的十幾倍。

4、採摘柑桔機器人

西班牙 科技 人員發明的這種機器人由一台裝有計算機的拖拉機、一套光學視覺系統和一個機械手組成,能夠從桔子的大小、形狀和顏色判斷出是否成熟,決定可不可以採摘。它工作的速度極快,每分鍾摘柑桔60個而靠手工只能摘8個左右。另外,採摘柑桔機器人通過裝有視頻器的機械手,能對摘下來的柑桔按大小馬上進行分類。

5、採摘蘑菇機器人

英國是世界上盛產蘑菇的國家,蘑菇種植業已成為排名第二的園藝作物。據統計,人工每年的蘑菇採摘量為11萬噸,盈利十分可觀。為了提高採摘速度,使人逐步擺脫這一繁重的農活,英國西爾索農機研究所研製出採摘蘑菇機器人。它裝有攝像機和視覺圖像分析軟體,用來鑒別所採摘蘑菇的數量及屬於哪個等級,從而決定運作程序。採摘蘑菇機器人在機上的一架紅外線測距儀測定出田問蘑菇的高度之後,真空吸柄就會自動地伸向採摘部位,根據需要彎曲和扭轉,將採摘的蘑菇及時投入到緊跟其後的運輸機中。它每分鍾可採摘40個蘑菇,速度是人工的兩倍。

6、分檢果實機器人

在農業生產中,將各種果實分檢歸類是一項必不可少的農活,往往需要投入大量的勞動力。英國西爾索農機研究所的研究人員開發出一種結構堅固耐用、操作簡便的果實分檢機器人,從而使果實的分檢實現了自動化。它採用光電圖像辨別和提升分檢機械組合裝置,可以在潮濕和泥濘的環境里幹活,它能把大個西紅柿和小粒櫻桃加以區別,然後分檢裝運,也能將不同大小的土豆分類,並且不會擦傷果實的外皮。

7、番茄收獲機器人

日本番茄收獲機器人針對成熟番茄果實表現為紅色這一特點, 用彩色CCD攝像頭作為視覺感測器, 基於RGB分量區分水果和莖葉。

8、採摘草莓機器人

日本國家農業和食品研究發明了一個能夠採摘草莓的機器人。該機器人裝有一組攝像頭,能夠精確捕捉草莓的位置,還有配套軟體能根據草莓的紅色程度來確保機器人採摘的是成熟的草莓。雖然此機器人目前只能採摘草莓,但可以通過修改程序來使機器人採摘其它水果,如葡萄、番茄等。機器人采一個草莓的時間是9秒,如果大范圍使用並能保持採摘效率,可以節省農民40%的採摘時間。

三、為什麼會出現農業機器人

在美國、日本等國家,農業人開口很少,隨著農業的規模化、多樣化、精確化,勞動力不足的現象越來越明顯。而現實中許多作業項目都是勞動力密集型的工作,再加上時令要求,勞動力短缺嚴重。為了解決這一現象問題,農業機器人應運而生。

四、農業機器人的特點

◆ (1)農業機器人作業對象的嬌嫩性

生物具有軟弱易傷的特性,必須細心輕柔地對待和處理。且其種類繁多,形狀復雜,在三維空間里的生長發育程度不一,相互差異很大。

◆ (2)農業機器人的作業環境的非結構性

由於農業作物隨著時間和空間的不同而變化,機器人的工作環境是變化的、未知的,是開放性的環境。作物生長環境除受園地、傾斜度等地形條件的約束外,還直接受季節、大氣和時間等自然條件的影響。這就要求生物農業機器人不僅要具有與生物體柔性相對應的處理能力,而且還要能夠順應變化無常的自然環境。要求農業機器人在視覺、知識推理和判斷力等方面具有相當的智能。

◆(3)農業機器人作業動作的復雜性

農業機器人一般是作業、移動同時進行,農業領域的行走不是連接出發點和終點的最短距離,而是具有狹窄的范圍,較長的距離及遍及整個田間表面等特點。



◆ (4)農業機器人的使用者

農業機器人的使用者是農民,不是具有機械電子知識的工程師,因此要求農業機器人必須具有高可靠性和操作簡單的特點。

(5)農業機器人的價格特性

工業機器人所需要大量投資由工廠或工業集團支付,而農業機器人以個體經營為主,如果不是低價格,就很難普及。

在農業生產中使用機器人有很多好處:可以提高勞動生產率;解決勞動力不足的問題;改善農業生產者的安全、衛生環境;提高作業質量等。

五、農業收獲機器人的發展現狀

農業機器人出現之後,發展很快,許多國家在農業機器人的研製和發展,出現了多重類型的農業機器人。現如今,新型多功能農業機器人得到日益廣泛的應用,智能化機器人也會在廣闊的田野上越來越多地代替人工完成各種農活。

◆ 1.國外農機現狀

目前,各農業發達國家果蔬收獲機器人的研究已經取得了很大的進展,但離實用化和商品化還有很長一段距離。法國是最早研究水果收獲機器人的國家之一。日本近年來在收獲機器人研究方面進展很快,但還沒能真正實現商業化。荷蘭收獲機器人的研究工作也走在很多國家的前面,但研究的果蔬種類並不多。



目前收獲機器人還未得到真正應用的原因主要是:

1) 果實的識別率和採摘率不高,損傷率較大;

2) 果實的平均採摘周期較長;

3) 收獲機器人的製造成本較高。

◆ 2.國內農機現狀

我國是一個發展中的農業大國,農業問題始終是關繫到我國經濟 社會 發展的根本問題。

但是我國的農業機器人在精度、效率和穩定度方面和國外還有一定的差距。

隨著新的農業生產模式和新技術的應用, 機器人將越來越多地應用到農業生產中。在農業中運用機器人是從質的方面提高勞動生產率的新方法,也是農業機械產品技術發展的一個標志。

但是由於農業生產的季節性、農產品的價格、農業作業的復雜性等特點對農業機器人的性價比、智能提出較高的要求, 成為制約農業機器人研究應用的瓶頸問題。因此,農業機器人技術將是新世紀的重點研究內容之一。

㈢ 檢測水中的有害物質,按級別對水資源分類,需要什麼設備

本實用新型涉及電子測量和化學感測領域,尤其涉及一種用於實時檢測水環境中有害物質的裝置。

背景技術:

水是我們生存必不可缺的資源,隨著時代的發展,科技的進步,工業的水平也在逐漸提高,但是隨之而來的是工業、農業廢水的排放導致水體大范圍污染。許多工廠為追求利益,將不符合規定的污水排放入河流,造成水環境中重金屬、有機化學物、病原微生物污染嚴重。受污染的水中有可能會含有汞、鎘、多菌靈、硝基苯酚、大腸桿菌、沙門氏菌等有害物質,會導致人體中毒致病。現有技術中對水環境的監測一般偏向於關注水位、流量和水質,鮮有對水環境中的有害物質進行針對性監測。因此,需要開發一種可以定期對水資源進行檢測保證水體質量的實驗裝置

技術實現要素:

本實用新型所要解決的技術問題在於針對上述現有技術存在的不足提供一種用於實時檢測水環境中有害物質的裝置,不僅能實現實時快速檢測,且成本低廉,實用性強,可有效監測水中有害物質。

本實用新型所採用的技術方案為:一種用於實時檢測水環境中有害物質的裝置,其特徵在於:包括透光且透水的測試盒體,在盒體內設有透析膜,所述透析膜內設有熒光材料,所述測試盒體還配置有紫外光源、攝像機,所述攝像機用於拍攝在紫光光源照射下所述測試盒內的熒光材料顏色強度。

按上述技術方案,還包括處理設備,該處理設備內存儲有樣本數據,所述處理設備適於對所述攝像機拍攝的數字圖像進行顏色lab值處理,以獲得待檢測水質中有害物質與測試盒內熒光材料作用後的顏色強度值,該值與無有害物質樣本標准數據進行比對得出待檢測水環境中是否存在有害物質。

按上述技術方案,所述處理設備為手機或電腦。

按上述技術方案,所述紫外光源為340-450nm。

按上述技術方案,所述測試盒的盒體由塑料板或木板或鐵皮製成,在盒體上設有透水孔。

按上述技術方案,所述盒體由可以透過300-450nm紫外光的聚苯乙烯或異丁烯酸酯的塑料板製成。

按上述技術方案,所述透析膜為直徑500~10000da的纖維素膜。

按上述技術方案,所述熒光材料的材料選擇量子點、碳點、有機熒光染料中的任何一種。

按上述技術方案,所述熒光材料的材料為碳點熒光材料。

按上述技術方案,測試盒體與透析膜之間間隔10-20mm保持透析膜充分填充於測試盒內。

本實用新型所取得的有益效果為:

與傳統水環境監測裝置相比,本實用新型包括透析膜和內置於透析膜內的熒光材料構建的採集部件,不僅能實現有害物質針對性實時快速檢測,而且成本低廉,小巧輕便可實現大規模應用。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示,本實用新型實施例提供了一種用於實時快速檢測水環境中有害物質的裝置,包括紫外光源、測試盒體1、光纖2、透析膜3、熒光材料4、攝像機。在盒體內固定設有透析膜3,透析膜3內設有熒光材料4,所述透析膜3置於盒體內,當其內充滿液體時,其充填於測試盒體1內,熒光材料4由最初的熒光團均勻的分布透析膜的內的液體中,在水環境中的待檢測的有害物質可與透析膜3內熒光材料4發生高靈敏度和選擇性反應,出現顏色變化響應。在紫外光源的照射下,所述攝像機拍攝在紫光光源照射下所述測試盒內的熒光材料顏色強度。通過識別通過熒光材料顏色強度從而得出水環境中是否存在有害物質。

本實施例中,還包括處理設備,所述處理設備與攝像機相連。該處理設備內存儲有樣本數據,所述處理設備適於對所述攝像機拍攝的數字圖像進行顏色lab值處理,以獲得待檢測水質中有害物質與測試盒內熒光材料作用後的顏色強度值,該值與無有害物質樣本標准數據進行比對得出待檢測水環境中是否存在有害物質。本實施例中的處理設備為手機或電腦。

在測試盒體1上分別設有用於與攝像機和紫外光源連接的介面,攝像機用於拍攝在紫光光源照射下所述測試盒內的熒光材料4顏色強度。

所述測試盒的盒體由塑料板或木板或鐵皮製成,在盒體上設有透水孔。優選的,本實施例測試盒體1為四周透水且可以透過300-450nm紫外光的聚苯乙烯或異丁烯酸酯的塑料板構成。

本實施例中,所述測試盒1為立體方形內附透析膜3,測試盒體1與透析膜3之間間隔10-20mm保持透析膜充分填充於測試盒1內。其中,透析膜3為直徑500-3000da的纖維素膜,本實施例優選透析膜3為1000da的再生纖維素膜。

所述熒光材料4的材料選擇量子點、碳點、有機熒光染料中的任何一種。本實施例優選碳點熒光材料。

與傳統水環境檢測裝置相比,本實用新型具有的優點有:

(1)結構簡單,本實用新型通過透析膜負載特異性熒光材料放置於測試盒即可針對性地檢測水環境中的有害物質,所述有害物質包括汞離子、鎘離子、銀離子等重金屬;多菌靈、敵敵畏、硫菌靈等農葯;和硝基苯酚、大腸桿菌、沙門氏菌等有機污染物和細菌等。

(2)製作成本低,塑料測試盒價格低廉,可大規模製備,且透析膜也可從市場購買後簡單裝入即可。

(3)操作簡單,操作過程只需將特異性熒光材料放入透析膜中,並置於測試盒內反應即可,數據採集後與計算機結合就可知道檢測結果。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的一種實施方式,其描述較為具體和詳細,但並不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是,對於本領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬於本實用新型的保護范圍。因此,本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為准。

技術特徵:
1.一種用於實時檢測水環境中有害物質的裝置,其特徵在於:包括透光且透水的測試盒體,在盒體內設有透析膜,所述透析膜內設有熒光材料,所述測試盒體還配置有紫外光源、攝像機,所述攝像機用於拍攝在紫光光源照射下所述測試盒內的熒光材料顏色強度,還包括處理設備,該處理設備內存儲有樣本數據,所述處理設備適於對所述攝像機拍攝的數字圖像進行顏色lab值處理,以獲得待檢測水質中有害物質與測試盒內熒光材料作用後的顏色強度值,該值與無有害物質樣本標准數據進行比對得出待檢測水環境中是否存在有害物質。

2.根據權利要求1所述的用於實時檢測水環境中有害物質的裝置,其特徵在於:所述處理設備為手機或電腦。

3.根據權利要求1所述的用於實時檢測水環境中有害物質的裝置,其特徵在於:所述紫外光源為340-450nm。

4.根據權利要求1所述的用於實時檢測水環境中有害物質的裝置,其特徵在於:所述測試盒的盒體由塑料板或木板或鐵皮製成,在盒體上設有透水孔。

5.根據權利要求1所述的用於實時檢測水環境中有害物質的裝置,其特徵在於:所述盒體由可以透過300-450nm紫外光的聚苯乙烯或異丁烯酸酯的塑料板製成。

6.根據權利要求1所述的用於實時檢測水環境中有害物質的裝置,其特徵在於:所述透析膜為直徑500~10000da的纖維素膜。

7.根據權利要求1所述的用於實時檢測水環境中有害物質的裝置,其特徵在於:所述熒光材料的材料選擇量子點、碳點、有機熒光染料中的任何一種。

8.根據權利要求1所述的用於實時檢測水環境中有害物質的裝置,其特徵在於:所述熒光材料的材料為碳點熒光材料。

9.根據權利要求1所述的用於實時檢測水環境中有害物質的裝置,其特徵在於:測試盒體與透析膜之間間隔10-20mm。

技術總結
本實用新型公開了一種用於實時檢測水環境中有害物質的裝置,其特徵在於:包括透光且透水的測試盒體,在盒體內設有透析膜,所述透析膜內設有熒光材料,所述測試盒體還配置有紫外光源、攝像機,所述攝像機用於拍攝在紫光光源照射下所述測試盒內的熒光材料顏色強度。與傳統水環境監測裝置相比,本實用新型包括透析膜和熒光材料構建的採集部件,不僅能實現有害物質針對性實時快速檢測,而且成本低廉,小巧輕便可實現大規模應用。

技術研發人員:付海燕;韋柳娜;陳亨業;佘遠斌
受保護的技術使用者:中南民族大學
技術研發日:2020.08.17
技術公布日:2021.07.27

㈣ 請問農產品批發市場 檢測,需要哪些儀器 主要對蔬菜 、水果 的重金屬、激素等檢測

農產品批發市場,一般針對的是定性的檢測(如果你說你要搞定量的檢測,成本版很高,也可權以細說),定性需要的是速檢,建議購買電子天平,農產品速檢儀(定性檢測有機磷等農葯),至於你說要檢測重金屬和激素,那需要至少2天的時間做一批檢測,用在批發市場是不太切實際的(批量較大,而且如果你是私人的話結果的真實性還會受到質疑,PS,特別好的專業儀器會減少質疑度,安捷倫系列~)。如果你要做定量,那麼針對重金屬類你需要原子熒光(砷、汞必要),原子吸收(鉛鎘銅),微波消解儀(前處理硝化)~激素類,需要氣相,液相,氣質等,你列出的基本也差不多了,也都必要, 可能還需要氮吹儀,微波消解儀(罐) ,馬弗爐(灰化樣品必備),恆溫烘乾箱(這個少不了就算定性),平板電熱儀~基本就這些了,成本投入很大,具體一台大型儀器,國產幾十萬到國外幾百萬都有,看你要多高的准確度了~純手打真累啊!

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