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农业检测装置

发布时间:2023-05-19 15:30:44

㈠ 简述从事设施农业种植需配置哪些自动化设施

施农业自动化检测与控制设备包括作物栽培管理专家系统、现场总线、智能变送单元、控制单元、传感器、继电器驱动单元、执行机构。
作物栽培管理专家系统根据温室栽培作物的专家知识经验,综合能量最省和作物生长最适宜原则,自动调整温室的环境条件和营养液成分。不同的作物品种、不同的生长期环境参数的上下限和最适宜值,可以由专家设定。所有测量参数和执行结构动作情况都记录在电脑内,可供随时查询、打印。控制单元包括:双向天窗角度开闭驱动,遮阳网驱动,防虫网驱动,通风机,喷灌滴灌定时或根据土壤水分控制,营养液自动配制和弃液,节能加温等。智能变送单元进行数据采集等,具有自诊断、自标定等功能。传感器包括测量环境参数的传感器(温、湿度、光照、二氧化碳、土壤水分等)以及营养液成分(pH,电导、氮、磷、钾等),小气象传感器(风速、风向、大气温湿度和大气压等)等。为适应我国国情,我们还开发了目光温室和一般钢架大棚测量环境参数的仪表箱和营养液自动配置。该系统可用于各类现代温室大棚或养殖场。具有造价低,效率高的特点。定价依据功能及温室面积与个数而定。日光温室和一般钢架大棚仪表箱(温湿光气显示或远传)12000元/个,现代化温室(6—8连栋大棚)测量和智能控制系统5-10万元。上述全套设备己在安徽省合肥常青农业科技园运行。自动化装置的采用大大提高温室气候的调控能力和科学管理水平,减轻劳动强度,节约能耗和水资源,极大地提高了农产品的品质和产量。

㈡ 农业机器人来了!

农业发达国家,机器人似乎已经开始成为智能时代的一种新风尚,在世界各地,有不少农场都投入使用了效率比农场工人高得多的机器人。

农业机器人是一种机器,是机器人在农业生产中的运用,是一种可由不同程序软件控制,以适应各种作业,能感觉并适应作物种类或环境变化,有检测(如视觉等)和演算等人工智能的新一代无人自动操作机械

一、发展

农业机器人出现后,发展很快,许多国家在农业机器人的研制和发展,出现了多种类型农业机器人。目前日本居于世界各国之首。在进入21世纪以后,新型多功能农业机器人得到日益广泛地应用,智能化机器人也会在广阔的田野上越来越多地代替手工完成各种农活,第二次农业革命将深入发展。。区别于工业机器人,是一种新型多功能农业机械。农业机器人的广泛应用,改变了传统的农业劳动方式降低了农民的劳动力,促进了现代农业的发展。

二、分类

1、施肥机器人

美国明尼苏迭州一家农业机械公司的研究人员推出的机器人别具一格,它会从不同土壤的实际情况出发,适量施肥。它的准确计算合理地减少了施肥的总量,降低了农业成本。由于施肥科学,使地下水质得以改善。

2、大田除草机器人

德国农业专家采用计算机、全球定位系统(GPS)和灵巧的多用途拖拉机综合技术,研制出可准确施用除草剂除草的机器人。首先,由农业工人领着机器人在田间行走。在到达杂草多的地块时,它身上的GPS接收器便会显示出确定杂草位置的坐标定位图。农业工人先将这些信息当场按顺序输入便携式计算机,返回场部后再把上述信息数据资料输到拖拉机上的一台计算机里。当他们日后驾驶拖拉机进入田问耕作时,除草机器人便会严密监视行程位置。如果来到杂草区,它的机载杆式喷雾器相应部分立即启动,让化学除草剂准确地喷撒到所需地点。

3、菜田除草机器人

英国 科技 人员开发的菜田除草机器人所使用的是一部摄像机和一台识别野草、蔬菜和土壤图像的计算机组合装置,利用摄像机扫描和计算机图像分析,层层推进除草作业。它可以全天候连续作业,除草时对土壤无侵蚀破坏。科学家还准备在此基础上,研究与之配套的除草机械来代替除草剂。收割机器人美国新荷兰农业机械公司投资250万美元研制一种多用途的自动化联合收割机器人,著名的机器人专家雷德·惠特克主持设计工作,他曾经成功地制造出能够用于监测地面扭曲、预报地震和探测火山喷发活动征兆的航天飞机专用机器人。惠特克开发的全自动联合收割机器人很适合在美国一些专属农垦区的大片规划整齐的农田里收割庄稼,其中的一些高产田的产量是一般农田的十几倍。

4、采摘柑桔机器人

西班牙 科技 人员发明的这种机器人由一台装有计算机的拖拉机、一套光学视觉系统和一个机械手组成,能够从桔子的大小、形状和颜色判断出是否成熟,决定可不可以采摘。它工作的速度极快,每分钟摘柑桔60个而靠手工只能摘8个左右。另外,采摘柑桔机器人通过装有视频器的机械手,能对摘下来的柑桔按大小马上进行分类。

5、采摘蘑菇机器人

英国是世界上盛产蘑菇的国家,蘑菇种植业已成为排名第二的园艺作物。据统计,人工每年的蘑菇采摘量为11万吨,盈利十分可观。为了提高采摘速度,使人逐步摆脱这一繁重的农活,英国西尔索农机研究所研制出采摘蘑菇机器人。它装有摄像机和视觉图像分析软件,用来鉴别所采摘蘑菇的数量及属于哪个等级,从而决定运作程序。采摘蘑菇机器人在机上的一架红外线测距仪测定出田问蘑菇的高度之后,真空吸柄就会自动地伸向采摘部位,根据需要弯曲和扭转,将采摘的蘑菇及时投入到紧跟其后的运输机中。它每分钟可采摘40个蘑菇,速度是人工的两倍。

6、分检果实机器人

在农业生产中,将各种果实分检归类是一项必不可少的农活,往往需要投入大量的劳动力。英国西尔索农机研究所的研究人员开发出一种结构坚固耐用、操作简便的果实分检机器人,从而使果实的分检实现了自动化。它采用光电图像辨别和提升分检机械组合装置,可以在潮湿和泥泞的环境里干活,它能把大个西红柿和小粒樱桃加以区别,然后分检装运,也能将不同大小的土豆分类,并且不会擦伤果实的外皮。

7、番茄收获机器人

日本番茄收获机器人针对成熟番茄果实表现为红色这一特点, 用彩色CCD摄像头作为视觉传感器, 基于RGB分量区分水果和茎叶。

8、采摘草莓机器人

日本国家农业和食品研究发明了一个能够采摘草莓的机器人。该机器人装有一组摄像头,能够精确捕捉草莓的位置,还有配套软件能根据草莓的红色程度来确保机器人采摘的是成熟的草莓。虽然此机器人目前只能采摘草莓,但可以通过修改程序来使机器人采摘其它水果,如葡萄、番茄等。机器人采一个草莓的时间是9秒,如果大范围使用并能保持采摘效率,可以节省农民40%的采摘时间。

三、为什么会出现农业机器人

在美国、日本等国家,农业人开口很少,随着农业的规模化、多样化、精确化,劳动力不足的现象越来越明显。而现实中许多作业项目都是劳动力密集型的工作,再加上时令要求,劳动力短缺严重。为了解决这一现象问题,农业机器人应运而生。

四、农业机器人的特点

◆ (1)农业机器人作业对象的娇嫩性

生物具有软弱易伤的特性,必须细心轻柔地对待和处理。且其种类繁多,形状复杂,在三维空间里的生长发育程度不一,相互差异很大。

◆ (2)农业机器人的作业环境的非结构性

由于农业作物随着时间和空间的不同而变化,机器人的工作环境是变化的、未知的,是开放性的环境。作物生长环境除受园地、倾斜度等地形条件的约束外,还直接受季节、大气和时间等自然条件的影响。这就要求生物农业机器人不仅要具有与生物体柔性相对应的处理能力,而且还要能够顺应变化无常的自然环境。要求农业机器人在视觉、知识推理和判断力等方面具有相当的智能。

◆(3)农业机器人作业动作的复杂性

农业机器人一般是作业、移动同时进行,农业领域的行走不是连接出发点和终点的最短距离,而是具有狭窄的范围,较长的距离及遍及整个田间表面等特点。



◆ (4)农业机器人的使用者

农业机器人的使用者是农民,不是具有机械电子知识的工程师,因此要求农业机器人必须具有高可靠性和操作简单的特点。

(5)农业机器人的价格特性

工业机器人所需要大量投资由工厂或工业集团支付,而农业机器人以个体经营为主,如果不是低价格,就很难普及。

在农业生产中使用机器人有很多好处:可以提高劳动生产率;解决劳动力不足的问题;改善农业生产者的安全、卫生环境;提高作业质量等。

五、农业收获机器人的发展现状

农业机器人出现之后,发展很快,许多国家在农业机器人的研制和发展,出现了多重类型的农业机器人。现如今,新型多功能农业机器人得到日益广泛的应用,智能化机器人也会在广阔的田野上越来越多地代替人工完成各种农活。

◆ 1.国外农机现状

目前,各农业发达国家果蔬收获机器人的研究已经取得了很大的进展,但离实用化和商品化还有很长一段距离。法国是最早研究水果收获机器人的国家之一。日本近年来在收获机器人研究方面进展很快,但还没能真正实现商业化。荷兰收获机器人的研究工作也走在很多国家的前面,但研究的果蔬种类并不多。



目前收获机器人还未得到真正应用的原因主要是:

1) 果实的识别率和采摘率不高,损伤率较大;

2) 果实的平均采摘周期较长;

3) 收获机器人的制造成本较高。

◆ 2.国内农机现状

我国是一个发展中的农业大国,农业问题始终是关系到我国经济 社会 发展的根本问题。

但是我国的农业机器人在精度、效率和稳定度方面和国外还有一定的差距。

随着新的农业生产模式和新技术的应用, 机器人将越来越多地应用到农业生产中。在农业中运用机器人是从质的方面提高劳动生产率的新方法,也是农业机械产品技术发展的一个标志。

但是由于农业生产的季节性、农产品的价格、农业作业的复杂性等特点对农业机器人的性价比、智能提出较高的要求, 成为制约农业机器人研究应用的瓶颈问题。因此,农业机器人技术将是新世纪的重点研究内容之一。

㈢ 检测水中的有害物质,按级别对水资源分类,需要什么设备

本实用新型涉及电子测量和化学传感领域,尤其涉及一种用于实时检测水环境中有害物质的装置。

背景技术:

水是我们生存必不可缺的资源,随着时代的发展,科技的进步,工业的水平也在逐渐提高,但是随之而来的是工业、农业废水的排放导致水体大范围污染。许多工厂为追求利益,将不符合规定的污水排放入河流,造成水环境中重金属、有机化学物、病原微生物污染严重。受污染的水中有可能会含有汞、镉、多菌灵、硝基苯酚、大肠杆菌、沙门氏菌等有害物质,会导致人体中毒致病。现有技术中对水环境的监测一般偏向于关注水位、流量和水质,鲜有对水环境中的有害物质进行针对性监测。因此,需要开发一种可以定期对水资源进行检测保证水体质量的实验装置

技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种用于实时检测水环境中有害物质的装置,不仅能实现实时快速检测,且成本低廉,实用性强,可有效监测水中有害物质。

本实用新型所采用的技术方案为:一种用于实时检测水环境中有害物质的装置,其特征在于:包括透光且透水的测试盒体,在盒体内设有透析膜,所述透析膜内设有荧光材料,所述测试盒体还配置有紫外光源、摄像机,所述摄像机用于拍摄在紫光光源照射下所述测试盒内的荧光材料颜色强度。

按上述技术方案,还包括处理设备,该处理设备内存储有样本数据,所述处理设备适于对所述摄像机拍摄的数字图像进行颜色lab值处理,以获得待检测水质中有害物质与测试盒内荧光材料作用后的颜色强度值,该值与无有害物质样本标准数据进行比对得出待检测水环境中是否存在有害物质。

按上述技术方案,所述处理设备为手机或电脑。

按上述技术方案,所述紫外光源为340-450nm。

按上述技术方案,所述测试盒的盒体由塑料板或木板或铁皮制成,在盒体上设有透水孔。

按上述技术方案,所述盒体由可以透过300-450nm紫外光的聚苯乙烯或异丁烯酸酯的塑料板制成。

按上述技术方案,所述透析膜为直径500~10000da的纤维素膜。

按上述技术方案,所述荧光材料的材料选择量子点、碳点、有机荧光染料中的任何一种。

按上述技术方案,所述荧光材料的材料为碳点荧光材料。

按上述技术方案,测试盒体与透析膜之间间隔10-20mm保持透析膜充分填充于测试盒内。

本实用新型所取得的有益效果为:

与传统水环境监测装置相比,本实用新型包括透析膜和内置于透析膜内的荧光材料构建的采集部件,不仅能实现有害物质针对性实时快速检测,而且成本低廉,小巧轻便可实现大规模应用。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示,本实用新型实施例提供了一种用于实时快速检测水环境中有害物质的装置,包括紫外光源、测试盒体1、光纤2、透析膜3、荧光材料4、摄像机。在盒体内固定设有透析膜3,透析膜3内设有荧光材料4,所述透析膜3置于盒体内,当其内充满液体时,其充填于测试盒体1内,荧光材料4由最初的荧光团均匀的分布透析膜的内的液体中,在水环境中的待检测的有害物质可与透析膜3内荧光材料4发生高灵敏度和选择性反应,出现颜色变化响应。在紫外光源的照射下,所述摄像机拍摄在紫光光源照射下所述测试盒内的荧光材料颜色强度。通过识别通过荧光材料颜色强度从而得出水环境中是否存在有害物质。

本实施例中,还包括处理设备,所述处理设备与摄像机相连。该处理设备内存储有样本数据,所述处理设备适于对所述摄像机拍摄的数字图像进行颜色lab值处理,以获得待检测水质中有害物质与测试盒内荧光材料作用后的颜色强度值,该值与无有害物质样本标准数据进行比对得出待检测水环境中是否存在有害物质。本实施例中的处理设备为手机或电脑。

在测试盒体1上分别设有用于与摄像机和紫外光源连接的接口,摄像机用于拍摄在紫光光源照射下所述测试盒内的荧光材料4颜色强度。

所述测试盒的盒体由塑料板或木板或铁皮制成,在盒体上设有透水孔。优选的,本实施例测试盒体1为四周透水且可以透过300-450nm紫外光的聚苯乙烯或异丁烯酸酯的塑料板构成。

本实施例中,所述测试盒1为立体方形内附透析膜3,测试盒体1与透析膜3之间间隔10-20mm保持透析膜充分填充于测试盒1内。其中,透析膜3为直径500-3000da的纤维素膜,本实施例优选透析膜3为1000da的再生纤维素膜。

所述荧光材料4的材料选择量子点、碳点、有机荧光染料中的任何一种。本实施例优选碳点荧光材料。

与传统水环境检测装置相比,本实用新型具有的优点有:

(1)结构简单,本实用新型通过透析膜负载特异性荧光材料放置于测试盒即可针对性地检测水环境中的有害物质,所述有害物质包括汞离子、镉离子、银离子等重金属;多菌灵、敌敌畏、硫菌灵等农药;和硝基苯酚、大肠杆菌、沙门氏菌等有机污染物和细菌等。

(2)制作成本低,塑料测试盒价格低廉,可大规模制备,且透析膜也可从市场购买后简单装入即可。

(3)操作简单,操作过程只需将特异性荧光材料放入透析膜中,并置于测试盒内反应即可,数据采集后与计算机结合就可知道检测结果。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征:
1.一种用于实时检测水环境中有害物质的装置,其特征在于:包括透光且透水的测试盒体,在盒体内设有透析膜,所述透析膜内设有荧光材料,所述测试盒体还配置有紫外光源、摄像机,所述摄像机用于拍摄在紫光光源照射下所述测试盒内的荧光材料颜色强度,还包括处理设备,该处理设备内存储有样本数据,所述处理设备适于对所述摄像机拍摄的数字图像进行颜色lab值处理,以获得待检测水质中有害物质与测试盒内荧光材料作用后的颜色强度值,该值与无有害物质样本标准数据进行比对得出待检测水环境中是否存在有害物质。

2.根据权利要求1所述的用于实时检测水环境中有害物质的装置,其特征在于:所述处理设备为手机或电脑。

3.根据权利要求1所述的用于实时检测水环境中有害物质的装置,其特征在于:所述紫外光源为340-450nm。

4.根据权利要求1所述的用于实时检测水环境中有害物质的装置,其特征在于:所述测试盒的盒体由塑料板或木板或铁皮制成,在盒体上设有透水孔。

5.根据权利要求1所述的用于实时检测水环境中有害物质的装置,其特征在于:所述盒体由可以透过300-450nm紫外光的聚苯乙烯或异丁烯酸酯的塑料板制成。

6.根据权利要求1所述的用于实时检测水环境中有害物质的装置,其特征在于:所述透析膜为直径500~10000da的纤维素膜。

7.根据权利要求1所述的用于实时检测水环境中有害物质的装置,其特征在于:所述荧光材料的材料选择量子点、碳点、有机荧光染料中的任何一种。

8.根据权利要求1所述的用于实时检测水环境中有害物质的装置,其特征在于:所述荧光材料的材料为碳点荧光材料。

9.根据权利要求1所述的用于实时检测水环境中有害物质的装置,其特征在于:测试盒体与透析膜之间间隔10-20mm。

技术总结
本实用新型公开了一种用于实时检测水环境中有害物质的装置,其特征在于:包括透光且透水的测试盒体,在盒体内设有透析膜,所述透析膜内设有荧光材料,所述测试盒体还配置有紫外光源、摄像机,所述摄像机用于拍摄在紫光光源照射下所述测试盒内的荧光材料颜色强度。与传统水环境监测装置相比,本实用新型包括透析膜和荧光材料构建的采集部件,不仅能实现有害物质针对性实时快速检测,而且成本低廉,小巧轻便可实现大规模应用。

技术研发人员:付海燕;韦柳娜;陈亨业;佘远斌
受保护的技术使用者:中南民族大学
技术研发日:2020.08.17
技术公布日:2021.07.27

㈣ 请问农产品批发市场 检测,需要哪些仪器 主要对蔬菜 、水果 的重金属、激素等检测

农产品批发市场,一般针对的是定性的检测(如果你说你要搞定量的检测,成本版很高,也可权以细说),定性需要的是速检,建议购买电子天平,农产品速检仪(定性检测有机磷等农药),至于你说要检测重金属和激素,那需要至少2天的时间做一批检测,用在批发市场是不太切实际的(批量较大,而且如果你是私人的话结果的真实性还会受到质疑,PS,特别好的专业仪器会减少质疑度,安捷伦系列~)。如果你要做定量,那么针对重金属类你需要原子荧光(砷、汞必要),原子吸收(铅镉铜),微波消解仪(前处理硝化)~激素类,需要气相,液相,气质等,你列出的基本也差不多了,也都必要, 可能还需要氮吹仪,微波消解仪(罐) ,马弗炉(灰化样品必备),恒温烘干箱(这个少不了就算定性),平板电热仪~基本就这些了,成本投入很大,具体一台大型仪器,国产几十万到国外几百万都有,看你要多高的准确度了~纯手打真累啊!

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