国家高技术研究发展计划(2013AA102302)
- 作品数：9 被引量：57H指数：4
- 相关作者：罗伟李淼高翔李华龙张建更多>>
- 相关机构：中国科学技术大学中国科学院三峡大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金公益性行业(农业)科研专项更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术环境科学与工程农业科学轻工技术与工程更多>>
- 基于温度补偿的甲烷检测系统设计与实现被引量：3
- 2017年
- 由于现场农田环境的复杂多变性,红外甲烷传感器所测数据的准确性和稳定性受外界环境温度影响较大,因而由温度造成的浓度测量偏差需要补偿。分析温度对浓度测量的影响,采用温度、浓度控制单一变量法,对同一浓度甲烷标准气体在不同温度下作标定实验,研究红外甲烷传感器输出值随温度变化关系,得到补偿温度影响率,结合补偿数据处理算法得到补偿值。针对不同浓度的甲烷气体,进行温度特性实验和温度补偿数据处理,实验结果表明:温度补偿前最大测量误差为0.2%,经补偿后,甲烷浓度测量值随温度变化较小,误差范围为0~0.02%。补偿后传感器稳定性和准确性得到改善,能检测0~5%浓度甲烷气体,检测精度可达40×10-6,满足对CH4气体实时监测需求。
- 汪本干张建李淼罗伟
- 关键词：红外吸收差分检测嵌入式温度补偿
- 基于酶抑制的农药残留检测仪器的设计与实现被引量：1
- 2017年
- 由于农药的多样性和其检测过程的复杂性,目前对农药残留的检测多采用实验室大型仪器,该方法精度高但难以满足现场快速便携的检测要求。针对这一问题,设计了一种可以快速检测农药残留的仪器。采用酶抑制结合光谱吸收方法实现有机磷农药的快速定性分析,并通过嵌入式技术开发小型便携式快速定性检测装置,从而达到现场快速检测的目的。设计内容主要包括化学材料、光学激发模块与嵌入式设备三部分。开发的检测仪通过安徽省计量科学研究院的专业检测鉴定,对甲胺磷、马拉硫磷检出限为0.1 mg/L,检测精度高于商用仪器(安鑫宝SPR-88,美卡希斯2120V-FC对甲胺磷、马拉硫磷溶液检出限高于0.4 mg/L)。各项指标均满足现场快速检测的需求。
- 侯俊武李淼万丽罗伟
- 关键词：农残嵌入式系统
- 基于地理探测器的农田土壤重金属影响因子分析被引量：29
- 2017年
- 【目的】研究土壤重金属与影响因子以及不同土壤重金属之间相关关系,为土壤重金属空间预测模型提供更加全面的辅助变量。【方法】利用地理探测器模型,结合空间插值技术对2014年湖南省湘潭县5个乡镇农田中5种土壤重金属Pb、Cd、As、Cr和Hg的空间分布变化与6种影响因子以及5种土壤重金属之间的相关性和交互作用进行研究。【结果】研究结果表明,GDP、平均温度和相对湿度对5种土壤重金属解释力较大(PD,H值均在0.5以上),土壤pH、土壤类型与高程对土壤重金属的解释力较小(PD,H值均在0.3以下),其中土壤类型对于5种土壤重金属的解释力最低(PD,H值均在0.1以下)。5种土壤重金属中,Cr对Cd的解释力最强(PD,H值达到0.95),As对Cd的解释力最小(PD,H值仅为0.20)。平均温度、相对湿度、GDP对土壤重金属的影响显著高于其他影响因子,而其他影响因子之间的解释力差异并不显著。各影响因子之间和5种重金属元素之间均具有相互增强或非线性增强作用。【结论】土壤重金属的空间分布是由多种影响因子共同作用的结果。通过地理探测器模型发现,GDP、平均温度和相对湿度等影响因子对研究区域内的土壤重金属的空间分布具有较强的解释力,这些影响因子可作为研究区土壤重金属空间预测模型的辅助变量。地理探测器模型可以对多种影响因子进行更加全面的分析,为土壤重金属空间预测模型的建立提供有效的依据。
- 李雨韩平韩平任东王纪华
- 关键词：土壤重金属
- 离子液体/纳米Fe_3O_4修饰的丝网印刷电极重金属检测被引量：5
- 2015年
- 设计了一种N-辛基吡啶六氟硝磷酸盐离子液体粘合纳米四氧化三铁修饰丝网印刷电极,结合方波阳极溶出伏安法实现了重金属镉、铅离子的同步检测。并用循环伏安法、交流阻抗法、方波溶出伏安法进一步研究修饰电极的电化学性能,表明采用离子液体/纳米四氧化三铁复合膜可有效提高丝网印刷电极的电子传递能力和有效面积,修饰电极对镉离子和铅离子显示出了良好的检测灵敏性。在最优检测条件下,修饰电极对镉离子和铅离子峰电流在浓度分别为0.2~35.0μg/L和0.2~20.0μg/L范围内呈现良好的线性关系,检测下限分别为0.06、0.1μg/L(S/N=3)。将该电极用于检测土壤和水样本中的重金属镉和铅,表现出较好的选择性和检测精度。
- 王辉赵国王志强刘刚
- 关键词：重金属检测离子液体纳米四氧化三铁
- 基于能量的ZigBee定位算法研究被引量：9
- 2013年
- 为了提高无线传感器网络中基于接收信号强度指示(RSSI)方式的定位精度,分析了不同类别的经典定位方法,提出了基于能量的具有环境适应性的定位算法.在对ZigBee协议栈进行分析和研究的基础上,针对实际的定位需求,设计了能计算环境参数和定位的通信帧.通过在实际环境下对该算法进行实验验证,结果显示:在空旷环境下60m×60m的区域内,定位精度达到2m,相对误差<2.8%.
- 徐守志祁永华徐波陈泽华
- 关键词：无线传感器网络接收信号强度指示ZIGBEE协议栈帧结构
- 农药残留加工因子及其在膳食暴露评估中的应用被引量：10
- 2014年
- 从初级农产品到入口的食品通常需要各种加工处理,而加工过程会影响食品中的农药残留水平,从而影响来源于初级农产品检测数据的风险评估结果的准确性,因此在风险评估模型中纳入农药残留加工因子有助于真实反映农药残留膳食暴露风险。本文以常用的食品加工技术如清洗、去皮、烹调、榨汁、杀菌及其他相关技术为出发点,综述了典型的加工方式对食品中农药残留的影响以及目前相应的加工因子在农药残留暴露评估中的应用情况,为掌握食品中农药在加工过程中的残留动态、改进食品加工技术提供参考,也为农药残留膳食暴露评估提供依据,进而真实反映人群中农药残留的暴露风险。
- 李安潘立刚王纪华王冬王北洪付海龙靳欣欣
- 关键词：食品加工农药残留
- 基于单传感器补偿融合的农药检测系统设计
- 2016年
- 针对当前用于农药残留的现场检测仪器存在检测时间长、重复性差及抗温光干扰能力有限等不足，基于酶抑制法结合前置光路补偿及数据融合算法设计了一种稳定、可用于现场检测的便携式农药残留检测系统。该系统主要包括吸光度感知模块和信号数据融合调理模块。吸光度感知模块在样品水浴恒温前提下，增加前置补偿检测光路，降低温度及杂光信号干扰；数据融合调理模块将经光电转化及电路采集的信号分组融合，增强信号真实性。测试表明，该传感器系统具有良好的稳定性与重复性（相对标准偏差小于2.5%），补偿光路的引入有效降低了外界光干扰。经实验证实抑制率高于70%的样品验证率达85%，且抑制率高于50％时不同农药检出浓度均在0.5~5.0 mg/kg范围内，满足现场检测需求。
- 罗伟李淼张健李华龙高翔
- 关键词：传感器农残检测数据融合
- 水稻田甲烷在线监测系统设计
- 2016年
- 介绍了一种采用传感技术、嵌入式技术与无线远程通信技术相结合的水稻田甲烷在线监测系统。该系统以STM32F103VB处理器及甲烷（CH_4）气体传感器DynamentMSHia-HC为核心,集成GPRS无线通信等功能模块,实现对水稻田甲烷气体排放实时在线监测。首先,介绍了系统的总体设计与核心结构,包括系统的硬件结构与软件结构;其次,对系统进行性能验证实验。结果表明：该系统具有良好的稳定性,能够在0~5%量程内对甲烷浓度进行实时在线精确监测,满足水稻田环境下甲烷气体排放速率及单位面积的排放通量的实时监测,具有广阔的应用前景。
- 陈友安张建高翔李华龙罗伟
- 关键词：甲烷嵌入式系统微处理器GPRS
- 巡航式水产养殖水域水质监测系统设计
- 2016年
- 水质可直接影响水产生物的产量与品质,其中水温、溶解氧和pH等是影响水质的重要因子,因此有必要对其进行监测。传统实验室水质监测方法成本高、实时性差,且需专业技术人员;而基于无线传感网络的水质监测系统存在布点繁琐、成本较高等缺点。针对上述问题,设计了巡航式水质监测系统,将传感器搭载在遥控小船上,通过遥控小船的移动,检测整个水域的水质情况。经实验验证,该系统准确可靠,可以应用于水产养殖水域的实际水质监测。
- 高翔李淼陈友安李华龙杨选将
- 关键词：水质监测水温溶解氧PH值
