马铃薯播种机|科技赋能让农业现代化“快马加鞭”( 二 )
“经过试验证实 ， 新技术不仅为智能化播种装备提供强力支撑 ， 还提高了播种施肥作业信息化监管水平 。”牛康说 。
而重庆文理学院智能制造工程学院教师黎斌则从粮食干燥理论及技术入手进行了分析 。
粮食干燥环节具有防止腐烂、便于运输、便于加工、减少损失等作用 。上世纪80年代 ， 美、日、加拿大等发达国家的粮食干燥机械化程度已达95%以上 。而我国粮食总产量达6亿多吨 ， 80%在农村 ， 干燥机械化程度总体不足20% 。
黎斌表示 ， 目前粮食干燥机存在技术与能量评价方法两方面的问题 ， 主要表现为干燥过程解析理论不完整、物系能效评价方法不科学、评估指标过多、忽略环境对干燥效果的影响 。针对上述诸多问题 ， 重庆文理学院智能制造工程学院教授赵立军团队经过多年探索从能量和经济两个角度提炼出其中的共性问题：不同能量形式之间可以相互转换的有用能部分 ， 即?；干燥的最终目的是以最低成本实现经济效益最大化 ， 即成本 。
黎斌以5HP-50双塔循环玉米干燥装备为例 ， 构建生产结构图 ， 采用改进生产结构分析法构建?经济成本矩阵 ， 求解得出各?流单位?经济成本 ， 从能量和成本两方面揭示出各?流时空分布情况及各用能薄弱环节 ， 并给出优化方案 ， 实现玉米烘干过程“透明化” 。比如 ， 从高湿玉米中去除1公斤水的?经济成本仅为0.38元 。
无损精准感知马铃薯品质
作为世界上马铃薯种植面积最大、总产量最多的国家 ， 2020年 ， 中国马铃薯产量为1.3亿吨 ， 产量占全球24.91% 。马铃薯几乎适应我国绝大多数的种植环境 。
“随着国家对马铃薯主粮化的加快 ， 在加工前对每一个马铃薯进行品质快速无损检测很有必要 ， 对保障我国粮食安全、缓解资源环境压力、改善民众膳食结构和促进农民增收和农业发展有重要意义 。”杭州电子科技大学数字农业研究院副教授陈丰农指出 。
目前 ， 市场上马铃薯分选机非常多 ， 但绝大多数是简单分选 ， 也有部分用机器视觉进行分选 。不过 ， 依然缺乏对马铃薯内部品质进行快速无损精准分级的设备 。此前 ， 中国农业机械化科学研究院研究员杨炳南团队在马铃薯品质上做了大量的工作 。国外也有不少厂家制造了马铃薯品质的机器 ， 但主要集中在机器视觉的外部品质检测 ， 且价格昂贵 ， 在售后服务方面缺乏有效保障 。
陈丰农表示 ， 他们团队基于机器视觉和近红外光谱技术 ， 采用深度学习和光谱分析等对马铃薯表面和内部缺陷、重量大小、内部物质含量等进行快速无损精准感知 。
这其中包括马铃薯腐烂、绿皮、发芽、机械损伤共4 类表面缺陷 ， 黑心病和空心病等内部缺陷 ， 淀粉含量 ， 糖度和酸度等指标 。
“经过实际验证 ， 我们可以实现深度学习算法对其外部品质的检测速度单个通道可达60pc/秒 ， 光谱分析方法对其内部品质检测速度可达50pc/秒 。”陈丰农表示 ， 该设备能结合马铃薯外部与内部品质进行综合分析 ， 还可以根据客户的需求任意增加和减少功能 ， 实行产品差异化 。目前第一代产品已经开发成功 ， 正在进行第二代产品开发 。
推荐阅读
- 鸡肉炒马铃薯怎么做（制作鸡肉炒马铃薯的方法）
- 新型高科技服装面料有哪些（有哪些新型高科技服装面料）
- 马铃薯淀粉|教你在家做最经典的宝宝小零食，简单又好吃，学会就别再外面买了
- 科技|第九届北京国际科技电影展云端成功举办
- 机器人|中国科技馆“智能”展厅全新亮相
- 马铃薯湿粉条怎么吃（马铃薯湿粉条如何做吃）
- 选文理科要怎样选择（选文理科技巧）
- 智能化|原叶茶标准化：世界上可以拥有两片科技含量完全相同的茶叶
- 科技成果转化|浅谈科技成果转化生态体系的构建
- 手语翻译|教AI认手语的年轻人：借助科技让更多聋人被“听见”