时间:2023-12-14 10:03:41
引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇遥感控制技术范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。
[摘要] 目的 研究大孔树脂富集肝达康颗粒中芍药苷的工艺条件。方法 采用HPLC法测定的芍药苷含量为指标,考察了不同种大孔树脂对芍药苷的富集效果。结果 X-5型树脂对芍药苷的保留率在75%以上。结论 部分大孔树脂可用于富集肝达康颗粒中芍药苷成分。
[关键词] 肝达康颗粒;芍药苷;大孔吸附树脂
肝达康颗粒由白芍、柴胡、当归等15味中药制成,白芍为君药,其主要成分为芍药苷。为达到剂量小、服量小的现代中药要求,有必要对提取物进行精制纯化。目前,大孔树脂在中草药成分的精制、分离、纯化、富集等方面的应用越来越广泛。为此,本实验以芍药苷含量为指标,考察了几种大孔树脂对肝达康颗粒中芍药苷的富集效果。
1 仪器与试药
1.1 仪器 Agilent 1100 series高效液相色谱仪、DAD检测器、PhenomenexC18-ODS柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),Rev.A.06.01软件版本;SK3300H超声波清洗器(上海科导超声仪器有限公司);800B台式离心机。
1.2 试药 白芍、柴胡、当归等15味等中药经鉴定符合中国药典(2005年一版)有关规定;树脂型号X-5,AB-8均来自南开大学化工厂;D101大孔树脂(上海汇脂树脂厂);芍药苷对照品(中国药品生物制品检定所);甲醇、乙醇、无水乙醇及其他试剂均为分析纯。
2 方法及结果
2.1 芍药苷含量测定方法的建立
2.1.1 色谱条件 色谱柱:C18-ODS柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相:乙腈-0.1%磷酸溶液(14∶86);柱温:25 ℃;检测器:DAD;检测波长:230 nm;流量:1.0 ml/min。理论塔板数按芍药苷计算不少于5000,分离度大于2。
2.1.2 线性关系的考察 精密称取芍药苷对照品6.6 mg,置于50 ml容量瓶。加入无水乙醇并稀释至刻度,摇匀即得(每1 ml溶液中含芍药苷132 μg)。精密吸取对照品溶液2、4、6、8、10、12 μl注入高效液相色谱仪,照上述色谱条件测定峰面积。以芍药苷浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,得回归方程Y=1068.39 X-5.77,r=0.9999。表明芍药苷进样量在0.264~1.584 μg范围内线性关系良好。见图1。
2.1.3 精密度考察 精密吸取芍药苷对照品8 μl,连续进样5次,芍药苷平均峰面积为1135.6142,RSD为0.21%(n=5)。见图2。
2.1.4 稳定性考察 分别于0、4、8、12 h精密吸取供试品溶液8 μl,按上述色谱条件测定峰面积积分值,结果RSD为0.34%,表明芍药苷在12 h内稳定。见图3。
2.1.5 重现性考察 取同一批白芍药材2 g,共5份。按上述条件,测定其芍药苷面积积分值,RSD为1.02%(n=5),说明结果重现性良好。
2.1.6 回收率考察 精密称取相当于2 g白芍饮片的干膏,共5份,分别加入芍药苷对照品溶液(132 μg/ml),按照供试品溶液的制备方法进行制备,测定芍药苷的含量,平均回收率为(99.27±1.00)%,RSD为1.33%(n=5)。
2.2 过柱处理
2.2.1 药液的制备 白芍投料量为6 g。柴胡、当归等6味首提挥发油,药渣及余液与白芍等7味加水共煎2次,每次2 h,合并煎液,滤过;鳖甲加水煎煮3次,每次2 h,合并煎液,滤过;湘曲浸提3次,合并浸提液,滤过;以上药液合并滤过浓缩至300 ml,即得。
2.2.2 树脂的预处理[1] (1)先用乙醇在柱上流动清洗,不时检查流出的乙醇液,至乙醇液与水混合(1∶5)不呈白色浑浊,然后以大量蒸馏水洗去乙醇至无醇味;(2)用5%HCl洗脱,再用蒸馏水洗至中性;(3)用2%NaOH洗脱,再用蒸馏水洗至中性。
2.2.3 过柱 精密吸取25 ml药液[2],分别通过大孔吸附树脂(柱长16 cm,内径1.5 cm,装高12 cm,床体积为21.1 cm),流速为每分钟约1~2 cm,然后用50%的乙醇150 ml洗脱,收集洗脱液。适当浓缩后,放冷转至25 ml容量瓶中,加水至刻度,摇匀,即得过柱液。
2.3 测定
2.3.1 总固形物的测定 取已处理好的大孔树脂,吸取肝达康提取液25 ml上柱,按上述条件洗脱,收集洗脱液,置已称定重量的洁净干燥烧杯内,置水浴中蒸干,取出,放在105 ℃烘箱中烘1 h,取出,放干燥箱内冷却30 min,称定重量,计算总固形物含量。结果见表1。表1 过大孔吸附树脂前后总固形物的测定 从表1可知,通过大孔树脂吸附柱后,每克生药的总固形物较未过柱大幅度下降,尤其是X-5和D101型号树脂的精制纯化效果更为明显,可以达到减少服用剂量的目的。本文由教育大论文下载中心WwW.JiaoYuDa.CoM整理
2.3.2 芍药苷含量的测定 供试品溶液的制备:分别精密吸取各种树脂过柱液1 ml,转至10 ml容量瓶中,加甲醇至刻度,摇匀,离心10 min,取出,取上清液作为供试品溶液。测定:取对照品溶液和供试品溶液20 ml,注入高效液相色谱仪,测定积分值。结果见表2。表2 过大孔吸附树脂前后芍药苷含量的测定 从表2结果可知:X-5、AB-8两种树脂对芍药苷的吸附较好,其中X-5吸附率超过75%;D101较差。前两种符合精制要求。综合考察总固形物的保留率和芍药苷的收得率,选择X-5用于精制纯化肝达康颗粒。
3 讨论
本试验比较了3种大孔吸附树脂对肝达康颗粒提取液中芍药苷成分的富集效果,最后选用X-5型大孔树脂精制纯化。采用此工艺能较大程度的富集芍药苷有效成分,其含量可以达到质量标准的要求,可以考虑进行工业化大生产。
大孔树脂用于中药精制纯化的工艺参数包括上样量的选择,洗脱剂浓度的筛选,洗脱剂用量的确定等方面。为更加全面地掌握X-5型大孔树脂用于肝达康颗粒的精制工艺,有必要在下阶段进一步研究。
[参考文献]
关键词:TM遥感影像;山西省;反演模型;土壤有机质
1. 引言
土壤有机质对于增加土壤肥力以及促进植物生理活性具有重要意义[1]。研究土壤有机质的空间分布,可以提高土壤质量,确保农业可持续发展。遥感技术已被广泛地使用在土壤调查之中。相比传统土壤有机质的测定方法,遥感技术具有时限性与可获取性等优势。本文使用遥感影像分析山西省土壤有机质空间分布,可以有效地促进山西省的资源转型。
2. 材料和方法
2.1 研究区概况
山西省地处华北西部的黄土高原东翼。地理坐标为东经110°14'~114°33'、北纬34°34'~40°44'。土地面积为156700km2 [2]。全省地貌类型相对较复杂,包括丘陵、盆地等地貌,丘陵与山地占到全省的三分之二。山西省境内坡地与旱地较多,且耕地产量较低。
2.2 土壤样品处理
本研究将山西省2008年的耕地评价数据作为土壤样品数据,在经过对土壤有机质实测数据(0cm~20cm)均匀筛选,剔除异常值[3]后,得到392个土壤样品。
2.3 遥感技术测定法
2.3.1 遥感影像预处理
本文采用Landsat-5TM的L2级TM数据,影像获取时间为:2008年3月和2008年11月,和本次获取的土壤样点时间基本一致。所使用的影像已经过系统辐射校正和几何校正,仍需要进一步的辐射校正等处理。辐射校正包括辐射定标、大气校正。消除系统误差采用的是辐射定标,消除外部误差采用的是大气校正[4]。本文将影像单波段band1~5,7合成。把DN值转换为辐射亮度值L,然后使用不变目标法相对大气校正方法清除光照等对地物反射的影响。对影像采用先辐射归一化后拼接,从而合成研究区的遥感影像图。
2.3.2 耕地图层提取
结合使用监督与非监督分类能较好地提高分类精度,本文利用上述方法得到山西省耕地图层。分类后处理得出耕地像元面积是50918.67km2,与山西省实际耕地面积相差约6%,结果表明分类精度较高。
2.3.3 处理光谱数据
通过对可见光区域的光谱值进行对数变换,能有效地减少光照变化所引起的乘性因素影响。有研究发现,低阶微分处理后的光谱数据能够去除部分光照等因素的影响[5]。本文对光谱值采取各种数学变换,找出对有机质含量最敏感的指标。
2.3.4 划分区域
本研究根据山西省地形地貌、土壤等自然因素,把山西省划分成四个区域:中南部盆地边山丘陵区、北部边山丘陵区、西部黄土丘陵沟壑区、东部丘陵低山区。根据四个区域分别反演的山西省土壤有机质含量更准确。
2.3.5 模型建立与验证
经对比得出,有机质含量和对应的光谱值及其数学变换之间采用指数关系表示效果最好。本研究使用多元逐步回归分析方法建立土壤有机质反演模型,最后,采用均方根误差验证模型。
3. 结果与分析
3.1 土壤有机质含量与光谱值之间的关系
3.1.1 中南部模型建立与验证
使用中南部盆地边山丘陵区71个样本,在SAS软件中经过多元逐步回归分析,建立中南部区域有机质反演模型如下:
(1)
采用36个实测点对模型进行验证,检验样点系数R2=0.64,模型精度较高。
3.1.2 北部模型建立与验证
使用51个样点建立北部土壤有机质含量的反演模型为:
(2)
采用38个样点进行验证,检验样点系数R2=0.62。
3.1.3 东部模型建立与验证
使用57个样点建立东部土壤有机质含量的反演模型为:
(3)
使用39个样点进行模型验证,检验样点系数R2=0.60。
3.1.4 西部模型建立与验证
采用61个样点建立西部土壤有机质反演模型为:
(4)
采用39个样点验证模型,检验样点系数R2=0.66。
3.2 山西省表层土壤有机质含量空间分布
将四个区域遥感影像耕地图,分别通过各自区域模型进行运算后,得到如下山西省耕地有机质分布,如下图1所示:
结果显示,山西省耕地土壤有机质含量从西北到东南逐渐升高。全省地势从西北到东南依次降低。西北部是黄土高原,土壤有机质含量较低,大多介于3.42g/kg~8.66g/kg之间。晋北地势较高,雨水少,多数为旱生草本植物,土壤有机质含量最低。东南部有机质含量最高,这是由于东南部主要为褐土,降水量较多。东南部部分区域土壤有机质含量大于29.62g/kg。中部地区大多为潮土,其保肥性能较好,所以其有机质含量也相对较高。有机质含量由北到南依次过渡到13.91g/kg~19.14g/kg,部分地区有机质含量超过19.14g/kg。西部区域有机质含量低于东部区域,这是由于西部土壤类型属于灰褐土,是介于森林草原与干旱草原之间,而且东南部年降雨量大于西北部地区。山西省土壤类型、降雨量、地形地貌等因素是形成以上土壤有机质含量空间分布的主要原因。
4. 结论
本文通过对遥感影像预处理及对光谱值采取各种数学变换,分别建立了山西省四个区域的土壤有机质含量反演模型。结果表明利用TM影像能够直观地显示出山西省耕地土壤有机质含量的空间分布。在后续研究中,采用高光谱遥感技术建立模型,能够更精准地获取土壤光谱信息,提高模型精度。
参考文献:
[1] 王相平,杨劲松,金雯晖,等.近30年玛纳斯县北部土壤有机碳储量变化[J].农业工程学报,2012,28(17):223-229.
[2] 康志文.山西省旱作农业发展战略探讨[D].西北农林科技大学,2006,11.
[3] 杨希东.实验数据异常值的剔除方法[J].唐山师专学报,1998,20(5).
【中图分类号】R352【文献标识码】B【文章编号】1005-0515(2011)03-0351-01
真空冷冻干燥简称冻干,就是把含有大量水分的物质预先进行降温东结成固体,然后一定真空条件下使水蒸气直接从固体中升华出来,而物质本身留在冻结时的冰架中。它是一种现代化的干燥技术。是真空技术、制冷技术和干燥技术的结合。又是一门跨越多个学科领域的交叉科学。涉及传热传质、流体力学、自动控制、食品营养、生物工程材料等专业知识。由于在低温及真空状态下完成对制品的脱水干燥,而成为医学生物制品中首选的干燥保存方法。该技术最早于1813年由英国华莱斯顿发明,1909年沙克尔用真空升华干燥法对抗菌素、菌种、狂太病毒及其他生物制品进行冻干保存,取得较好效果。
冷冻干燥是用来干燥热敏性物质和需要保持生物活性的物质的一种有效方法。该技术最大程度上防止了生物制品、药品在水和热的作用下很容易产生的性变和分解,对生物组织和细胞体损伤较少,能减少活菌体及病毒的死亡。低温干燥,物质中挥发性成分损失很小,微生物的生长和酶的作用无法进行,能保持原来性状。由于干燥在真空下进行,氧气较少,因此易氧化的物质的到了保护。干燥能排除95%~99%以上水分、使干燥后产品能长期保存而不致变质。例如,人血浆在液体状态只保存几个月,而冻干后可保存5~10年。麻疹弱毒活疫苗在液态的有效期为三个月,冻干后可延长一年。真空冷冻干燥的缺点是投资大、维护费用高、因而产品成本高。现在国内许多制药企业都用冷冻干燥法加工药物,如各种抗生素、生物提取物、疫苗、酶制品等。
1 冻干机性能选择
药用冻干技术必须符合《GMP》规范,一台较完善的冻干设备除了容纳最新的冻干技术外,其性能还必须具备安全性、可靠性、适应性和经济性四个方面的综合能力。
冻干机的容量、规格,包括隔板面积、冷凝器补水量、隔板尺寸、隔板间距等,都应与生产量大小相匹配。
隔板正反面都要相当平整,板温均匀,板与板之间、板的每个点温差应控制在正负1°C内,才能保证整批产品质量均一。
冷凝器的温度应能在1~2小时内降至所需温度,一般为-45°C以下。
箱体的真空度,空箱测定应在30min内达到2.66Pa,冻干箱体、板层和水汽凝结器、蒸汽冷凝管均属受内外压部件,它们在真空下的泄漏对药品可能造成污染,因此冻干设备中内外压部件都必须进行严格的泄露测量,使之符合安全性指标。
箱体应采用优质不锈钢材质、设计合格、方便清洗、高度耐腐蚀。凡是直接和间接接触药品的冻干箱体、板层、软管、活塞杆和水汽凝结器、蒸汽冷凝管以及各类真空阀门,管道件等选用抗腐蚀性佳的进口低碳不锈钢材质sus304(L)或sus316(L)。为了便于人工清洁和CIP自动在线清洗冻干箱体、板层和水汽凝结器,这些部件内部构造尽可能简单,以最少的零件达到同样的功能。清洗水必须是50~60°C不得重复使用的超滤水,零件容易拆装、维修方便、不允许有死角等不易清洁的结构。冻干箱体采用大圆角结构,所用的焊接结构经氩弧焊焊后修磨成圆弧角或45度角。板层连接软管sus304(L)不带网体整体螺旋管,箱内管道和箱底设计略有坡度,为了达到在高真空下最小的材质放气量和清洁的目的,冻干箱体和板层表面必须进行镜面抛光处理。
2 冻干机附属装置
2.1 液压装置,由于冻干后在箱内整箱轧塞,板层能上下自由移动,有利于箱内清洗,容易接近箱内各个部位。
2.2 有限量泄漏装置,用于控制箱内真空度,有控制的掺入氮气或无菌空气,它将有利于二次干燥阶段制品的升温,可缩短冻干周期2~3小时。
2.3 控制系统,主要控制隔板温度,可通过记录仪保存产品温度,、隔板温度、冷凝器温度、箱体真空度等,并设有连锁报警,提高操作的可靠性,避免产品在操作或配套设施出错时蒙受损失。
企业应根据自己的需求选择进口冻干机或国产冻干机,并考虑价格、安装调试、维护保养、零件供应、售后服务等问题。
21世纪是以生物、材料、电子、信息科学等领域的重大发展为标志,真空冷冻干燥技术在次会发挥重要作用。
在一些发达国家,冻干食品占方便食品的比例越来越大,被认为是高档的脱水食品,并广泛应用到食品各个领域,如方便食品、即时汤料、粉末蔬菜、颗粒蔬菜、速溶饮品等,国际上的冻干食品总是供不应求。
在医学方面,冻干技术也为医学的发展提供依托,离体生物组织冻干保持活性的研究,从简单的细胞组织到复杂的人角膜细胞结构,正处于深入的发展研究阶段。
在纳料材料领域,冻干作为低温化学制粉过程,其产品品质和性能的优势,而且由于尖端领域或宇航、军事等特殊领域,因此具有良好的开发应用前景。
真空冷冻干燥技术在功能食品和纳米材料、生物、医学等方面的大规模应用,为冻干技术开辟了广阔的前景。
随着冻干技术应用领域的深入和扩展,冻干设备也需要不断发展,生物制品和药用冻干机应提高自动化程度及运转的可靠性,进一部加强清洗消毒灭菌功能。食品用冻干机应提高产量,设备改进的目的是降低设备及产品成本,提高质量。
参考文献
[1] 曾军冷冻干燥的设备性能选择以及配方研究,冻干工艺经验,海峡药学。2001年. 第13卷.第一期99
【关键词】AO;可视化;气溶胶
【Abstract】Particulate matter has become the primary pollutant of the province’s major cities. As an aerosol substance, it has been a main target of ambient air quality monitoring. The technology of the satellite remote sensing can dynamic monitor the aerosol optical depth and other key index factors to further monitor the haze, dust and other air pollution phenomena. Complexed remote sensing technology and ground data, this paper gives the visualization of the process of air quality in the form of distribution and change of status API index, through the GIS secondary development tools, reaching the goal of macroscale reflect the regional distribution of the province’s air quality and pollution.
【Key words】Arc Object; Visualization; Aerosol
1 研究背景
近年来,尤其是秋冬季节我省绝大多数城市的首要污染物是颗粒物,其作为气溶胶物质的一种长期以来一直是空气环境质量监测的主要对象,同时也是空气污染指数评价的重要因子。利用卫星遥感技术通过动态监测气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth,简称AOD)等关键指标因子,能够有效解决地面固定观测站空间覆盖度不够等问题[1],并可进一步辅助监控灰霾、沙尘等空气污染现象。
气溶胶光学厚度(AOD)被定义为介质的消光系数在垂直方向上的积分,是描述气溶胶对光的衰减作用的主要因子。它是目前可以得到的气溶胶数据中覆盖范围最广、较准确的一种数据,也是推算气溶胶含量、评估大气污染程度、确定气溶胶气候效应的关键因子[2-3]。
GIS可视化技术(GIS Visualization)是目前信息领域中广泛应用的一项技术,它通过强大、有效的地图系统将复杂的空间数据和属性数据以地图学的形式进行描述,兼具人性化的界面风格设计,实现了文本、图形和图像信息相结合的定位、查询、检索模式,信息表达形象直观,使用操作简单便捷[4]。
通过遥感解译数据与地面数据相结合的方式,环境空气质量分布进行模型拟合利用ArcGIS平台展示API指数拟合结果,在抽象的数值与具体的地理位置之间建立联系,以特定的符号、颜色、图表显示在地图上,实现卫星遥感环境空气质量的可视化表达。同时基于地图的可视化信息,查询、统计功能也将变得更加简单、直观,通过可视化的查询语言,实现对AOD、API数据的图表化查询展现;通过建立专题地图,帮助用户加深理解,从而有助于发掘数据、信息间的内在规律,实现辅助决策。
2 需求分析
通过提取美国对地观测系统EOS-MODIS卫星遥感数据中的气溶胶信息,结合地面数据及其他气象资料,依据建立的线性回归拟合模型演算出空气污染指数API及对应的环境空气质量等级,并提供可视化表达界面,最终达到利用气溶胶光学厚度AOD等遥感技术监测数据实时反映宏观尺度全省各地区空气质量与污染分布状况的目的。
2.1 数据需求
拟合模型所涉及的数据主要由三部分组成,其中输入数据包括:①卫星遥感气溶胶光学厚度数据,数据格式为栅格型,②相对空气湿度数据,可转化为空间点图层,数据格式为矢量型;输出数据为空气污染指数API,数据格式为栅格型。
2.2 业务需求
结合环境监测具体业务需求,力求通过遥感技术与地面数据相结合的方式,将模型拟合后的环境空气质量分布与变化状况以API指数的形式进行可视化表达,从而达到实时反映宏观尺度全省各地区空气质量与污染分布的目的。
3 设计思路
3.1 模块框架设计
以江苏省作为主要研究区域,以气溶胶光学厚度AOD影像、相对空气湿度RH数据为基础,参照遥感AOD数据处理流程,利用ArcObject组件库实现实时高效地遥感数据解析,并引入研究构建的AOD-API回归统计模型,拟合计算得到全省各地区的API数值,同时利用ArcGIS软件展现模拟结果,不仅大大提高了数据的处理效率,而且能够直观形象地表达全省范围内的空气状况模拟结果,并与自动站实测数据进行比对。
可视化模块的总体架构分为界面层、业务逻辑层和数据访问层三个层次。界面层用于采集用户输入的相关信息,展示地理信息和模拟结果。该层利用ArcGIS软件界面,同时调用.Net定制的WinForm界面。业务逻辑层在模块运行提供地理信息处理功能,根据具体业务需求,业务层把界面上用户输入的信息通过业务规则分解,需要进行地理信息处理的,把参数推送给AO组件的接口,并接受运行结果再传递给界面显示;需要与属性信息之间进行交互的,通过适配器读取属性信息进行运算,业务层起到承上启下的作用。数据访问层主要用于模块运行时所要涉及的空间数据与属性数据,提供接口供业务逻辑层访问调用。
3.2 模块开发环境
气溶胶数据反演模块采用.Net开发平台,利用ArcGIS平台提供的ArcObject接口进行二次开发,实现AOD影像数据解析、回归模型拟合、结果统计渲染等功能。
ArcObject(简称AO)是ESRI公司ArcGIS家族中应用程序ArcMap、ArcCatalog和ArcScene的开发平台,它是基于COM(Components object Model 对象组件模型)技术所构建的一系列COM组件集,具有很强的GIS功能和制图功能,有1800多个组件、几百个具有良好文档说明的接口和数千个方法组成,作为ArcGIS可重用的通用二次开发组件集,以其强大的功能类库,对地理信息系统(GIS)的功能实现和扩展表现得十分出色[5]。
3.3 模块数据来源
1)空间数据
采用的是1:250,000江苏省行政区划图、江苏省省辖市行政区划图等。
2)湿度数据
模型构建中涉及的湿度(RH)数据是由省气象局提供,时间跨度由2008年7月1日至2009年6月30日共计一年。在模块计算过程中通过Excel适配器读取Excel固定格式的湿度数据,根据时间、省辖市名称获得相应值。
4 开发过程
根据课题的研究结果,设计参数的设置界面,在界面上选择待处理的AOD数据、研究区域、工作路径等参数,根据参数首先对AOD数据名称进行解析,得出具体AOD数据日期,同时进行格式转换,剔除异常值并获取研究区域内的AOD点图层,通过IDW插值补全全省AOD数据。另一方面读取Excel统计表中各相关监测点位的空气相对湿度数据,根据样本日期提取出当日的相对湿度值,生成相对湿度点图层,再通过IDW插值方法生成全省湿度数据。之后,根据样本日期所处的季节选择相应的AOD-API回归统计模型,进行气溶胶光学厚度AOD与相对空气湿度RH的公式拟合计算,得到全省范围内各地区的API估算值,并与实测数据进行比对,分别利用分层设色渲染,可视化展现模拟结果。
5 关键技术应用
1)删-矢数据转换技术
气溶胶光学厚度(AOD)数据是栅格格式,其中包含异常值,不利于进一步的空间分析,利用GIS平台提供的数据格式转换Conversion工具,将栅格数据转换成矢量数据,在剔除异常值后,进行插值,获得研究区域内较为完整的数据分布。
在多个图层参与计算时,栅格数据较为简便,此时将插值后的AOD数据和湿度数据都转换成栅格数据格式,利用Raster Calculator工具,对独立两个栅格图层进行空间数值计算,得到最终模型拟合结果。
2)GIS插值技术
气溶胶光学厚度(AOD)数据解译后,为了展示整个区域的空气质量状况,需要将未知数据地区的污染物浓度值利用插值方法得出。ArcGIS提供了反距离权重插值法、样条函数法、克里金法等一些特定用途的空间插值函数。经过优化模拟可知,反距离权重插值法的结果能更好地反映江苏省地区的实际污染情况。反距离权重插值以插值点与实际观测样本点之间的距离为权重。
反距离权重插值法要求对受影响的局部控制点有清楚的认识,且其结论直接受到采样点数值的影响,采样点越多,对局部的真实反映越强,利用反距离权重插值法所确定的污染范围就越准确。
3)分层设色渲染技术
平台的空间渲染模块为管理人员提供区域空气质量空间分析动态插值与渲染功能,直观地展示空气质量实时空间分布特征,实现对监测因子的空气质量空间分析动态插值渲染功能,直观地展示了区域空气质量实时空间分布特征。平台的空间渲染模块需要根据各站点的小时值、日均值等实时生成污染物浓度空间渲染图,利用GIS技术实现这一目标。
6 可视化模块展示
1)加载预处理后的MODIS气溶胶光学厚度AOD栅格数据图层。
2)参数调整设置
选择气溶胶模拟模块,根据主要参数设置窗体的提示设置运算所需的参数。主要包括,待解析的遥感AOD数据、参与运算的江苏省行政区划面状图层、根据选择AOD数据的名称模块会自动解析出AOD数据所处的日期、确定运算过程中是否考虑湿度因子、根据解析时间和是否考虑湿度因子自动显示模块运算的公式、参与模块运算的外部数据(xls格式)的位置和模块运行时产生中间和结果数据存储的文件夹路径。
3)过程演算与专题制图
开始计算后,经过后台的数据转换、IDW插值、栅格运算、图层渲染、结果输出等步骤,最终生成一个系列图层,主要包括AOD参照图层、API拟合图层等。
7 结论
基于ArcGIS平台二次开发了AOD-API拟合与可视化表达模块,实现遥感AOD数据和RH数据自动推演出API数据的计算过程,并实现运行结果表明,RS/GIS可视化技术支持下的全省空气状况及变化趋势模拟与传统表征手段相比,能够更好的体现不同地区空气环境质量的区域分异性,更为准确地显示颗粒物污染的程度和变化情况。
【参考文献】
[1]王家成,朱成杰,等.北京地区多气溶胶遥感参量与PM2.5相关性研究[J].中国环境科学,2015,35(7):1947-1956.
[2]单楠,杨晓晖,等.基于MODIS的中国陆地气溶胶光学厚度时空分布特征[J].中国水土保持科学,2010,10(5):24-30.
[3]李成才,毛节泰,等.利用MODIS研究中国东部地区气溶胶光学厚度的分布和季节变化[J].科学通报,2003,48(19):2094-2100.
关键词新生儿病房规范消毒无菌操作降低院感的发生率及新生儿死亡率
医院感染的预防和控制是保证医院护理任务和安全的重要内容自从有了医院就有了医院感染医院感染已成为影响患者安全、医疗护理质量和增加医疗费用的重要原因也是医疗高新技术开展的主要障碍之一。年世界卫生组织对1个国家55家医院开展院感现患率调查发现有8.7的住院患者有医院内感染。而护士在临床上承担着大量的对患者的治疗性和照顾性的工作与患者接触密切、连续、广泛。因而护士在护理工作中严格执行无菌技术和规范消毒对预防和控制院内感染起着重要的作用。
新生儿科的医院感染的预防工作任重而道远
在一些医院感染暴发事件中得到启示:①新生儿为医院感染的重点人群。②近年来几次严重的院感事件都与新生儿有关。③新生儿的个体特点决定了其为医院感染的重点人群。④引起新生儿院感暴发的原因很多外源性感染常是造成暴发的重要原因。如医护人员不足、手卫生意识不强、病房过渡拥挤和消毒隔离不规范等。
新生儿科护士的规范消毒与无菌技术
空气:新生儿病房全部安装空气消毒机每天消毒次每次1小时每年对消毒机清洁消毒并进行效果评价。
环境和物表:①墙面和门窗:保持清洁每周用8消毒剂擦拭1次。②地面:每天1次使用含氯5mg/消毒剂湿拖。③医疗器械:呼吸机、监护仪、输液泵、听诊器等每次使用完后用75酒精擦拭。④诊疗物品:治疗车、门把手、床栏杆、床头柜每天用含氯5mg/的消毒剂擦拭1次。⑤消毒使用安尔康爱尔碘皮肤黏膜消毒液每周更换。⑥体温计用5mg/含氯消毒剂浸泡分钟~1小时清水冲洗后晾干备用消毒剂每天更换。⑦湿化瓶、吸氮管、吸氮装置的更换与消毒。吸氮管用后即换吸氧管每天更换湿化瓶、蒸馏水、吸氮装置每天更换用5mg/含氯消毒剂浸泡消毒分钟~1小时后用清水冲洗后待干备用。⑧暖瓶的污染。暖瓶每周用含氯消毒剂摸布进行擦拭。⑨新生儿保温箱的消毒:每天用清水擦拭1次新生儿从保温箱出来后用5mg/的含氯消毒剂内外擦拭干燥后备用。⑩对于各种注射、穿刺、采血器具使用符合国家有关规定的、由卫生行政部门批准使用的产品。
人员的管理:①晨间护理戴口罩、手套做完后脱手套后洗手。②治疗前后都用肥皂水洗手。为个以上患者操作中间用快速消毒剂(安立久手消毒剂)洗手接触污染物时戴手套。③治疗和护理过程中产生的废物严格归类放置按院感的要求进行终未处理针头放入一次性锐器盒各种管道毁形后浸泡然后打包交到医院垃圾暂存间输血袋输完血后送回到输血科。④在合理使用抗菌药物方面由于护士承担着给药的职责因而也要掌握和执行《抗菌药物临床应用指导原则》按照正确的给药途经、剂量、时间实施给药并注意药物的拮抗问题和观察患者用药后的反应等。
生活起居用品的管理:①物品应浸没在水中时间从水沸始算起不得少于15分钟干燥贮存小时更换。②新生儿使用的布类:一用一换。③床上用品:一用一换。④直接接触新生儿皮肤物品:一用一消毒。
护理操作环节的管理:护士在操作中严格执行无菌操作原则完善治疗和护理操作流程减少陪住人员及无关人员的停留降低人员密度减少探视、陪护人员。
结果
护士积极配合医院感染管理科的人员每个月对空气、物品、物表、手进行监测。同时对住院时间较长的新生儿进行血培养。监测结果是近五年来的院感统计表明新生儿科近5年来未发现1例新生儿医院感染病例且新生儿死亡率明显降低。
目前的楼道照明系统大部分采用普通电力照明,由于节能灯的启动次数影响其使用寿命,所以只能采用白炽灯,造成能源的浪费。并且传统的光控系统是通过阳光透过透光孔照射到光敏电阻上来实现的,透光孔上很容易堆积灰尘,导致白天亮灯光控误动作。传统声控系统抗干扰能力差,经常引起楼道灯误动作。同时楼道属于公共区域,普遍存在楼道灯疏于管理,坏损后无人报修以及楼道照明电费收缴困难等问题。
太阳能楼道照明系统构成原理如图所示。太阳能电池组件用来把太阳能转化成电能,安装或集成在无遮蔽的建筑物顶部或建筑物的南立面。蓄电池用来存储电能,楼道照明主控制器用来管理蓄电池的充电和控制负载的工作状态,延长蓄电池的使用寿命,提高充电效率,防止负载无效工作状态的发生。主控制器和蓄电池安装在建筑物户内的配电箱或控制箱内。红外遥感恒流控制的LED光源安装在各层楼道内。当户外地面自然光照度达到5-10Lx左右时,太阳能电池组件输出电压变成12-17V,根据不同楼道采光情况主控制器发出相应指令允许该系统内楼道灯负载处于准备工作状态,当楼道内有人出现时红外遥感启动负载照明,当人离开该楼道时经过一定延时(20-60s可调)楼道灯自动关闭。如果该楼道灯启动后人没有离开楼道遥感范围,灯会自动延迟保证照明。
1.从光源入手,提高楼道灯光效降低能源消耗
楼道照明属于间歇照明工作,人来灯亮人走灯灭。采用LED光源,利用其开关次数超50万次的特点,每次亮灯时间基本不超过30秒,LED还没有达到发热状态就停止工作。这样既解决了楼道灯频繁开闭造成光源寿命低的问题,又能杜绝LED光源由于长时间工作发热引起的光衰问题。在LED光源控制技术上采用PWM节能控制代替目前恒流常规技术,让每个LED管子均工作于额定电流状态,利用人眼视觉停留特点,通过频率调整达到LED光源无闪烁的效果。同等功率亮度,LED个数降低1/3,去掉恒流源,系统光源电源效率提高了15%以上,整个LED光源节能将近1/2。PWM无闪烁控制技术的使用降低了LED发热,极大提高了LED寿命。
2.采用太阳能非晶硅层压电池组件代替常规单晶或多晶硅组件
目前玻璃层压非晶硅电池组件技术已经非常成熟,不仅效率超过7%-8%,功率衰减的稳定性也基本达到了单晶或多晶硅组件技术水平,在阴天或弱光发电时效率比单晶硅组件提高了20%以上,价格降低了1倍。缺点是面积稍大了一点。但是由于采用了先进的光源及控制技术,即使20层楼的楼道照明组件功率也不超过50W,因此此缺点根本不会影响其在楼道照明技术中的应用。
3.太阳能楼道灯工作状态的控制技术优化整合
关键词:地物波谱;数据库系统;矿区
Abstract:Spectral characteristics data is the underlying data for quantitative remote sensing analysis and computer intelligent extraction,it is also an important basis for ground-objects identification.In this paper,on the basis of the existing spectrum data collection standard and custom standards,acquisiting ground-object spectrum ,and based on GDI+technology spectrum curve of visualization technology,spectral classification management technology based on relation database as well as the spectroscopic data quality control technologyto design the database of typical ground-objects spectrum.Then to management the typical ground-objects spectrum.
Key words: object spectrum; datebase system;mining
中图分类号:TP39 文献标识码:A文章编号:
1引言
矿产资源是我国社会和经济发展的重要保障,随着科学技术的发展,遥感技术的应用极大地促进了矿产资源的利用。遥感技术作为当今最先进的信息采集方式,具有视野宽、信息量大以及快速、动态监测的特点,可以从宏观上把握研究对象的变化规律,对其发展状况作出科学的结论,因此越来越成为资源开采、环境变化等区域性和全球性问题研究的非常重要的技术手段[1]。而建立一个涵盖矿区的主要典型地物(植被、土壤、岩矿、水体、人工目标等)波谱数据并能够网络共享、可持续更新的遥感全谱段的通用型波谱数据库是十分必要的,也是可行的。
2矿区典型地物波谱数据建设与管理
矿区典型地物波谱数据库建设和管理主要涉及到的关键技术包括基于GDI+技术的波谱曲线可视化技术、基于关系数据库的波谱分类管理技术以及波谱数据质量控制技术等。
2.1基于GDI+技术的波谱曲线可视化技术
GDI+(Graphics Device Interface Plus)是微软公司推出的一套采用C++语言编写的图形编程组件,主要负责在显示屏幕和打印设备输出有关信息,使用GDI+技术可以使图形硬件和应用程序相互隔离,从而只需编写与设备无关的应用程序方便地实现了波谱曲线绘制,并可以为用户提供丰富的图形交互功能,比如平移、缩放、全图显示和导出图片等功能。用户通过任意选择相关的波谱数据观测记录,可达到同时在图形绘制控件进行波谱曲线的可视化比较的目的。在波谱可视化比较界面中,用户也可以通过图形操作工具条提供的功能,对参与比较的波谱曲线进行调整,从而可以查看到更为精细的图形部分[2]。
2.2基于关系数据库的波谱分类管理技术
矿区地物波谱数据库的建设目的是为了充分利用示范矿区范围的地物光谱信息,利用遥感影像实现对矿区地物的有效识别与分类,其中主要存放的是标准波谱测量曲线及其配套参数信息,由于波谱测量的配套参数项较多以及其不确定性,采用两个数据表来实现复杂的配套参数表示。其中一个表用来记录观测项字典,另一个记录观测地点和观测项以及项的取值,矿区典型地物波谱数据库的数据组织采用大小结合,逐步细化分类的方式进行。矿区典型地物波谱数据库主要涵盖了植被、水体、人工地物、岩矿和土壤等几大类地物类型。本文以农作物为例说明波谱数据的数据组织关系设计、数据库结构设计和实现。矿区典型地物波谱数据库总体涵盖以下几部分内容,如图1所示。
图1.矿区典型地物波谱数据库总体结构设计
3结束语
本文给出了矿区典型地物波谱数据采集与建设管理的基本理论和相应的技术、流程。矿区典型地物波谱数据库收集了相应的地面波谱测量数据、遥感先验知识数据、模型数据和遥感影像数据,具有查询、对比、分析等丰富的功能,可以为矿区地质灾害和生态环境研究提供一个系统化和专业化的遥感波谱科学实验平台。
参考文献:
[1]雷利卿,岳燕珍,孙九林. 遥感技术在矿区环境污染检测中的应用研究[J]. 环境保护,2002,2(1):33-36.
关键词:精确林业 GPS GIS
在现代信息技术、生物技术、工程技术等一系列高新技术的推动下,林业正在进入以知识高度密集为主要特点的知识林业发展阶段,于是,“精确林业(Precision Forestry)”应运而生。所谓精确林业,即在林业生产过程中运用视觉传感器、卫星定位等高新技术,实时测知工作对象所需工作的质、量和时机等数据,通过对影响林木生长的环境因素实际存在的时空差异性的分析,判别林木长势优劣,确定影响长势的原因,提出科学处方,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,消除和减少这些差异,按需定量实施灌溉、施肥和喷药,以实现最小资源投入、最大林业收益和最少环境危害。
1、精确林业的主要支撑技术
精确林业以3S技术、信息技术、智能化决策技术、可变量控制技术等为技术支撑体系,以生态学、造林学、工程学、系统学、控制学、测绘学为指导,能在自动化、智能化、一体化、时效性、准确性、可靠性等方面满足人们的需要,它的建立依赖于地球空间信息基础理论及其它高新科学技术的发展。
1.1 全球定位系统
全球定位系统(GPS)是_种可供全球享用的空间信息资源,具有全球性、全天候、高精度、用途多、可靠性好、覆盖范围广、定位速度快、抗干扰性强和自动化程度高等特点。在精确林业中,它主要实现对采集的林间信息进行空间定位,实时、快速地提供包括各类传感器(如CCD摄像头)和运载平台(如作业车辆、飞机等)目标的空间位置,辅助作业机械完成处方实施.
1.2 地理信息系统
地理信息系统(GIS)可以在计算机硬件、软件系统的支持下,存储、管理、分析和描述整个或部分地球表面与空间和地理分布有关的数据,把地理位置和相关属性有机地结合起来,根据用户需要将空间信息及属性信息准确真实、图文并茂地输出。在精确林业中,它主要实现对多种来源的时空数据进行存储、分析和处理,根据数据绘制电子地图,作为新的集成系统的基础平台。
1.3 遥感
遥感(RS)是一种多平台、多波段、高分辨率和全天候的对地观测技术,主要通过遥感器获取地球表面(层)自然界目标的波谱特征信息及对这些信息进行加工、处理,从而达到认识自然界的目的。在精确林业中,它主要用于实时地获取树木生长环境、生长状况和空间差异的大量时空变化信息,及时对GIS进行数据更新。
1.4 数据库管理系统
数据库管理系统(DBMS)使存储和查找数据最优化,实现了﹁体化存储和初步的一体化查询,具有很好的完整性,避免了数据过于琐碎带来的不便。在精确林业中,它主要用于建立包含林木长势、自然条件和历史数据等信息的数据库,同时,它使GIS软件能充分利用商用数据库已经成熟的众多特性,如快速索引、数据完整性和一致性保证、安全和恢复机制及分布式处理机制,明显提高GIS软件管理空间数据的能力。
1.5 决策支持系统
决策支持系统(DSS)综合了专家系统(ES)和模型系统(SS),它根据专家在长期生产中积累的知识,建立作物栽培模型、统计趋势分析与预测模
1.6 可变量控制技术
可变量控制技术(VRT)就是根据不同位置及要求自动改变施用比率的技术。它通过计算机控制,对林木所需用的水、肥料、农药等变量的类别和数量进行判断,根据需要调控如植保机械向林间喷洒这些变量的速率,使系统能在特定时间对特定目标进行操作规划,以达到精确定量地灌溉、施肥、喷药的目的,体现了“对症下药”、“按需给予、”“变量投入”的原则,它的实施可有效避免传统粗放型林业生产活动中造成的资源浪费和伴随的环境污染问题。在精确林业中,它主要实现对生产过程进行调控,合理地进行施肥、灌溉、施药等措施。GIS绘制电子地图,生成林木长势情况分布图,分析此图,获得林区内树木长势的差异程度一根据该图,对影响树木成长的各项因素进行分析,将地形、土质、土壤肥力、土壤含水量、气候状况、虫害、病害发生情况空间数据输入计算机,利用树木生长发育模型、相关作业的专家知识库等建立空间智能决策支持系统,确定产生长势差异的原因,生成林木管理处方图一根据处方图,生成响应林业机械的智能控制软件,按照按需投入、区别对待的原则,利用可变量控制技术实施施肥、喷药等操作一对其执行效果进行评估。
2、精确林业的基本操作过程
精确林业的出现,使定量获取影响树木长势情况的因素及最终生成的空间差异性信息,实施可变量投入,达到低成本、低消耗、高效率、环保好等目标成为可能。图1是精确林业基本操作过程的示意图,其实施过程可描述为:带GPS和实时传感器的作业机械随时间和空间变化自动采集林间定位及对应林班的树木长势情况数据一通过型、空间分析与技术经济分析模型,通过用户选择最优模型,输入模型的参数,获得仿真运算结果,从而为决策提供辅助支持的依据。在精确林业中,它主要实现对树木长势、病害、虫害的发生趋势进行分析模拟,针对林木生长环境和生长条件的时空差异性,生成处方图,提供各林班施肥喷药方案,对精确林业的实施效果、经济效益进行评估。
3、精确林业的研究现状
3.1 国外研究动态
一些发达国家在精确林业相关技术的研究方面发展较快,如在森林土壤类型分析、林地适应性评价、森林生态环境模拟、林木育种以及生长监测和森林收获等领域已有成熟的应用。
美国林务局为每个林管局和林业研究所配备了资源级GPS接收机,主要用于灾害监测和防治的飞机导航、林相图的自动更新和林区作业的定位服务。
美国林务局和伊利诺大学联合开发的Smart Forest软件,实现了森林景观的可视化,以DTM三维显示技术为基础,使用GIS作为决策支持媒介来考察景观尺度的资源状况,在林业信息的支持下,可以从不同视角模拟观察森林景观及其变化。
美国太空成像公司对原有的利用卫星RS数据监测火灾的技术和方法进行了归纳、整理和合并,形成了一套基于Internet影像查询系统的、实用的火灾探测算法,该算法具有自适应和区域性敏感的特点,所以适合于区域和全球火灾监测,可以实时获取火灾位置等信息。
Reid等人(2001)研究开发了FIAMODEI。来存储和分析林业数据,主要具有森林现状分析、发展趋势预测、森林生态景观分析、观光风景区内的森林布局等功能,同时,它还可提供林道、河流、边界等数据的查询。
关键词:农业机械;控制工程;技术;发展
随着自动控制技术的发展,其在各个行业得到了广泛的应用,在农业机械生产中,控制技术的应用可以极大地提高农业机械智能化发展,对于实现农业信息化、智能化发展具有重要意义,控制技术的研究水平逐渐引领着世界农业的发展方向。控制工程与农业机械技术相结合能够有效增强作业效率,使农业机械技术在现代化农业发展中得到更大的利用,两者可以相互促进发展。控制工程可以为农业机械化技术的研究提供多样化的技术支撑,从而实现互相促进的目的,在当前农业现代化发展的中,农业机械化技术水平的高低将直接影响到农业现代化的发展,因此,农机控制技术的发展对于当前农业现代化的发展起着不可或缺的作用[1-2]。我国农机控制技术起步相对较晚,但是发展速度较快,目前基本实现农机各个方面的控制[3]。但是我国农机控制技术仍然存在农业信息化基础设施薄弱、控制精度差、智能化水平较低等问题,导致农业物联网、大数据、云平台等技术还处于初级阶段,农业智能化发展较为落后。未来我国应该积极引进国外先进经验和技术措施,基于我国农业生产实际国情,不断进行技术改革与创新,逐步完善适合我国现代农机控制技术与发展体系,逐步建立完善的农机控制工程相关技术体系,推动控制工程技术在我国现代农业生产的高效运用[4-6]。
1农机控制工程系统核心技术
控制工程的存在主要是根据工程理论与先进的计算机技术相配合而形成的,如控制数据参数的改进等,从而完成对农业机械的控制。该技术首先被提出在18世纪到19世纪之间,主要被用于当时的蒸汽机中,为了提高机械的作业效率,从而控制工程这一新技术为顺应当时背景发展被提出,慢慢随着时间的推移,更多的专业技术人员提出了更加完善的控制工程技术。21世纪后,科学技术得到了空前的发展,与信息技术相结合的控制技术变得越来越成熟了,同样,也被更多人所使用接受,形成了更广阔的推广发展。目前,关于农机控制工程系统的核心技术主要包括机械电子工程技术、集成控制技术、预测控制技术、模糊控制技术、神经网络控制技术及鲁棒控制技术[7]。
1.1机械电子工程技术
机械电子工程技术是农业机械技术的基础技术之一,主要包括自动控制技术、电子信息技术、机械制造技术及传感器技术等。其中,机械技术是机械电子工程技术的核心,支撑着其他技术的应用与发展,其机械技术的发展效率直接影响后续技术的发展及工作效率。自动控制技术主要是对机械设备及相关零部件的工作轨迹、运行状态中的各项参数及最终要达到的目标进行控制;传感器技术主要是对机械设备及各个关键零部件的工作参数及工作状态进行精确的检测与控制,其传感器检测精度直接对设备运转产生一定的影响;电子信息技术主要是结合电路及电子学等基础理论知识选取相应的电子产品或电器元件。
1.2集成控制技术
集成控制技术是一种常见的农机控制工程技术之一,主要是通过相关信息收集、处理系统,实现对相关农业机械产品各个零部件的数据信息进行有效的集成、融合与处理,从而实现农业机械的自动操作与决策,可以极大地提高农业生产效率,实现自动化及智能化生产。集成控制技术是目前农业生产中应用最为广泛的控制工程技术之一[8]。
1.3预测控制技术
预测控制技术是近几年逐渐发展起来的新型农机控制工程技术之一,可以处理相关机械设备运行中的滞后过程,属于一种闭环控制算法,可以根据对象的历史信息和未来输入预测其未来输出,具有良好的跟踪性能和较强的抗干扰能力。预测控制技术可以对农业生产中相关设备的运行误差及变化率进行有效控制,结合相关数据及时进行机械运行状态的调整,对于提高农机工作效率具有重要意义。
1.4模糊控制技术
模糊控制技术主要是以模糊数学理论为基础形成的一种控制技术,是通过模拟人的近似推理和综合决策过程(又被称为经验方法)。在设计中不需要建立被控对象的精确数学模型,使控制算法的可控性、适应性和合理性提高,成为农机控制工程技术的一个重要分支,对于农业生产中难以获取、动态特性不易掌握或变化非常显著的过程非常适用,其鲁棒性及抗干扰能力较强,因此特别适用于非线性的过程变化及滞后系统的控制。模糊控制系统的主要系统框架图如图1所示。
1.5神经网络控制技术
神经网络控制技术是指在被控制系统中可以进行系统工作优化、推理、故障诊断等功能。神经网络具有很强的适应能力及学习能力,农业生产环境较为复杂,利用神经网络技术可以对控制系统的不确定性、时变的环境等进行合理、精确的决策、控制及学习,是推动农机智能化发展的重要技术之一,代表了当前社会科技水平的进步,它是依托于生物学理论将控制工程与其相结合而形成的一项控制技术。该项技术的工作使用主要是将控制系统中的各连接点看作人体中的神经元,通过节点连接从而形成一个网格框架,形成一个动态的系统,通过后续操作完成信息的传递。在农业机械技术发展中使用该项技术,能够对其控制数据信息完成函数赋值,利用计算得出结果,从而使得神经网络技术能够更加智能化地使用在农业机械作业当中,有效提高其作业效率。
1.6鲁棒控制技术
通过对于鲁棒控制技术的使用不会因外部的影响改变正确数据的使用,正是因为该类技术的优点,其得到了人们的认可,获得了更加广阔的推广发展。例如,农业机械中的采摘机械臂,该类机械由于其参数系统的独特存在,受到外界因素影响后容易产生变化,从而影响到其正常工作,会形成较为严重的作业误差,使其操作控制变得非常困难。鲁棒控制技术能够更加良好地解决此类问题,该项技术将模态法融入其中,控制系统被分成慢速和快速系统,利用控制调节器改善系控制统的加、减速度。该类控制技术可以有效降低外部影响因素对于控制系统的影响,显著增强了农机作业效率和工作性能[9]。
2农机控制工程技术在实际中的应用
2.1遥感技术
遥感技术自从被提出后,就被广泛应用于现代化农业生产中,对于农业机械的发展起到了不可或缺的作用。在农作物的种植生产过程中,利用该项技术可以有效对农作物的生长状态起到良好的监测作用,从而获得人们通过肉眼无法发现的细节,根据所得的数据进行统计分析,对于农作物的生长开展有效的后续工作;通过对农作物的病虫草害监控及防治,可以有效避免病虫草害的出现,利用该项技术发现源头所在,完成防治处理;最后,对于自然灾害也可以起到一定程度的监测作用。
2.2农业无线通信技术
传统农田作物的生长状况监测,不但要耗费大量的人力,而且不能够做到实时监控,如采用有线测控系统,则需要铺设光纤或者电缆,增加了农业生产成本,降低了系统的灵活性和可扩展性。随着传感器技术、无线通信技术及嵌入式控制技术的发展,无线传感器网络可以实时监测、感知和采集监控区域的信息,并将采集到的数据处理后发送给终端用户,降低农业生产成本,有效提高了农业实际作业效率。
3农机控制工程技术的未来发展前景
我国对于控制工程的研究与国外发达国家相比进程较慢,在该领域的技术研究中与国外相比还需继续努力,伴随我国经济水平和科技水平的不断提高,以及对于控制技术的深入研究,其得到了巨大的提升和良好的改善,控制工程应用于机械电子工程中,能够更好地推进农业机械化的推广发展。为了能够使该项技术得到更好的发展,需要加大科研创新,走向全新的发展道路,从而推进农机控制工程技术更好的发展。在发展农机控制工程技术的前提下,要牢记绿色农业及农业可持续发展理念。农机控制工程技术的发展不仅仅局限在经济效益上,还需要将其与绿色发展相结合。在发展该类技术时,需要注意其对生态环境的影响,一定要保障其绿色发展,从而做到技术环保,能够良好的完成绿色农业的可持续发展。政府及高校教育部门应该加大科研资金投入,积极引进相关的设备与人才,进而促进农机控制工程技术在农业生产的快速应用与发展,加大科研资金的投入,促进相关农机控制技术的创新与发展,提高我国农机整体装备水平,加快推进农业现代化进程。
4结论