蔣建明 朱正偉 李正明 趙德安 史 兵

(1.常州大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院， 常州 213164； 2.江蘇大學(xué)電氣信息工程學(xué)院， 鎮(zhèn)江 212013)

引言

我國(guó)是世界上最大的水產(chǎn)養(yǎng)殖國(guó)，傳統(tǒng)的小規(guī)模依靠自然條件養(yǎng)殖模式已逐步淘汰，高密度規(guī)模化養(yǎng)殖已成為一種趨勢(shì)。節(jié)能減排、降低成本和提高水產(chǎn)品質(zhì)量、滿足人民群眾日益增長(zhǎng)的品質(zhì)需求是眾多養(yǎng)殖戶不斷追求的目標(biāo)。

高密度水產(chǎn)養(yǎng)殖中保持水體溶解氧濃度穩(wěn)定是穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)的基礎(chǔ)，為此許多養(yǎng)殖戶不惜采用過(guò)量粗放式增氧確保安全，浪費(fèi)了電能，但安全系數(shù)仍然不能有效提高。普遍采用手動(dòng)控制單一機(jī)械增氧模式，增氧機(jī)械80%左右為葉輪增氧機(jī)，其他還有微孔曝氣式、水車(chē)式等，其增氧效率相對(duì)低下。顧海濤等[1]提出數(shù)字化、智能化控制是水產(chǎn)養(yǎng)殖增氧技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。張世羊等[2]提出依據(jù)不同增氧機(jī)械的特點(diǎn)，白天宜采用耕水機(jī)工作，夜晚增氧宜采用葉輪增氧機(jī)。本文提出一種采用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水體溶解氧濃度，耕水機(jī)晝夜不停耕動(dòng)水體改善水質(zhì)和應(yīng)急情況下采用葉輪增氧機(jī)變頻增氧的綠色精確增氧模式。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，每個(gè)養(yǎng)殖池增氧設(shè)備由1臺(tái)葉輪增氧機(jī)和1臺(tái)由太陽(yáng)能電池供電的晝夜不停耕動(dòng)水體的耕水機(jī)組成。水體溶解氧濃度通過(guò)ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)矫總€(gè)養(yǎng)殖池的基站，基站通過(guò)串行通信傳輸給控制器CPU，CPU根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定上、下限值控制葉輪增氧機(jī)啟動(dòng)和停止。

圖1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Structure of system hardware

2 增氧控制

系統(tǒng)增氧主要分為太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)耕水機(jī)綠色增氧和電力驅(qū)動(dòng)葉輪增氧機(jī)應(yīng)急增氧。

2.1 耕水機(jī)的綠色增氧

耕水機(jī)功率一般分為25、40、60 W，它利用流體力學(xué)的原理，以極低的功耗驅(qū)動(dòng)養(yǎng)殖池水體大范圍循環(huán)運(yùn)動(dòng)。工作時(shí)耕水機(jī)附近表層水面由中心向四周緩緩擴(kuò)散流動(dòng)，底層水體源源不斷提升補(bǔ)充。整個(gè)養(yǎng)殖池以耕水機(jī)為中心形成涌升流，表層水和底層水不斷循環(huán)置換[3-4]。主要作用有：有效消除底層水體中氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫等有害物質(zhì)，對(duì)沉積的殘餌、排泄物等分解，同時(shí)溶解氧濃度低的底層水體循環(huán)到表層，有利于空氣中的氧氣擴(kuò)散溶入水中。根據(jù)研究報(bào)道[3-7]，藻類的光合作用

(1)

是增加水體溶解氧濃度的主要途徑，在無(wú)增氧措施的情況下，占到90%左右。藻類原生質(zhì)的碳、氮、磷3種元素按平均原子個(gè)數(shù)比為：C∶N∶P=106∶16∶1。藻類對(duì)營(yíng)養(yǎng)要素的吸收也是按照這個(gè)比例進(jìn)行的。

藻類在光合作用的過(guò)程中不僅吸收水中大量CO2和產(chǎn)生O2，同時(shí)吸收了氮磷，凈化了水體。耕水機(jī)驅(qū)動(dòng)水體上下循環(huán)使整個(gè)水體中的藻類都有機(jī)會(huì)進(jìn)行光合作用達(dá)到富氧狀態(tài)。節(jié)省了葉輪增氧機(jī)電力增氧時(shí)間，節(jié)約了電能。水體的循環(huán)流動(dòng)促進(jìn)了藻類和浮游生物的生長(zhǎng)，成為魚(yú)蝦的天然餌料，減少了餌料的投放[8-12]。但耕水機(jī)的應(yīng)急增氧能力弱小，需要其他機(jī)械應(yīng)急增氧[13-15]。

2.2 葉輪增氧機(jī)的精確增氧

葉輪增氧機(jī)是在20世紀(jì)70年代研制成功的漁業(yè)增氧機(jī)械，至今仍然是我國(guó)最主要的機(jī)械增氧設(shè)備。它具有攪水、增氧、混合和曝氣的作用。按功率一般分為0.75、1.5、3 kW，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本低廉和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)[16-21]。

2.2.1增氧效果分析

空氣中的氧氣從混合液的氣相一側(cè)擴(kuò)散到液相一側(cè)，氣相一側(cè)中氧氣濃度比液相一側(cè)的濃度越大，則擴(kuò)散的速度越快，當(dāng)二者相近時(shí)，增氧效率低。空氣中氧氣向水體中擴(kuò)散的規(guī)律可以用菲克(Fick)定律描述

(2)

式中Vd——物質(zhì)的擴(kuò)散速度

DL——擴(kuò)散系數(shù)

C——當(dāng)前擴(kuò)散物質(zhì)濃度

X——擴(kuò)散過(guò)程長(zhǎng)度

dC/dX——單位長(zhǎng)度內(nèi)的濃度變化量，即擴(kuò)散濃度的梯度

再根據(jù)劉易斯(Lewis)和懷特曼(Whitman)創(chuàng)立的雙膜理論

(3)

式中M——單位時(shí)間t內(nèi)擴(kuò)散物質(zhì)通過(guò)擴(kuò)散界面的數(shù)量

A——擴(kuò)散界面面積

把式(3)代入式(2)得到

(4)

由圖2可知：①在擴(kuò)散界面兩側(cè)的氣相一側(cè)和液相一側(cè)存在層流狀態(tài)的液膜和氣膜，液相及氣相主體分別處在外側(cè)。液相和氣相主體處于紊流狀態(tài)。而氣體分子需要以分子狀態(tài)分別通過(guò)氣膜和液膜，然后融入液相主體。②在機(jī)械增氧過(guò)程中，增氧的速度主要取決于氧分子通過(guò)擴(kuò)散界面液膜的速度。③液相中氧分子的濃度梯度和氣膜中氧分子分壓梯度是氧氣擴(kuò)散的主要推動(dòng)力。④擴(kuò)散界面兩側(cè)存在紊流狀態(tài)氣相主體和液相主體，兩種主體內(nèi)物質(zhì)濃度均勻，基本沒(méi)有傳質(zhì)阻力和濃度差。氣體分子擴(kuò)散的阻力主要存在于氣膜和液膜中。

圖2 雙膜擴(kuò)散理論模型Fig.2 Two-film diffusion theory model

在增氧過(guò)程中，氧氣溶入水中的阻力在空氣和水接觸的液膜上，氧分子通過(guò)液膜的轉(zhuǎn)移速度就是氧氣溶入水中的控制速度。在液膜溶解氧濃度梯度為

(5)

式中Xf——液膜厚度

CS——空氣與液面交界處的溶解氧濃度

把式(5)代入式(4)得

(6)

由式(6)可知，為了提高氧氣向水體的傳遞速率dM/dt,可以考慮以下因素：①提高氣膜和液膜界面處的溶解氧濃度CS，如采用純氧增氧(成本太高)。②降低液膜厚度Xf，如加速氣、液面的更新。③增加氣、液接觸面積。同時(shí)還可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)前水體溶解氧濃度C接近CS時(shí)，二者的差值極小，此時(shí)增氧效率低，因此當(dāng)水體溶解氧濃度高時(shí)，繼續(xù)增氧效率比較低。

為了在水體溶解氧濃度低于下限值時(shí)及時(shí)啟動(dòng)葉輪增氧機(jī)精確增氧和避免在高于設(shè)定上限值時(shí)低效增氧，必須對(duì)水體溶解氧濃度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

2.2.2水體溶解氧濃度無(wú)線監(jiān)測(cè)

養(yǎng)殖池水體溶解氧監(jiān)測(cè)如果采用有線監(jiān)測(cè)需要架設(shè)電纜，成本高且影響?zhàn)B殖池其他作業(yè)，因此采用ZigBee無(wú)線通信監(jiān)測(cè)(圖3)，協(xié)議采用低能量自適應(yīng)分群分層路由協(xié)議(Low energy adaptive clustering hierarchy，LEACH)。

圖3 溶解氧傳感器及ZigBee模塊Fig.3 Dissolved oxygen sensor and ZigBee module

水體溶解氧濃度變化慣性系數(shù)大，測(cè)量節(jié)點(diǎn)向基站發(fā)送測(cè)量數(shù)據(jù)的周期較長(zhǎng)。測(cè)量過(guò)程中由于多種原因引起個(gè)別時(shí)間測(cè)量數(shù)據(jù)失常，明顯偏離實(shí)際值，這種粗大誤差歪曲了測(cè)量結(jié)果，在測(cè)量控制一體化系統(tǒng)中，如不及時(shí)刪除容易導(dǎo)致控制系統(tǒng)的混亂。

當(dāng)測(cè)量次數(shù)多時(shí)，可以通過(guò)萊特準(zhǔn)則刪除粗大誤差測(cè)量值；當(dāng)測(cè)量次數(shù)較少時(shí)，測(cè)量值誤差分布偏離正態(tài)分布，大致成t分布，可以采用肖維涅準(zhǔn)則(表1)。

表1 肖維涅系數(shù)Tab.1 Shawley coefficients

假設(shè)某節(jié)點(diǎn)在一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送周期內(nèi)感知溶解氧質(zhì)量濃度為：y0=5.01 mg/L，y1=5.08 mg/L，y2=5.12 mg/L，y3=5.03 mg/L，y4=4.95 mg/L，y5=5.36 mg/L，y6=4.92 mg/L，y7=4.98 mg/L，y8=5.11 mg/L，y9=4.95 mg/L。

認(rèn)為y5是粗大誤差，應(yīng)該刪除。刪除后重新計(jì)算：

v=σc(n)=0.073×1.92=0.140 mg/L

而此時(shí)最大絕對(duì)誤差為

則系統(tǒng)認(rèn)為已不存在粗大誤差，則測(cè)量均值為5.017 mg/L，在規(guī)定時(shí)間向基站發(fā)送。

為了保證測(cè)量的客觀性和安全性，根據(jù)實(shí)際情況，每個(gè)養(yǎng)殖池可以安置多個(gè)測(cè)量節(jié)點(diǎn)，基站求取平均值后傳輸給CPU。

2.2.3增量式PID控制增氧

從降低成本角度考慮，溶解氧應(yīng)急變頻增氧不適合采用復(fù)雜算法控制，要求控制穩(wěn)定、簡(jiǎn)單高效，特殊情況下，從變頻增氧模式人工切換到工頻增氧模式達(dá)到無(wú)擾動(dòng)切換，增量式PID控制能夠滿足上述要求。離散的PID控制為

(7)

式中u(k)——控制器輸出

e(k)——控制器輸入，是設(shè)定值與被控量之差

kp——比例放大系數(shù)

ki——積分系數(shù)kd——微分系數(shù)

增量式PID數(shù)字控制器的輸出是控制量的增量Δu(k)，可以采用硬件或軟件方法實(shí)現(xiàn)，本系統(tǒng)采用軟件算法實(shí)現(xiàn)，依據(jù)式(7)可以得到

Δu(k)=u(k)-u(k-1)=

kpΔe(k)+kie(k)+kd(Δe(k)-Δe(k-1))

(8)

其中

Δe(k)=e(k)-e(k-1)

代入式(8)得到

Δu(k)=Ae(k)-Be(k-1)+Ce(k-2)

(9)

其中

式中Ti——積分時(shí)間Td——微分時(shí)間

T——運(yùn)行時(shí)間

當(dāng)采樣周期確定后，選定kp、Ti、Td后，則A、B、C系數(shù)確定，系統(tǒng)獲取測(cè)量的3次誤差就可確定增量式PID的輸出的變化量Δu(k)。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

選擇4個(gè)100 m×80 m的養(yǎng)殖池，主要以四大家魚(yú)養(yǎng)殖為主，1號(hào)和2號(hào)養(yǎng)殖池采用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)40 W耕水機(jī)和電力驅(qū)動(dòng)3 kW葉輪增氧機(jī)的復(fù)合自動(dòng)增氧模式，控制裝置如圖4所示，耕水機(jī)通過(guò)200 W的太陽(yáng)能電池組件供電。3號(hào)和4號(hào)養(yǎng)殖池采用單一手動(dòng)控制3 kW葉輪增氧機(jī)模式。養(yǎng)殖周期為2 a。自動(dòng)增氧時(shí)PID控制參數(shù)T為10 s，kp為20，Ti為1 min，Td為5 s。水體溶解氧濃度測(cè)量深度為水面下0.6 m處，當(dāng)濃度低于5.0 mg/L時(shí)，葉輪增氧機(jī)啟動(dòng)，開(kāi)始變頻增氧；當(dāng)大于6.5 mg/L時(shí)停止增氧。啟動(dòng)后，增氧目標(biāo)設(shè)定值為5.5 mg/L。單一增氧模式開(kāi)啟時(shí)間為夏季晚上20:00至第2天早上08:00，陰雨天全天開(kāi)機(jī)，冬季不開(kāi)機(jī)，采用工頻增氧。夏季某天測(cè)量得到溶解氧濃度變化如圖5所示。

圖4 變頻控制裝置及葉輪增氧機(jī)工作圖Fig.4 Frequency control device and impeller aerator working diagrams

圖5 溶解氧濃度變化曲線Fig.5 Variation curves of dissolved oxygen concentration

由圖5可知，復(fù)合方式控制養(yǎng)殖池水體溶解氧質(zhì)量濃度大部分時(shí)間穩(wěn)定在5.5 mg/L，達(dá)到了精確增氧的目的；在09:00—17:00之間，耕水機(jī)工作使養(yǎng)殖池水體上下交換，上下層水體中的藻類都有機(jī)會(huì)通過(guò)光合作用儲(chǔ)備溶解氧，達(dá)到了綠色增氧效果。單一增氧模式養(yǎng)殖池溶解氧濃度變化較大，在葉輪增氧機(jī)開(kāi)啟前達(dá)到了最低值，而且溶解氧濃度下降速度快，主要是因?yàn)榘滋煊捎谠孱惖墓夂献饔脙H增加了上層水體溶解氧濃度，雖然上層水體溶解氧濃度過(guò)飽和，但中下層水體由于不能上下循環(huán)，養(yǎng)殖池溶解氧整體濃度仍然較低。

圖6 溶解氧濃度差值變化曲線Fig.6 Variation curves of dissolved oxygen concentration difference

通過(guò)測(cè)量水面下0.6 m和1.0 m處的溶解氧濃度，得到差值變化如圖6所示。

由圖6可知，單一增氧方式葉輪增氧機(jī)在08:00左右停止工作后溶解氧濃度逐漸產(chǎn)生了階躍分層，一直到20:00左右重新啟動(dòng)才消除分層。而復(fù)合增氧方式由于耕水機(jī)不停循環(huán)耕動(dòng)水體，大部分時(shí)間消除了溶解氧的階躍分層，只有在20:00—23:00左右短暫分層，優(yōu)化了魚(yú)蝦的生長(zhǎng)環(huán)境。

各養(yǎng)殖池成本、利潤(rùn)如表2所示，在規(guī)?；a(chǎn)養(yǎng)殖中，雖然采用復(fù)合增氧方式硬件初期投入大于單一增氧方式，但總體利潤(rùn)仍大于單一增氧方式，而且前期的投入可以繼續(xù)使用，減少了下期硬件投入。

表2 各養(yǎng)殖池投入成本、利潤(rùn)統(tǒng)計(jì)Tab.2 Statistics of cost and profit of each pool 元

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)太陽(yáng)能電池綠色驅(qū)動(dòng)耕水機(jī)改善水質(zhì)和變頻精確控制葉輪增氧機(jī)應(yīng)急增氧進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合增氧方式雖然初期投資較多，但增氧效率好，節(jié)省了人力與電力資源，與單一增氧方式相比節(jié)省了約65%的電能、80%的人力成本和20%的藥品等，雖然機(jī)電設(shè)備投資增加了約1.89倍,但總體利潤(rùn)增加20%以上。

1 顧海濤，王逸清.我國(guó)池塘增氧技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 漁業(yè)現(xiàn)代化，2014，41(5)：65-68.

GU Haitao, WANG Yiqing. The development status, issues and trends of pond aeration technology in China [J]. Fishery Modernization, 2014，41(5)：65-68. (in Chinese)

2 張世羊，李谷，陶玲，等. 不同增氧方式對(duì)精養(yǎng)池塘溶氧的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2013，17(9)：169-175.

ZHANG Shiyang, LI Gu, TAO Ling, et al. Impact of different aeration approaches on dissolved oxygen for intensive culture ponds[J]. Transactions of the CSAE, 2013，17(9)：169-175. (in Chinese)

3 熊迎軍,沈明霞,孫玉文．農(nóng)田圖像采集與無(wú)線傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2011,42(3):184-187.

XIONG Yingjun, SHEN Mingxia,SUN Yuwen. Design on system of acquisition and wireless transmission for farmland image[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2011, 42(3):184-187. (in Chinese)

4 龐云芝，李秀金. 水-空氣引射式冰下深水增氧機(jī)的設(shè)計(jì)與性能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2003，19(3)：112-116.

PANG Yunzhi, LI Xiujin. Design of water-air spurting aerator used under ice and in deep water and experimental study on its performance[J]. Transactions of the CSAE, 2003, 19(3):112-116. (in Chinese)

5 韓安太,何勇,陳志強(qiáng),等.基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的茶園分布式灌溉控制系統(tǒng)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2011,42(9):173-180.

HAN Antai,HE Yong,CHEN Zhiqiang, et al. Design of distributed precision irrigation control system based on wireless sensor network for tea plantation[J].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2011,42(9):173-180. (in Chinese)

6 丁翔文，張樹(shù)閣，孫新超，等. 應(yīng)用耕水機(jī)養(yǎng)殖南美白對(duì)蝦試驗(yàn)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2010，26(8)：130-135.

DING Xiangwen, ZHANG Shuge, SUN Xinchao, et al. Experimental study on applying biofan to cultivatePenaeusvannamei[J].Transactions of the CSAE, 2010, 26(8): 130- 135. (in Chinese)

7 馬從國(guó)，趙德安，秦云，等. 基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程智能監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2007，38(8)：113-115.

MA Congguo, ZHAO De’an, QIN Yun, et al. Intelligent monitoring and control for aquiculture process based on fieldbus[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2007, 38(8): 113-115. (in Chinese)

8 楊瑋，呂科，張棟，等.基于ZigBee技術(shù)的溫室無(wú)線智能控制終端開(kāi)發(fā)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2010,26(3):198-202.

YANG Wei, LU Ke, ZHANG Dong, et al. Development of wireless intelligent control terminal of greenhouse based on ZigBee [J].Transactions of the CSAE, 2010,26(3):198-202. (in Chinese)

9 宋佳，彭宇，彭喜元，等.基于簇內(nèi)數(shù)據(jù)聚內(nèi)算法的WSNs故障檢測(cè)方法[J].儀器儀表學(xué)報(bào)，2012，33(10)：2214-2219.

SONG Jia, PENG Yu, PENG Xiyuan,et al. Fault detection technique based on clustering in WSNs[J].Chinese Journal of Scientific Instrument, 2012，33(10)：2214-2219. (in Chinese)

10 成小良，鄧志東.基于ZigBee 規(guī)范構(gòu)建大規(guī)模無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)[J].通信學(xué)報(bào)，2008，29(11):158-164.

CHEN Xiaoliang, DENG Zhidong. Construction of large-scale wireless sensor network using ZigBee specification[J].Journal on Communications, 2008，29(11):158-164. (in Chinese)

11 谷堅(jiān),顧海濤,門(mén)濤. 幾種機(jī)械增氧方式在池塘養(yǎng)殖中的增氧性能比較[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2011,27(1):148-151.

GU Jian, GU Haitao, MEN Tao.Performance comparison for different mechanical aeration methods in pond[J].Transactions of the CSAE, 2011,27(1):148-151. (in Chinese)

12 劉興國(guó)，劉兆普，王鵬祥，等. 基于水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)的水產(chǎn)養(yǎng)殖安全保障系統(tǒng)及應(yīng)用[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2009，25(6)：186-191.

LIU Xingguo, LIU Zhaopu, WANG Pengxiang, et al. Aquaculture security guarantee system based on water quality monitoringand its application[J]. Transactions of the CSAE, 2009, 25(6):186-191. (in Chinese)

13 朱明瑞，曹廣斌，蔣樹(shù)義，等. 工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖溶解氧自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的研究[J]. 大連水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，22(3)：226-230.

ZHU Mingrui, CAO Guangbin, JIANG Shuyi, et al. Automatic monitoring and control system of dissolved oxygen levels in recirculating aquaculture[J]. Journal of Dalian Fisheries University, 2007, 22(3): 226-230. (in Chinese)

14 高峰，俞立，張文安，等. 基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的作物水份狀況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2009，25(2)：107-112.

GAO Feng, YU Li, ZHANG Wen’an, et al. Research and design of crop water status monitoring system based on wireless sensor network[J]. Transactions of the CSAE, 2009, 25(2):107-112. (in Chinese)

15 袁凱，莊保陸，倪琦，等.室內(nèi)工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖自動(dòng)投飼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2013，29(3)：169-176.

YUAN Kai, ZHUANG Baolu, NI Qi, et al. Design and experiments of automatic feeding system for indoor industrialization aquaculture[J]. Transactions of the CSAE, 2013，29(3)：169-176. (in Chinese)

16 郭文川，程寒杰，李瑞明，等. 基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室環(huán)境信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2010,41(7)：181-185.

GUO Wenchuan, CHENG Hanjie, LI Ruiming, et al. Greenhouse monitoring system based on wireless sensor networks[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2010,41(7)：181-185. (in Chinese)

17 顧海濤，何康寧，何雅萍. 耕水機(jī)的性能及應(yīng)用效果研究[J]. 漁業(yè)現(xiàn)代化，2010，37(4)：40-44.

GU Haitao, HE Kangning, HE Yaping. Research on functionand application of biofan[J]. Fishery Modernization, 2010,37(4): 40-44. (in Chinese)

18 石禮娟,盧軍.基于隨機(jī)森林的玉米發(fā)育程度自動(dòng)測(cè)量方法[J/OL].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2017,48(1):169-174.http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20170122&flag=1.DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2017.01.022.

SHI Lijuan, LU Jun. Automatic measurement method for maize ear development degree based on random forest[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2017,48(1):169-174. (in Chinese)

19 李震，王寧，洪添勝，等．農(nóng)田土壤含水率監(jiān)測(cè)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2010，26(2)：212-217．

LI Zhen, WANG Ning, HONG Tiansheng, et al. Design of wireless sensor network system based on in-field soil water content monitoring [J]. Transactions of the CSAE, 2010, 26(2): 212-217. (in Chinese)

20 WEST R W, PAULSON W L. Jet aeration in activated sludge system[J]. Journal of Water Pollution Control Federation, 1969,41(10): 164-167.

21 寧?kù)o紅,劉圣春,嚴(yán)雷.太陽(yáng)能蔬菜生產(chǎn)配送基地組合系統(tǒng)[J/OL].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2012,43(9):131-135.http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20120925&flag=1.DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2012.09.025.

NING Jinghong,LIU Shengchun, YAN Lei. Combined system of solar energy vegetable growth and distribution center[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2012,43(9):131-135. (in Chinese)