棉种色选机

2024-04-21

棉种色选机(共8篇)

篇1:棉种色选机

磁选机使用的故障及处理方法

磁选机是在产业界使用最广泛的、通用性高的机种之一,使用于再利用粉状粒体中的除去铁粉等,磁选机广泛用于资源回收,木材业、矿业、窑业、化学等其他工场。磁选机在使用过程中如果操作不当,或者没有进行必要的维护保养,就会造成一些故障的发生,如果不及时排除就会影响到生产,造成不必要的损失。为了使大家都能够更好的利用磁选机,下面为您介绍磁选机常见故障的处理方法:

1、磁选机内进入障碍物,轻者将筒皮划出痕迹,重者卡住圆筒或将筒皮划破,出现此现象时应立即停车取出障碍物。平时应严禁将螺栓、螺母、铁丝及其他金属物品掉进磁选机,为防止大块矿石随矿浆进入干式磁选机,应在给矿处加筛板挡住大块和杂物,并经常清理。

2、机械方面的故障,如传动齿轮磨损、螺丝松动和错位、电机故障等,应及时发现及时维修。

3、半逆流型槽底吹散水管口有时因结钙而堵塞,造成管口处矿砂沉积或工作间隙堵塞,怀疑有此问题时应停车检查。有时吹散水管口未堵,但因工作间隙某处有杂物使该处工作间隙堵塞,故障现象是该处筒皮无精矿,此时可用高压水冲掉堵塞物。

4、槽体某处磨出漏洞,如半逆流型槽体中间一层板或尾矿管磨漏,原矿会短路进入尾矿,使尾矿品位升高。如果出现尾矿品位突然升高并居高不下的现象时,可以怀疑是槽体漏矿。

5、筒内磁块脱落,此时圆筒有咔咔的响声,严重时把筒皮划破,此时应立即停车检修。防止磁块再次脱落,在检修时可用薄铜片将磁系兜住。

6、如果强磁磁选机已使用多年,在原矿性质未发生变化的情况下,发现尾矿品位逐渐升高,可能因为是磁块性能退化,磁场强度降低。可对磁选机的场强进行测量,若磁场强度降低过多时应进行充磁。

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篇2:棉种色选机

【1】

今年国庆节回老家,碰到放假回家的侄女慧慧。她满脸沮丧地问我:“是不是长大后,朋友就会慢慢失去?”

原来,她放假到家,兴冲冲地去找一起长大的闺蜜潇潇玩,却不承想,昔日的好姐妹好像一下失去了往日的亲密,从无话不谈变成了无话可谈。慧慧和潇潇同年同月生,自小形影不离,一直到初中毕业。只是后来,慧慧考取了市重点高中,而潇潇则去了镇上的普通高中就读。想不到,现在高二,只是两年的时间不在一起,便有了不小的隔阂。

“可能是潇潇认为你们一个上了重点,一个只是普通高中,心里有点别扭。加上彼此在新环境下有了新的同学,交流不多,一时找不到话题,这也正常,在一起多聊聊就好了。”我安慰困惑的侄女。

当天晚上,慧慧主动找到潇潇,说晚上和她一起睡,并说出了她的心里话:“无论何时何地,你都是我最好的朋友。”结局很圆满,她们重归于好,亲密无间。

【2】

现在的人,基本上都要经历幼儿园、小学、初中、高中、大学、工作等阶段。期间,我们自然碰到形形色色的人,不断结识新朋友。要知道,朋友之间也有一个筛选与被筛选的过程,你选择、排除别人的同时,他们也在选择、排除你。路漫漫其修远兮,谁选择了谁,或者是谁把谁踢出了自己的`朋友圈,都没关系,因为真正的朋友始终在,触手可及。

冰心和林徽因,张爱玲与炎樱,她们的闺蜜情,不同样没有走多远嘛!有句话说得好:“如果老朋友再会晤的时候,忽然不投机起来,那是以前未分开的时候已经有了某些使人觉得不安的缺点,已经产生了分歧。”

随着时间的推移,朋友就如韭菜般,一茬又一茬。如果不能做到像歌里唱的那样“结识新朋友,不忘老朋友”,也没关系,因为最终留在自己身边,一直不曾走远的,就是真朋友,值得你一生去呵护。

【3】

当下,微商盛行,相信每个人的朋友圈里,都有至少一两个微商朋友。广告刷屏,是微商朋友惯用的手法。当然,这也招来了大部分非微商朋友的反感,这无可厚非,谁都不希望自己的朋友圈,变成各类广告的秀场。于是,不少人,包括我自己在内,也屏蔽了几个刷屏厉害的微商朋友。

过年时同学聚会,我的一个微商同学阿莉告诉我,自从她做了微商之后,异常敏感和焦虑。她经常在朋友圈发完商品广告之后,下意识地点开一些朋友的头像,只是想看看那些她关心和在意的朋友,有没有将其屏蔽或是删除。“我们做微商的发广告也是迫不得已,朋友们选择不看我的信息完全可以理解。但是,我真的希望能够看到你们在朋友圈里的新鲜事,大口吃肉、大口喝酒的样子。”阿莉很是动情地说。

我找不到什么话语安慰,怕再次触碰到她敏感的神经。只是笑著告诉她,留下来的都是真朋友,并开玩笑摇摇手机让她看,我并没有屏蔽她。

阿莉说曾经的一个很要好的朋友因为其朋友圈的广告,选择删除了她,让她一度陷入伤心旋涡,无法自拔。我说,算了吧,别去多想。她选择了离开你,你不必强留,留下来也不过是貌合神离。你要知道,貌合神离从来不是友情,同心同德才是。

【4】

当初从实习单位离开的时候,同事们为我备酒送行,其中一位哥们的话很有道理,让我感动:“不要以为因为工作联结在一起的朋友关系都很脆弱,真正的朋友,不问出处,只问感情。虽然你选择了离开,但无论何时何地,我们都拿你当兄弟。”我几乎落泪,到现在,转眼五年过去,我们依然保持联系。

很多时候,我们会有很多客观原因,不得不告别现有生活,奔赴下一个未知领域。每每这时,难免会有孤独和落寞,就像是跳出了原来的地方,奔向新去处,诚惶诚恐,生怕朋友渐行渐远,生怕自己无人问津。因为人都是感情动物,在一个地方生活久了,自然而然对身边的人以及一草一木无比留恋。其实,大可不必为了奔赴远方,要告别昔日好友而伤怀。因为,真正的朋友在,不惧前途漫漫的孤独,会给你带来行走四方的勇气。

要知道,生活是朋友最好的筛选机器,要走的你留不住,真朋友赶不走。时间将你的朋友去伪存真,应该庆幸。那些爱你的人始终都在,而那些你并不知道是否真的喜欢你的人,在大浪淘沙之后都有了归处。

篇3:棉种色选机

●质量不稳、经不起灾害、欠缺服务的品种滞销

2013年的棉花采收工作已经进入尾声, 由于棉花产量减、价格低、效益不高, 影响了农民植棉的积极性, 除少数地方的农民因水源不足仍将维持现有棉花种植面积外, 绝大多数地方的农民在安排2014年农业生产布局时, 都将继续调减棉花生产面积, 少则调减5%~10%, 多则调减20%甚至更多。

那么, 2014年的棉花种子销售量是否也会大幅度下降呢?从总的形势来看, 棉种的销售量应该相对减少, 但具体到不同棉种在市场上的认同程度, 其销售量是大不相同的。棉区调查摸底结果显示, 产量低、抗逆能力差的棉花品种销售量肯定是下降的;抗逆能力一般的品种销售量也会减少, 减幅可能要小一点;而在灾害面前, 产量高、抗灾能力强的品种仍然很受农民朋友欢迎, 并且已经形成热销的态势。如通过国家审定的“华杂棉H318”, 已经显露出棉种数量产不足销的态势。从棉种订购量来看, 仅湖北省襄阳市科利圆种业预定量就在10万袋 (1袋种667 m2棉田) 以上, 一般订购量比上年增加50%, 订购量翻一番的比比皆是。还有其他一些棉种企业中表现优良的棉种, 也呈现较好的销售趋势。

有些棉花品种在棉田面积下滑的情况下, 销售量不减反升, 究其原因有以下几点:一是在同样不利的气候条件下适应性强, 无论丘陵、平原均可种植;二是丰产性好, 一般比同类杂交棉花品种增产5%~10%;三是稳产性好, 不同年际间都能保持高产, 没有大起大落现象;四是抗逆性好, 病害、虫害相对要少, 防治病虫用工少, 高温期间照样能够上桃;五是发芽率高, 成苗率高;六是好拾花, 在劳动力大量转移的农村, 这一优势显得特别重要。

在市场竞争中不断萎缩的棉花品种, 一是品种质量不稳定, 刚上市的年份表现不错, 以后很快“变脸”;二是抗逆性经不起灾害性气候的检验;三是观摩会现场的品种与销售市场的品种错位;四是棉种价格农民难以承受;五是售后服务滞后;六是市场管控不力。

从以上的对比分析可以看出, 广大农民朋友的棉花生产实践就是一杆秤, 能够称出棉花品种在他们心目中的分量。可见, 棉种市场同其他各类物质产品的市场变化规律都是一样的。虽然棉田面积有所调减, 但选择棉种的市场空间很大, 只要棉花品种在激烈的市场竞争中能够保持优良的品质, 技术服务到位, 市场管理有方, 农民朋友的认可程度就会很高, 市场的占有率就会处于领先地位。换言之, 就是市场的认可程度在棉种资源的配置中起到了决定性的作用。

篇4:脱绒棉种精选技术现状

关键词:脱绒棉种,精选,现状

中图分类号: S226.5文献标志码: A文章编号:1002-1302(2014)09-0005-03

收稿日期:2013-11-18

通信作者:卢勇涛,硕士,助理研究员,从事农业机械设计研究。E-mail:nkylyt@163.com。棉种作为重要的农业生产资料,是棉花生产的基础,其质量直接关系棉花产量及品质。棉种生产受气候、田间管理及其扩繁速度等诸多因素影响,棉花虽可正常开花、收获,但种子成熟度难以保证,尤其是后期收获的棉种毛籽中红种含量可达20%~30%[1]。红种很难发芽,它的存在严重影响了棉种质量,导致棉种发 芽率低,影响棉花生产安全。同时,棉种生产加工过程中须经过磨擦滚筒、提升机、离心机等设备的多道处理工序,导致部分棉种破碎、损伤,影响棉种的发芽率和发芽势。

随着新疆地区棉花精密播种技术的推广,现代化农业对棉种的发芽率、发芽势等性能指标提出更高要求。受清选原理的限制,人工分选及传统的机械分选技术,如利用种子的空气动力学特性、几何特征、密度特性选种及复合选种等方法,难以保证选出的种子发芽率高、发芽势强[2]。随着科学发展和技术进步,更多的新原理和新方法被应用到脱绒棉种的处理和精选上,并取得一定效果。本文介绍了棉种激发处理、介电分选、色选及机器视觉识别等脱绒棉种处理与分选方法,旨在为开发实用型脱绒棉种精选设备提供参考。

1棉种激发处理

棉种激发处理就是利用外界物理因素(静电场、强磁场等)激活棉种的生物酶,提高棉种在萌发期的生物酶活性。修瑞贵等研究表明,适宜的静电场处理种子,可提高种子发芽势、发芽率及活力指数,同时可降低棉种电导率,提高棉种萌发过程中的异柠檬酸裂解酶(ICL)活性,最终提高棉种活力[3]。朱文苹等研究表明,棉种经电场处理后,可以提高其出苗率,减少死苗率,增强棉株抗逆能力,增加干物质积累,减少蕾铃脱落,提高成铃率,提早生育进程,增加产量,提高效益[4-5]。夏建英等研究表明,经过电场处理的棉种发芽率和抗病能力都有显著提高[6]。郭克婷等研究表明,选择适当电场强度及处理时间可大大提高种子活力,静电场对生物的影响存在阈值[7]。王玉莲发现,经过连续3年电场处理,小区棉花产量比对照高10%以上[8]。

综上,适当的棉种激发处理不仅可以提高棉种发芽质量,也有利于棉花产量提高。对于不具有发芽能力的红种和破碎种,激发处理却难有效果,既不能提高其发芽质量,又不能将其清选出来。因此,该处理方式更适用于精选后的优质棉种,对清选前的脱绒棉种作用不明显。

2介电分选

种子介电分选是利用种子的导电特性、摩擦特性及介电常数的差异,使静电力、重力、离心力等有效作用在种子上而实现分选的一种筛选方式[9]。

国外对种子介电分选技术的研究较早,Hihbard于1928年提出电导法测定种子活力;Perry等于1967年证明了种子生活力与电导率呈负相关;Tarushkin等在20世纪60年代提出种子介电分选思想;Nelson通过大量试验分析得出,影响种子介电性质的主要因素是种子含水率和电场频率,介电常数随种子含水率的增加而提高,随电场频率的增加而降低[10-12]。目前,丹麦、德国、奥地利、美国等国家的种子介电分选技术处于世界领先地位,相应的分选设备已用于生产。

国内对介电式种子分选机的研究始于20世纪80年代,曾试制出介电分选设备,但未在生产中应用。目前对介电式种子分选机的研究主要集中在3个方面:种子电场效应研究、种子介电分选机理研究、介电分选设备研制。齐新等研究带绒棉籽的分选加工,使健籽率提高10%以上,为带绒棉籽丸粒化处理、实现机械精量播种提供了先进实用技术[9]。米双山等进行了分选电压的单因素试验,结果表明分选电压、棉种含绒率是影响分选效果的主要因素,棉种经介电式带绒棉种分选机分选后,其健籽率得到很大提高[13]。张晓海等研究表明,经过介电分选后的种子发芽率明显提高,种子活性取决于其含水率、活性酶含量、存贮时间等因素,具体外在反映指标是介电常数[14]。王丽红等对介电分选后种子活性进行分析,确定介电分选出的棉种有较好的活性特点[15]。陆长民对电场及介电分选复合处理对棉花种子活力的影响进行研究,分别对棉种进行介电分选、高压静电分选及介电分选与高压静电复合处理,测定相应的发芽率和发芽势,根据幼苗田间试验测定全长、苗高、茎粗等生长指标和田间出苗率,确定经过介电分选和电场处理的种子活力均提高,且以复合处理效果更佳[16]。

介电分选具有棉种千粒质量和活性的综合分选特性,分选出的棉种综合质量较高。然而,由于棉种的不均匀性和各向异性,即便同一棉种之间也存在介电性质的差别,再加上电极结构、工作环境等诸多因素的影响,该分选方法未能在生产中推广应用。

3棉种色选

色选技术是指利用特殊识别镜头捕捉物料表面像元素信号,采集物料透光率信号或用红外、紫外等方法测定物料水分及其他成分信息,并利用可编程逻辑控制器(PLC)控制及CPU处理,实现光电信号互换,并与标准信号对比分析物料品质,再利用压缩空气剔除劣质物料的集光、电、气、机于一体的高科技综合技术[17]。目前国内色选机主要被应用于碾米精加工行业,而国外色选机已被广泛应用在须要对固体颗粒物料进行色彩选择的加工工业,如食品、农产品、化学品及矿产品加工工业等领域[18]。美国于2004年研制出棉种色选机,解决了人工粒选棉种中的红种、白种、黄种及破损种的问题,对提高种子质量效果十分显著[19]。张若宇采用单变量线性回归和逐步回归分析方法,探讨红绿蓝(RGB)颜色模型下脱绒棉种颜色特征与发芽势、发芽率之间的相关性,揭示了RGB颜色模型下脱绒棉种颜色特征参数与发芽势、发芽率之间均存在显著相关性,证实脱绒棉种质量与表面颜色特征具有相关性[20],为脱绒棉种基于RGB颜色模型进行颜色分选提供了理论依据。张俊雄等设计出1套基于机器视觉的脱绒棉种在线分选系统,采用棉种平抛和气吹分离的方式实现新疆地区红棕色棉种与黑色棉种的自动分选,研究了无序状态下的种子图像采集方法,并通过区域细分方式解决了无序种子与气流喷嘴的对应关系,提出了种子位置跟踪和分离的算法,实现对棉种图像处理结果的延时分离操作[21]。

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脱绒棉种色选可将与合格棉种色差明显的红种和杂质分选出来,从而提高棉种质量,在新疆地区应用发现,与人工方法相比,该方法生产率和分选效果得到提高。然而,色选机受光电工作原理的制约,工作稳定性、色选效果与物料中异色粒含量、异色粒种类等有很大关系[22]。在同样的物料流量和色差阈值下,随着物料中异色粒含量增加,选别率会逐渐下降。同时色选装置对环境的要求较高,要求避免强光和阳光直射,并保证安装位置不能振动等。

4机器视觉识别

机器视觉(machine vision)又称计算机视觉,是指利用计算机实现人的视觉功能,是采用计算机模拟生物外显或宏观视觉功能的科学和技术,是一门涉及数学、光学、人工智能、神经生物学、心理物理学、计算机科学、图像处理、图像理解、模式识别等多个领域的交叉学科[23]。机器视觉技术在农业上的应用研究始于20世纪70年代末,主要是进行植物种类鉴别、农产品品质检测和分级等[24-25]。目前国内对该技术在水果品质检测分级中的研究较多[26-39],并逐步向棉种精选领域扩展。陈涛等提出了基于RGB颜色模型检测黑色、红棕色棉种的方法,指出基于R通道使用迭代最优阈值方法能有效去除图像中种子上的短绒,颜色特征参数(R-G-B )/(R+G)及(R-G)/(R+G+B )能有效区分黑色与红棕色棉花种子,并对无序排列离散物料的视觉检测与控制进行了分析,实现了基于数字信号处理器(DSP)系统控制的方法[40]。李景彬等基于脱绒棉种外观特性对红种、破碎棉种进行分选,搭建了脱绒棉种外观质量检测的硬件装置,并基于Visual C++6.0开发了检测软件系统,提取了颜色、圆形度、粒型等适合脱绒棉种分级的关键特征参数,基于误差反向传播算法(BP)神经网络实现了脱绒棉种的分级[41]。张若宇基于RGB颜色模型开发出脱绒棉种分选控制系统,基本能满足脱绒棉种颜色分选需要[42]。刘韶军研究了基于机器视觉理论的棉种在线自动检测方法,针对不同类型的棉种样本和不同颜色背景之间的直方图分布规律,确定将红白黄棉种、白绒棉种、破损棉种同时剔除的背景颜色,设计出Hmean/Smean Fisher线性分类器,8输入的BP神经网络分类器,归一化的均值和方差输入的BP神经网络分类器,基于PCA变量的4输入BP神经网络分类器,提出基于链码的边缘检测方法和基于n×n的正方形檢测窗内目标像素面积的统计参数方法,完成红棉种和破损棉种的嵌入式代码编制,开发出基于VC++和基于TI TMS320DM642的棉种检测系统[43]。李伟等以中棉350棉花种为对象,应用图像处理技术提出了基于形态学的破损识别方法,通过链码算子获取轮廓信息,运用傅里叶算子达到轮廓平滑,并根据曲率特征定位轮廓尖端点,通过轮廓的对称性识别局部破损棉种,同时基于统计思想,根据大小和形状特征识别严重破损棉种[44]。李景彬等针对新疆地区破碎棉种问题,搭建了破碎棉种检测系统,通过对脱绒棉种图像进行分析和预处理,提取出脱绒棉种的特征参数(面积、周长、圆形度、长短轴等),并对特征参数进行分析,确定圆形度作为检测破碎棉种的特征,经检验检测精度达875%[45]。陈兵旗等提出了1种基于图像处理的棉种精选算法,精选作业前先设定种子通道工位;精选过程中,使用首帧差分阈值分割的方式提取种子区域的二值图像,然后在原图像的种子区域计算红色像素数并判断红色种子,通过分析二值图像判断破壳种子,最后对种子图像进行微分处理并去除边缘像素判断裂纹种子,试验表明,该算法能够很好地判断出缺陷棉种,速度快、准确性高[46]。候天星研制出基于机器视觉的棉种在线自动筛选系统,设计和搭建了棉种在线筛选系统平台,选用TI公司TMS320DM642 DSP作为主处理器,现场可编程门阵列(FPGA)作为协处理器,选用具有IEEE1394接口的高速摄像机作为图像采集设备对高速下滑棉种进行图像采集和处理,实现对红棉种和破损棉种的在线识别和筛选[47]。

棉种视觉识别作为新兴的技术领域,可根据棉种的尺寸、形状、颜色、表面缺陷等特点进行更为全面的分选。由于棉种视觉系统是对获取的棉种图像进行分析、判断、执行的过程,不同棉种特征难以用单独的技术进行识别和判断,再者受现有技术和条件的限制,该技术尚处于试验研究阶段,距推广应用还有诸多工作要做。

5展望

脱绒棉种精选技术涉及棉种的物料特性、分选理论及机构、控制技术等多门学科,随着研究人员的不断努力,新技术、新原理、新设备将更多地应用于脱绒棉种的处理和精选,有效提高脱绒棉种精选设备的工作稳定性和抗干扰能力,保证棉种的精选质量和分选效率。综合国内外种子精选的发展现状,脱绒棉种色选技术及机器视觉分选技术将更加熟化,逐步在脱绒棉种精选中占主导地位,并向智能化、高精度、通用化、标准化和低成本方向发展,为生产中脱绒棉种的精选提供技术支持和设备支撑。

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篇5:棉种分选加工工艺及设备

棉花种子是棉花生产最基本的生产资料, 棉种质量的好坏直接影响着棉花产量的高低和纤维品质的优劣, 选用品质优良的棉种可以实现农业增产、农民增收, 研究表明, 粮食增产中, 优质良种所起的作用大约占1/3以上[1]。

种子经过机械加工, 精度可提高到9 7%以上, 发芽率可相对提高一个百分点, 千粒重可提高0.5 g, 大大提高作物的播种品质, 提高种子的科技含量和商品价值。实践表明, 用机械方式对种子进行加工, 是提高种子整体品质的重要手段, 是种子商品化的关键环节。

本文以新疆石河子开发区天佐种子机械有限责任公司的棉种分选加工生产线以及石河子大学机械电气工程学院种子精选分级实验室中的相关棉种加工设备为例, 就目前棉种分选工艺和各工序所涉及到原理进行阐述, 并对其相应的机械设备进行介绍, 以期能为相关企业制定棉种加工工艺以及选择棉种加工设备提供参考。

1 棉种加工工艺

从棉花加工生产线获得的棉种毛子表面附着大量的棉绒, 棉绒的存在降低了棉种质量, 影响棉种的发芽率。同时, 棉种成熟度及纯度等因素均影响棉种的质量。为确保棉种的高品质, 必须对棉种进行分选加工。通常物料的分选加工主要包括初选和精选。受各棉种加工企业的加工工艺及设备的制约, 目前新疆棉种的加工质量参差不齐, 石河子天佐种子机械有限责任公司是目前石河子地区棉种分选加工水平相对较高、棉种加工质量较好的企业, 其棉种分选加工工艺见图1。

2 棉种分选加工工艺涉及的分选原理

种子分选主要目的是剔除混入的异作物或异品种种子, 不饱满的、虫蛀或劣变的种子, 以提高种子的精度级别和利用率。

目前常用的种子分选技术主要根据种子外形尺寸、种子密度、空气动力学特性、种子表面特性、种子颜色和种子电特性等一种或几种物料特性的差异进行分离, 以清除掺杂物和不合格品。棉种分选加工工艺综合利用了棉种和掺杂物之间的尺寸、密度、空气动力学特性、表面颜色特性和电特性等物料特性的差异, 依次完成棉种的初选和精选过程。

3 棉种分选加工工艺涉及的装备

根据上述棉种分选加工工艺要求, 主要涉及的棉种加工设备包括:风筛选设备、磨光或者抛光设备、比重清选设备、色选设备、介电分选设备、包衣设备等。各设备主要工作过程及主要特点如下:

3.1 风筛选设备

风筛选是利用种子的空气动力学特性和种子尺寸特性, 将空气流和筛子作用结合起来的种子清选分选装置。5XF-3.0棉种风筛式清选机示意图见图2。

5XF-3.0风筛式清选机主要由喂入搅动器、弹力喂入挡板、前后吸风道、木质筛箱、偏心驱动机构、下吹风机、沉降机、二级回收出口、机架等部分组成。棉种依靠自重自行流入喂入搅动器, 振动器定时地把喂入的棉种和掺杂物送入气流中, 依靠空气流吸力将进入的物料分离, 气流先除去轻的棉绒等掺杂物, 剩下的棉种散布在第一级筛板上, 通过此筛将大杂质除去, 而棉种则进入下层筛子上, 在此筛上种子按大小进行粗精选, 棉种流过尾筛后, 再受气流作用, 重的、好的种子掉落下来, 而轻的种子及杂物被升举而除去。

该设备主要特点有: (1) 喂入调节机构能够控制喂入量大小, 保证喂入均匀流畅及筛面宽度方向上的物料厚度一致; (2) 筛箱采用木质, 可承受较大的振动冲击, 吸收机器产生的共振, 使机器工作更加平稳; (3) 下吹风机的等分导流槽使分布在尾筛上的风压均匀, 风机转速无级调节, 保证清选不同物料都能得到满意的效果; (4) 根据不同生产率、作物及所分等级需要可变换不同的加工流程; (5) 通过橡胶球自动清理筛面, 保证有效的清筛效果。

3.2 抛光设备

磨光机主要由2个圆柱体的刷棍组成, 通过对棉种种皮的磨刷和种子表皮间相互磨擦可除去种子表面上的残绒、残酸和磨掉一些秕子、破子。

磨光机的应用[2], 解决了棉种加工烘干温度过高, 硫酸配制用量过大, 残酸、残绒含量严重超标的问题, 有效地降低了棉种残绒、残酸的含量, 提高了棉种的商品质量。同时, 经磨光机处理过的棉种, 色泽光亮, 色差明显, 大大减少了棉种中的杂质, 降低了棉种中的残绒指数, 降低了红子、秕子和空壳的数量, 有利于密度式选种机的精选, 更有利于棉种色选机准确无误地把红子、黄子和白子 (包括残绒指数在1~4级的种子视同白子) 选掉, 提高了后续精选加工的质量。

3.3 比重清选机*

比重 (密度) 清选机是依靠种子与掺杂物之间比重 (密度) 的差异实现物料分离的设备, 5XZ-3.0型比重清选机见图3, 是新疆石河子天佐种子机械公司的专利产品, 其工作过程如下:

清选作业时, 待加工种子经过喂入装置 (在喂入装置处对种子进行一次除尘) , 在喂入装置上的调节阀作用下均匀落到一级振动台面上 (台面可调) , 种子经过一级振动台面均匀的布满二级台面。在二级台面上方装有一个大型的吸尘器, 对种子进行二次除尘。种子在振动台面往复运动及风机气流共同作用下, 由于种子中各成分的密度不同而在振动台面上开始分层, 本实用新型采用的是波浪状台面, 确保前移分层的种子不会来回滑动, 达到良好的分层效果, 同时台面良种输出口两侧分别设置自平衡气囊和卸风阀, 用以控制台面料层的厚度。最上层为轻种子 (秕子、不成熟种子等) , 在振动及气流作用下逐渐向振动台面低端移动, 根据种子中轻种子的密度可以设置各排杂口的开口大小, 最后轻种子由设置好的排杂口排出。下层为好种子, 在波浪形台面的振动及摩擦推动作用下移向振动台面的高端 (即好种子出口方向) , 最后由排种口排出。

1.喂入装置;2.喂入量调节装置;3.吸尘装置;4.排杂口;5.机架;6.电机;7.皮带轮;8.风机;9.配重块;1 0.防振缓冲装置;1 1.出料口;1 2.二级台面;1 3.自平衡调节装置;1 4.平衡气囊;1 5.一级台面

该系列比重清选机主要优点为台面旁边设置自动调节装置, 可根据台面上种子的多少自动调节排种口的大小, 从而达到平衡;设置了二级台面, 更好地保证了清选质量;采用波浪形台面不仅可以提高种子处理量, 而且也可以降低机器的振动频率。

3.4 色选机

颜色分选机是根据种子籽粒颜色不同, 对光的反射也不相同, 剔除籽粒中因发霉而变色的或受到病虫害的籽粒。色选机由喂料系统、检测系统、控制系统、辅助部件等部分组成, 其结构示意图见图4。

棉种经过进料口的振动喂料器, 使棉种呈单层排列, 滑向溜槽, 在溜槽的出口处装有高稳定光源。当物料经由振动喂料系统均匀地通向选别区域时, 光电探测器测得反射光和投射光的光量, 并与基准色板的反射光量相比较, 将其差值信号放大处理, 当信号大于预定值时, 信号经内部控制电路给控制系统一工作指令, 以驱动电磁阀动作, 进而控制喷气嘴的动作, 喷气嘴将异色种子和掺杂物吹出, 从而达到颜色选别的目的, 实现棉种精选的目的。

1.滑槽;2.振动喂料器;3.进料斗;4.机架;5.喷气嘴;6.喷气驱动器;7.信号处理控制器;8.气压机构;9.成品种接种口;1 0.红种接种口;1 1.光接收器;12.高稳光源;1 3.背景板

色选机的主要优点为:基于成熟棉种和不成熟种子以及掺杂物之间表面颜色特性的差异, 采用先进的光电检测和光电控制技术技术, 实现种子的无损检测和自动化、智能化分选;根据棉种原料的差别, 通过调节背景板, 可实现不同棉种原料的分选。

3.5 介电选种机

介电种子分选机[3]是利用不同质量种子之间的电特性的差异, 实现种子的精选分级。滚筒式介电选种机主要由进料斗、进料滚筒、分选滚筒、接料槽、传动系统和调速电机等构成, 示意图见图5。

1.进料斗;2.进料滚筒;3.分选滚筒;4.盛种槽;5.种刷;6.传动系统;7.调速电机

机器工作时, 喂料斗内种子经进料滚筒排出后, 受喂料挡扳作用, 使种子呈单层状态进入旋转的分选滚筒, 并在滚筒上被极化。极化后的种子与分选滚筒一起旋转, 此时种子在重力、极化力、惯性力和摩擦力的共同作用下, 由于不同种子之间的极化力的不同, 种子将沿不同的运动轨迹脱离分选滚筒。好种子和较大粒的种子较早脱离分选滚筒落入Ⅰ号盛种槽。而坏种子由于所受极化力较大, 且通常质量较小, 被紧紧地吸附在滚筒的表面上, 落入Ⅱ号盛种槽, 当分选滚筒转过最低点时, 仍不能脱离分选滚筒的种子则由旋转种刷把它从分选滚筒上强制刷落, 进入Ⅱ号盛种槽。Ⅰ、Ⅱ各级种子所占比例由调节隔板调节。

介电分选主要优点:利用种子在电特性上的差异, 结合物理机械特性, 使活力不同的种子分开, 从而提高种子质量;介电分选过程中所产生的强大静电场能刺激种子胚芽, 使蛋白质发生凝聚, 从而可以改善植物的遗传特性, 增强种子的吸水能力, 促使营养物质迅速分解, 强化输送、促进发芽, 提高种子的呼吸作用和光合作用。

3.6 包衣机

大量研究证明[4], 由于种衣剂在土壤中只吸水膨胀而不被溶解, 随着种子的发芽, 活性组分通过成膜剂空间网状结构中的孔道向胚乳或根部缓慢释放, 被植物内吸传导到植株各部分使药膜、肥膜等缓慢释放, 从而使种子周围形成防治病虫和供给营养的屏障, 因此, 种子包衣后能够提高发芽率, 有效防治苗期病虫害, 促进生长, 提高作物产量等作用。

5GB100A型种子包衣机主要由动力部分、传动部分、转动搅拌滚筒以及机架等组成, 示意图见图6。该机利用转动的滚筒实现包衣, 即棉种及种衣剂在滚筒内, 通过滚筒的搅拌作用, 充分混合, 实现包衣;同时, 采用全封闭结构, 无污染, 移动方便, 操作简单。

4 结语

随着精量播种技术的推广实施, 对棉种的质量和发芽率的要求越来越高。尤其随着精准农业战略的提出, 棉花精密播种技术的日益推广, 对高品质棉花种子的需求显得更加迫切。也只有这样, 才能适应现代精准农业发展的要求。种子是先进技术的载体, 针对目前棉种加工行业面临的种种问题, 必然会寻求先进的科学技术来解决。本文介绍的棉种分选加工工艺将先进的种子分选技术与传统的分选技术有机结合, 极大地提高了棉种的质量和发芽率, 适应了精准种子工程发展的技术要求。整个分选加工工艺过程中还存在一些不足之处, 通过对相关设备进一步研究, 对相关配套设备技术进一步熟化, 可进一步提高棉种质量和商品性。

*5 X Z-3.0型比重清选机为申报专利时的名称, 是专利产品, 因此本文沿用该产品专利名称中的“比重”。

参考文献

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[3]坎杂, 王丽红, 张晓海等.介电特性的研究与应用[J].中国农机化, 2004 (4) :39-41.

篇6:包衣棉种配套应用技术

每年都会有部分棉农向作者反映出现包衣棉种烂种、死苗或者僵苗的问题,轻者烂种死苗3%~5%,严重的成片死苗,个别的死苗达50%左右。也有少数的农户反映,包衣棉种虽然发芽率不错,但有的营养钵苗床上棉苗苗势较弱,有的棉苗僵而不发。这些问题必须针对具体情况具体分析解决。

根据我们多年的调查综合诊断,以上问题的出现有多种原因:一是棉花营养钵苗床的营养土及盖籽土没有喷药杀菌;二是棉种播后一次浇水过多,或者浇水过勤,苗床湿度过大,苗床四周排水不良;三是棉苗出齐后没有及时喷洒杀菌剂保护棉苗不受病菌入侵。至于烂种,一是施用了尿素作底肥,二是苗床底肥过量,三是棉种成熟度不足,四是破籽率高。弱苗、僵苗,一是苗床盖土过深,二是盖土过浅,三是浇水不足,四是肥害、药害也会造成僵苗。

为了充分发挥包衣棉种的优势,使棉种播种后能做到一次播种全苗,做到苗齐苗壮,就必须抓好包衣棉种配套应用技术。

1.选用优质棉种。同样是包衣棉种,一要看品牌,要尽量选用名牌品种;二要看审定编号,要选用国家审定或省级审定的棉种;三要看棉种是否饱满,大小是否整齐一致;四要看棉种的成熟程度,每50克棉种要有400~450粒。

2.严防病菌入侵。一是营养钵苗床土壤要作消毒处理,一可用丙环唑稀释液淋湿营养钵体,二可用绿芬与保亮丽的混合液喷施。二是当棉苗两片真叶展开后,要立即喷药防病,一可用波尔多液,二可用60%多菌灵·福美可湿性粉剂,三可用适乐时、百泰等喷杀。

3.促进壮苗健长。一是创造良好的育苗环境,苗床四周能随时排水灌水;二是床土覆盖厚度以1.5厘米为宜;三是忌用尿素作底肥;四是追肥以稀薄粪肥为主;五是对已经产生轻度肥害、药害的棉苗,可用惠满丰或庄福星以及天丰素乳油等喷施1~2次,能起到缓解肥害、药害,恢复棉苗正常生长的作用。

(湖北省孝感市农业局 余宏章 邮编:432100)

篇7:柔性棉种磨光机的研究与设计

新疆是全国最大产棉区,棉花是新疆经济发展的支柱产业,棉花产量占全国总产量的1/3以上。棉种是棉花生产的基础,棉种的质量好坏直接影响棉花的生产及其经济效益。新疆每年所需棉种数量大、品种多,这就给棉种加工与质量管理带来了一定的难度,棉种质量管理也就显得更加重要。除了选择适合本地土壤和气候条件的优良品种外,棉种的加工水平也直接影响其质量。棉种加工的关键是脱绒,即把经轧花、剥绒后的毛棉籽(一般短绒含量6%~12%)脱去其最后的短绒,制成适合于机械播种的光棉籽。棉种脱绒质量的好坏会直接影响到种子的播种品质[1]。棉花种子脱绒加工的目的:在不改变良种原有素质的前提下,通过采用一系列物理、化学方法,去掉棉籽表面的短绒,然后进行精选以及药物处理,从而提高种子的整体素质,改善其播种品质,使良种本身具有的优良生物学特性充分发挥出来。

关于棉种脱绒质量有两个方面的含义:一方面是指脱绒加工后棉种的外观质量,即脱绒后如果种子上仍然残留有较多的短绒,则会影响棉种的选种、种衣剂包衣和机械精密播种并会严重污染作业环境;另一方面指棉种的内在质量,即脱绒过程是否对种子的生长发育造成不利影响,种子的水分是否达到国家安全贮存标准,种子表面的残酸含量是否符合要求等。

目前,国外棉种加工处理机械化、自动化程度都很高。国内棉种加工行业中普遍采用泡沫酸和稀硫酸脱绒成套设备。新疆地区的棉种加工除采用上述方法外,近几年出现了一种新型的棉种脱绒加工技术及设备—“稀硫酸处理+机械摩擦脱绒”。其磨光材料使用软钢丝刷,对棉种的损伤大,种子表皮受到不同程度的磨损,特别是种脊和种柄受损严重,约有6%的种子的种皮部分破损和脱落,严重影响棉花的播种质量。同时,钢丝易折断脱落,可能引起火花,且刷辊磨损变钝后会严重影响其工作性能。

针对目前棉种磨光机存在的问题,急需设计开发一种新型的柔性磨光机,以克服棉种磨光过程中的刚性磨擦,有效控制棉种加工过程中的损伤率,提高棉种加工质量,加速新疆棉花产业快速、稳定的发展。

1 柔性棉种磨光机的结构和工作原理

通过对传统磨光机的研究,确定柔性棉种磨光机的整体结构是:在倾斜的机架上安装有筒状筛并在筒状筛的内部安装柔性辊刷。工作时电机带动刷辊转动,由进料口进入脱绒室的毛棉籽被刷辊带动旋转,毛棉籽上的短绒受到高速旋转的刷辊以及筛网筒板的揉擦、撕剥而不断脱落,并通过风机及尘笼管网的作用,将短绒收集起来;脱绒后的棉籽则由出料口自动排出,经比重分级机的筛选后即得到符合要求的机播棉种。

在磨光机的工作过程中,既可以保证棉种进料顺畅,具有良好的流动性,而且还可以减少对筒状筛的压力,减轻柔性辊刷的工作负荷,从而使整机的工作温度降低、棉种磨光效果好,有效提高棉种的质量。

1.1 整机结构

整机结构图,如图1所示。柔性棉种磨光机包括在机架上安装的筒状筛和在筒状筛内安装的柔性辊刷,在机架上通过轴承倾斜安装辊刷轴,在柔性辊刷的外部设置着与其倾斜度相同的筒状筛。在筒状筛的外部设置具有抽风口的防尘罩;在筒状筛上部设有进料口,下部设有出料口。

1.出料口2.杂余排出口3.刷辊4.柔性辊刷5.筒状筛6.进料口

1.2 工作原理

由于柔性辊刷和筒状筛都是倾斜安装的,所以当需要磨光的棉种从上方进料口加入后,在辊刷的转动过程中,棉种在被磨光的同时沿着倾斜的筒状筛壁徐徐下滑,棉种被逐渐抛光;被脱下的杂质通过筛孔从杂余排出口漏出,而被磨光的棉种从筒状滚筛下部出料口漏出。

采用这种方案,棉种在被磨光的过程中沿倾斜的筒状筛徐徐下滑,具有良好的流动性,使进料顺畅,从而防止了棉种的堆积,减少了柔性辊刷的负荷;同时也减少了对棉种的工作压力,降低了棉种的破损率;而抽风口不但抽走了微小杂质且流动的气流降低了整机的工作温度。由于工作温度的降低,不会使棉种烧坏,从而提高了棉种的发芽率。

2 柔性棉种磨光机的设计

2.1 基本设计条件的确定

动力机:三相异步电动机

传动系统:普通V带传动

执行机构:柔性辊刷旋转完成摩擦工序

生产率/t·h-1:1

柔性辊刷转速/r·min-1:1 050

电动机:型号-Y200L-4

额定功率/kW:30

满载转速/r·min-1:1 470

质量/kg:190

最大转矩/kW:2.2

额定转矩/kW:2.0

传动比i:1.4

2.2 辊刷材料的选择

根据柔性辊刷的特性可供选择的材料有:猪鬃、马尾、羊毛、软钢丝、软铜丝、剑麻、尼龙丝等原料。软钢丝刷强度高,强性佳但柔韧性不好,且易产生高温,易造成棉种的破碎;动物毛刷强度不高且不耐磨;尼龙丝毛刷柔韧性好、耐磨性较好、磨擦不易产生高温,而且经济性好。经过大量辊刷材料耐磨性实验证明,仅仅采用尼龙丝对棉种磨光的效果并不好。而金刚砂具有很高的强度以及良好的抗氧化性能,在高温下不变形,磨碎以后,可以作研磨粉,磨面细而均匀。辊刷材料采用尼龙丝表面涂抹一层金刚砂研磨粉,可有效解决棉种在磨光过程中的破损率问题,并且棉种脱绒质量高。

2.3 辊刷结构的设计

将表面涂抹金刚砂的尼龙丝置于U型薄铁槽内压紧,外露50mm并修剪整齐制成柔性辊刷条。柔性辊刷条螺旋围绕在刷辊上,并且两头采用点焊于刷辊上,以保证与刷辊的结合强度。柔性辊刷采用进料口处400mm设计为软钢丝刷,其余1 400mm为表面涂抹金刚砂的尼龙丝柔性刷。其目的是:

1)进料口处的棉种聚集较多,工作负荷大,摩擦力度强要求高;

2)毛棉种在刚进入机体时表面的棉短绒较多,在400mm软钢丝刷的强力摩擦下,可以以较快的速度脱绒;又由于毛棉种在重力和搅拌的综合作用下向下快速运动,在1 400mm柔性刷的摩擦作用下继续脱掉残绒,同时也保护棉种,提高工作效率和棉种质量。辊刷结构图如图2所示。

2.4 柔性棉种磨光机内筛设计

该棉种磨光机根据棉种分选特性选用长孔筛。由于柔性辊刷的外形是圆形,且其运动形式是高速回转运动,所以内筛选用直径为385mm的圆筒形。长孔筛的筛孔有长e和宽d两个量度,由于筛孔的长度大于种子的长度(大两倍以上),所以只有筛孔的宽度d起到限制作用。棉种的宽度和厚度差不多相同,棉种厚度大于筛孔的宽度时,棉种留在筛面上沿着倾斜面经出料口漏出,而小于筛孔的短绒杂质可以从出杂口漏出。

棉种的外形呈不规则的梨形或圆锥形﹑卵圆形,经实验测得棉种尺寸参数:长度a≈9.86mm;宽度b≈5.06mm;厚度c≈4.46mm。

筛孔宽度应小于棉种厚度,即d<c,选取d=4mm。

筛孔参数:长度e=35mm;宽度d=4mm。由厚度为3mm的钢板,按GB3943-83冲压而成。

2.5 滚筒倾斜角的设计

一粒质量为G的种子,放置在倾角为α的斜面上它与斜面的摩擦角为(如图4所示),则摩擦力F为

种子下滑条件:Gsinα>Gcosαtg,所以有α>。

种子表面的光滑程度不一样,摩擦角也不相同:表面粗糙的摩擦角大,表面光滑的摩擦角小。斜面的材料不同,摩擦角也不同,摩擦角还与种子的含水率有关。以下列出几种作物种子在光滑的钢板表面移动时的摩擦角,如表1所示。

由表1可以看出棉种的摩擦角为22°。由于棉种经磨光后,表面略微光滑,其摩擦角小于22°,所以取筛面倾角为22°。如果筛面倾角过大,则棉种堆积在磨光室下部,柔性刷的工作负荷增大了磨光室的压力,在柔性滚刷强力挤压下而使棉种损伤,同时也使温度升高,在高温下将棉种烧坏,影响棉种的发芽率。故取筛面倾角为22°。

2.6 工作腔容积的设计

内筛尺寸:内直径D1=380mm,总长度L1=1 850mm;

辊刷尺寸:外直径D2=340mm,总长度L2=1 800mm;

轴系尺寸:外直径D3=67mm,长度L3=2×25=50mm。则

1)容重计算。

棉种密度ρ=1 060kg/m3,则

2)按静力学计算时间。

100粒棉种的质量:陆地棉为9~12g,海岛棉为11~12g,平均为10g;按照滑动和振动综合运动模型(如图4所示)有

3)按动力学计算生产能力。

考虑振动的影响因素,其系数为δ=56,则有加工能力为q=t10×δ×10-3=0.28kg/s;小时加工能力:Q=3 600·q=1 008kg/h。

3 结束语

通过柔性磨光机处理过的种子色泽光亮,籽粒饱满均匀,色别色差明显,大大减少了棉种中的杂质,降低了棉种中的残绒指数、红籽、秕籽和空壳率,因此十分有利于比重式选种机的精选,更有利于棉种色选机准确无误地把红籽、黄籽和白籽(包括残绒指数在1~4级的种子视同白籽)选掉[6]。棉种质量指标有较大的提高。棉种破碎率低,低达0.2%,能有效地提高种子发芽率,使种子的内在质量和外在质量得到提高,极大地提高种子的商品性能,降低种子生产加工成本,节约硫酸、煤炭用量。彻底解决稀硫酸脱绒加工棉种中存在的棉短绒含量超标、不易加工、加工烘干温度过高、残绒、残酸含量超标和种子外观色泽较差的严重问题。通过磨光机处理过的棉种,抽检100份样品结果表明:种子残绒含量由0.4%~0.8%降低到0.1%~0.3%;种子残酸含量可由0.18%~0.25%降低到0.13%~0.15%[6]。其最适宜精量、半精量机械化播种,可以大大地减少播种量,且播后生长较一致,便于机械化田间作业管理和收获,有利于促进现代农业机械化的发展。

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篇8:棉种色选机

关键词:RFID;棉种;仓库;信息采集

中图分类号: TP274+.2文献标志码: A文章编号:1002-1302(2015)02-0409-03

收稿日期:2014-03-24

基金项目:国家科技支撑计划(编号:2012BAF07B04)。

作者简介:陈金成(1986—),男,河南商丘人,硕士,研究方向为智能检测技术与装置。E-mail:chenjincheng2009@sina.com。

通信作者:马本学,教授,研究方向为农产品质量检测技术与装备。E-mail:mbx_shz@163.com。仓库管理在物流管理中占据着核心的地位,如果不能及时保证准确的进货、出货、库存盘点等仓储管理工作,将会给企业带来巨大的损失[1]。虽然已有部分企业开始结合电脑实现仓库的半自动化管理,其自动化程度较传统的手工操作有很大的提高,但仍然需要耗费大量的人工来进行管理[2],且不能满足当今物流行业“快速准确”的要求。针对上述问题,本研究在相关技术的基础上,结合棉种企业实际项目为背景,提出1种基于射频识别(radio frequency identification,RFID)的棉种仓库管理方案,能很好地解决现在大部分棉种企业仓库管理存在的问题。

1RFID技术概述

RFID技术是通过无线射频方式进行非接触式的全双工数据通信,以实现对实物目标的自动识别。具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、方便快捷、专一性强、保密性高、批量处理、存储信息更改自如等优点[3-5]。RFID系统主要由阅读器(或读写器)、电子标签、天线3个部分组成。

在此系统中,识别信息存储在电子标签中,标签里的信息可由阅读器通过天线发出一定功率的电磁波,根据相关空中接口协议进行读取;而对于具有读写功能的读写器不仅可以读取所需的信息,而且可以向电子标签中写入所需要的信息。

2基于RFID的棉种仓库信息采集系统的分析

棉种仓库信息的采集主要有棉种信息采集和仓库环境信息采集,在进行棉种信息采集时,应用频率为915 MHz的超高频(UHF)RFID读写器,读取距离为1~3 m,并根据仓库面积合理划定4个区域,分别为A区、B区、C区、D区,根据不同品种棉种的生产总量,在每个区设有不同的存货架,每个货架都有相同的层,由于仓库面积较大,需要多个RFID装置分别合理布置在A、B、C、D每个区域,把安装RFID装置的位置称为节点(如图1中的D1至D8),对于棉种信息的采集就是通过对各个节点采集的信息经过RFID中间件汇聚、过滤、整合,最终得到没有冗余、准确的信息存入管理服务器中。仓库管理中心具体布局如图1所示,采用符合EPCC1G2协议具有96位EPC编码存储区的电子标签,存储棉种信息对应的编号,其规定的编码方式见表1,EPC编码是产品的唯一标志,由棉种厂商在进入仓库前写入,并可以加密,在进行入库时用RFID阅读器进行读取。

棉种信息的采集主要由入库信息采集、出库信息采集、仓储信息盘点3大模块组成;棉种环境信息采集模块主要是对仓库温湿度的信息采集。整个系统应用信息服务器、固定式阅读器、手持式阅读器、路由器和电子标签进行设计实现。

2.1入库信息采集模块

棉种进行打包入库时,放置在仓库入口处的RFID阅读器读取贴于棉种包装袋上的电子标签信息,系统根据读取出的EPC编码信息,对入库的棉种进行仓位配置,例如读取的编码为86 659001H 000001 000000000,此时将读取的编码与系统棉种品种数据库进行比对查询,数据库中的每个棉种都对应着唯一的品种代号和相应放置的仓库区域,如000001对应的是A区,并可以在数据库已有棉种数量的基础上对序列号进行加一,然后写入电子标签对应的序列号位置,根据棉种存储的货架和层次的编号,系统可以自动为棉种分配库位,同时有警示灯提示,通知叉车人员进行棉种归位。在叉车进行棉种归位时,所在区域节点的RFID读写器再次读取棉种电子标签信息,记录棉种的入库位置。

2.2出库信息采集模块

在进行棉种出库时,企业管理系统下达的出库单到达棉种仓库管理系统,仓库管理系统根据下达的订单,查询与之匹配的棉种信息,此时系统自动提示操作人员,对相应位置的棉种进行出库。由于棉种加工存入仓库期间需要进行发芽率的测试,对于不达标的棉种进行出库时,待出库口阅读器识别相关信息时将发出报警提示 提醒管理人员对于不达标的棉种

不能出库。利用此系统可以阻止一些不达标的棉种流入市场,从而提高了棉种企业的信誉,同时也有助于企业的管理。待出库完成,入库管理模块将出库的棉种信息存入历史信息系统,有助于企业对棉种出库的历史查询。出入库的信息采集流程如图2所示。

2.3仓库盘点管理

为了确保仓库所存货物信息与系统中信息的一致性,需要对仓库存储的货物进行定期盘点。在进行仓库盘点时,我们只须用手持式读写器对库区托盘上的电子标签进行读取,将获取的信息再与数据库信息进行比对,就可以知道在货物入/出库时有没有出错,同时可以及时得知企业仓储的情况,这样有利于企业进行定量生产而不至于造成不必要的损失,且相对于传统的盘点效率更高。

2.4仓库温湿度采集模块

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根据棉种储存的要求,如:防虫防霉、维持生活力、低温干燥、提高净度等[6],仓库内温度与湿度对于棉种质量都有一定的影响,只有仓库的温湿度控制在一定的范围内,才能保证棉种质量,所以对于仓库温湿度实时监控是很有必要的,当仓库内温度或湿度达到界定值时就会启动自动报警功能,通知管理人员进行相应的处理。

结合市场上技术比较成熟且价格低廉的AT89C51单片机作为主要控制单元,以SHT11作为温湿度采集传感器进行设计。管理人员可以通过电子显示屏LCD1和LCD2实时了解仓库温湿度的情况,LS1可进行报警,其中可以通过D1~D5警示灯提醒相关人员仓库的信息情况,并对仓库进行相应的管理,其系统总体结构如图3所示。

3开发平台

本系统采用基于WEB的B/S 3层体系结构。选用 Windows XP/Win7操作系统平台,SQL Server 2008网络数据库管理系统和Visual C#.NET编程语言,整个平台采用多层分布式体系结构,分为表现层、业务层、数据访问层、数据库4个层次[7]。数据访问层是1个公共层,用于所有业务层与数据库之间的数据管理,由1个数据访问组件和1个数据库连接组件构成业务层,根据不同的管理对象建立不同的业务组件,如用户注册管理组件、信息采集组件等,还可根据实际需求的变化方便地增改组件,易于系统的维护和升级。

4结语

本研究在分析RFID工作原理及技术特点的基础上,结合棉种业务管理的实际流程和需求,设计了基于RFID技术的棉种仓库信息采集系统,并对系统的功能模块进行了详细的介绍。RFID技术在仓库信息采集的应用,保证了货物管理各个环节数据输入的时效性和准确性,确保企业及时准确地掌握库存的真实数据,合理保持和控制企业库存。利用系统的自动定位功能,能够及时准确地掌握货物当前位置,有利于提高仓库信息采集的工作效率。基于RFID技术的仓库信息采集系统的设计,是RFID技术的1个新的应用,随着RFID技术的不断发展,相信在不久的将来,这将为仓库管理带来更大的方便,从而产生更加积极的社会效益。

参考文献:

[1]王克冰,杨博. 基于RFID和数据仓库技术的仓库管理系统研究[J]. 物流科技,2009,32(12):51-53.

[2]陈霆. 基于RFID的烟草企业仓库管理系统设计与实现[D]. 上海:上海交通大学,2012.

[3]刘仲鹏,刘丽娟,余瑞华,等. 基于物联网的农副产品质量追溯系统研究[J]. 农机化研究,2012,8(8):184-186,239.

[4]吴正大,魏俊荣,张继新. RFID中间件设计技术初探[J]. 邮电设计技术,2006(8):39-42.

[5]陈峥,劉慧,宫雪. 物联网之Savant体系结构的分析研究[J]. 物流科技,2006,29(7):18-21.

[6]田景贺,祝云龙,南琳,等. 基于RFID数据采集的自动化仓库管理系统[J]. 仪器仪表学报,2007,28(4):542-543.

[7]陈宗宝. 棉种的特性与储存[J]. 商品储运与养护,1996(3):39-41.赵立娟. 灌溉管理改革对农户生产技术效率影响的实证研究[J]. 江苏农业科学,2015,43(2):412-416.

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