农业工程技术论文范文

导语：如何才能写好一篇农业工程技术论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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论文关键词：我国苹果生产中推广最成功的十项技术

 

一、红富士苹果品种的普及与更新，缩小了我国苹果与国际发展的差距。红富士苹果因品质优良、耐贮性好，在短短的20多年时间里，完全替代了我国栽培将近一个世纪的国光，成为生产的主栽品种，这在我国苹果栽培史上是绝无仅有的。这种品种的替代对我国苹果所产生的影响是十分巨大的，缩小了我国苹果栽培品种与国际流行品种的差距，提高了我国苹果参与国际竞争的能力。同时，立足我国实际，选择适应我国不同地域气候特点的品种，选优工作在不停的进行着。我国先后选择出了烟富系列、昌红富士、红锦富、礼泉短富、天富1号、寒富等大批优良品种，极大的丰富了我国苹果品种组成，加快了品种更新，红富士苹果优系的发展正成为生产的主流，这为我国苹果产业效益的提升打好了基础，促使了苹果产业实现了质的飞跃。

二、单果管理全套袋栽培技术，使得苹果品质大幅度提升。套袋栽培是提高果实品质的有效措施，特别是对于改善果品外观质量，提高对果实病虫的防控，改善果品食用安全都起到了十分积极的作用。由于套袋栽培具有较好的市场销售空间，高额的利润回报，因而推广快而面广，自上个世纪九十年代初开始推广到目前已经普及，套袋栽培占到了我国苹果栽培比例的80%以上，成为最主要的栽培模式。

套袋栽培在改进果实品质的同时，加速了我国苹果生产管理精细化措施的落实农业论文，疏花疏果、单果管理普及率达95%以上。这项措施的实施，有效的提高了果实品质，克服了果树大小年结果现象，实现了苹果丰产、优质、稳产，使生产效益得以大幅提升。

三、纺锤形整形，有效的解决了幼树期进入结果期迟的生产难题。纺锤形整形，主枝保持单轴延伸，枝条以长放为主，很少应用短截，对树体的刺激作用小，符合树体生长特性，树势易稳定，有利成花结果。纺锤形树形的推广，成功的解决了红富士进入结果期迟的生产难题，促进了红富士苹果在我国的大面积推广应用。同时，纺锤形整枝时，树体级次少，结构简单，有效结果枝充足，有利产量的提高，因而纺锤形成为苹果栽培的主流树形。

四、以拉枝为主的简化修剪，加快了苹果生产的普及。随着拉枝技术的普及，使苹果管理不再神秘，生产管理大为简化，以往只有少数人员掌握的技术，随着简单化而普及。拉枝技术，广大果农一看就会，一用就灵，得到迅速传播，成为目前苹果生产中修剪的最基本方法，颠覆了传统的修剪方法。一般对于树体萌生的有空间的枝条，采取长放长放再长放的方法，待枝长度超过1米后实行拉枝处理，通过“一揉二压三拉四固定”，保持基角成90度，枝成水平或下垂，就可有效地缓和枝的长势，促进形成花芽而结果。大量的生产实践证明，下垂枝不但成花容易，而且所结果实果个大、果型端正，促进下垂枝结果成为修剪的主要环节。一般一个枝条从芽抽出后，要经一年长条、两年成花、三年挂果、可持续多年结果，但枝龄过长，则结果能力下降，所结果实品质很难提高，一般枝龄在三至五年内，结果能力最强，因而在修剪时要对枝龄过长的枝实行回缩处理，以保持壮枝结果，提高结果能力，促进产量品质的提高，这是在苹果进入盛果期后应抓的关键环节。以长放、拉枝、回缩等为基本方法的简化修剪已成为树体调节的关键站。

五、覆盖栽培，有效的缓解了干旱对苹果生产的影响。干旱缺水是我国苹果生产的主要制约因素。近年来农业论文，气候反常，降水少，干旱出现的频率高，危害的范围大，促使了覆盖栽培的大面积推广，以地膜、杂草、沙石等为主的覆盖栽培有效的改善了苹果生产中水分供给状态，极大的提高了天然降水的利用率，促使了苹果产量、质量和效益的提高，特别是黑色地膜的应用，不但起到了很好的保墒效果，而且对杂草的生长具有很强的抑制作用。覆盖黑膜后，果园除草用工量减少，覆盖栽培已成为我国苹果主产区的主要栽培方式。

六、配方施肥的推广，使施肥的科学化程度提高。长期以来，我国苹果生产中施肥管理存在很大的盲目性，特别是氮肥的大量施用，导致树体虚旺，出现适龄不果现象。近年来，随着国家测土配方施肥技术的推广，这一现象有很大的改观，氮肥的施用得到有效控制，配方施肥、均衡施肥已成为苹果园肥料管理的主要方向。

七、沼肥的应用，促进了果品的有机生产进程。沼肥是将畜粪和鲜草等送进沼气池，经厌氧发酵，充分腐熟后的有机肥，在果树生产中应用，对产量和品质的提高非常有利。近年来，随着国家绿色能源项目的实施，沼气的普及，使得沼肥的应用越来越普遍，沼肥的应用加速了我国苹果产业无公害、绿色、有机生产进程，对于提高我国苹果品质，提高我国苹果国际竞争力，增加出口都是非常有益的。

八、机械作业的推广，减轻了劳动强度，提高了劳动效率。随着微型旋耕机、农用三轮车、机制喷雾器等小型农机的成功研发，由于很适宜我国苹果以家庭经营为单位的生产现状，加之售价相当，大多果农能负担得起，以上农机成为果农的生产必备。小型农机的推广，大大地提高了果园的劳动率，减轻了劳动强度，果园管理的机械化水平大大提高。

九、食心虫的危害得到有效控制，果实的商品率大幅提升。在上个世纪八、九十年代，食心虫对苹果生产危害严重，危害较重的果园，虫果率达60―70%，严重制约着苹果生产的发展，自1993年我国实行套袋栽培后，这一现状得到明显改善，加之近年来地膜覆盖栽培的大面积推广，使得食心虫结茧及出土均受到抑制。全套袋栽培，使得果实得到有效保护农业论文，食心虫的危害已由主要虫害降到次要虫害，对生产的危害已大大减轻，有的已不再有虫果出现，使得果实的商品率大幅提升。

十、栽植技术不断完善，新建园成活率高、保存好。苹果栽植后成活率低、保存差、园貌不整齐是以往苹果生产中存在的普遍问题，常导致树体进入结果期晚，前期产量的提升缓慢，这主要是由于我国北方春旱现象发生普遍，土壤墒情差所致。近年来，随着栽培时间的前移，地面覆盖保墒、枝干套育苗袋等系列措施的完善，大大的提高了新植果树的成活率和保存率，促使了幼树健壮生长，为早果丰产打好了基础。

一般在我国北方，秋季降水多，土壤墒情好，栽植果树后成活率高，于是我国苹果产区在没有浇水条件的地方，多改春栽为秋栽，充分利用秋季土壤墒情好的优势，以提高成活率。

地面覆盖后有效的控制了土壤水分的蒸发损失，使天然降水得到了最大化的利用，对促进树体成活效果非常好。

枝干套袋后，枝芽生长的微环境得到改善，枝干水分蒸发散失减少，有效的防止了抽干现象的发生，促进了萌芽，提高了成活率。

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【关键词】预埋件；埋设；技术；控制

1工程概况

工程实例概况：该工程为某地一栋127m高层建筑，用途为商业和商务办公楼，建筑面积8万多平方米，地下3层，地上25层。由于建筑特点决定，本工程外装饰幕墙工程主要内容有：石材幕墙、玻璃幕墙、(百叶窗、铝合金窗、隔栅)等。本工程的施工过程中需要大量的预埋件施工，因此作为本文的实例具有很强的代表性，预埋件埋设质量的好坏，肩膀各队后面进行的结构搭接和外部设备安装起到重要的影响。下面将分别就幕墙预埋件的工程特点和预埋件施工方法、技术及注意事项等分别进行阐述。

2预埋件的加工及埋设施工方法

2.1预埋件的加工应符合下列要求

焊缝高度必须达到设计要求；焊角没有咬边现象；防锈漆涂刷是否均匀；所用材料是否符合设计要求；加工尺寸与图是否一致；填写预埋件进场验收表；填写《进场物资报验表》以及上述资料经过自检和监理人员检查、验收通过后才可进行埋设。

2.2预埋件的埋设

2.2.1 预埋件埋设之前，首先根据施工设计深化图进行放线定位，特别是注意转角位置埋件的埋设，并填写《技术交底》表备案。

2.2.2 当每一层楼土建梁柱钢筋绑扎完毕后，按照预埋件点位布置图及标高尺寸，根据土建梁柱尺寸控制线，在钢筋上视具体情况用红笔划出预埋件埋设控制线。

2.2.3 在埋设预埋件之前，当土建支模时，就进行分格，将预埋件分格线弹在底模外檐口处。

2.2.4 根据埋件施工图埋件分布的情况，对埋件以轴线右边起第一个埋件进行编号，从1 至若干个进行埋设并以埋件检查表填写埋件埋设的情况。上下、左右、前后将埋设的情况记录下来，埋件埋设后填写《隐蔽验收单》并附《检查表》报监理验收。

2.3 预埋件埋设的要求

2.3.1 预埋件在埋设过程中，要以多轴线进行埋设，相对来说轴线之间的精确度足以满足埋件的几何尺寸，若以单轴线定位，丈量过程中尺寸误差会积累，造成埋件的偏位，相对轴线偏差小于20mm。

2.3.2 幕墙与主体结构连接的预埋件，应在主体结构施工时按设计要求埋设；预埋件位置偏差上下不应大于 10mm，上下测量依据底模用卷尺进行测量。图 1所示。

2.3.3 当土建梁柱钢筋绑扎完毕后，将预埋件用铁丝临时固定在钢筋上，或点焊在箍筋上。

2.3.4 若预埋件埋设中碰到埋件在箍筋的空档处，则可添加辅助钢筋，或用铁丝与主筋扎牢。

2.3.5 预埋件在埋设过程中，一定要紧贴模板（参见图 2），上下、左右偏差到20mm 影响不大，而前后倾斜将造成角码与埋件之间接触减少，施工难度加大。采取措施，加垫铁块等均为点接触，受力将受影响。这时候只能采用楔型铁块辅助修正，这样势必造成施工周期长、成本增加。

2.3.6 埋件埋设好以后，在浇捣砼时，要注意保护埋件。混凝土施工的振动棒在埋件边应延长振捣时间，埋件周边的砼一定要浇捣密实，避免产生漏浆及空鼓现象，影响埋件的质量。

2.3.7预埋件在墙面埋设时，在浇混凝土时，应跟踪进行检查，若埋件高出混凝土应立即往下打，使埋件与混凝土面一样平。

2.3.8结构阴阳角的埋件处理

a、阴角部位埋件的埋设，依据幕墙安装的需要在角位处拉开50mm，否则影响今后施工安装。

b、阳角部位埋件的埋设，阳角处的埋设应与阴角处埋设相反，角位两个埋件应贴边靠紧。

2.3.9剪力墙处埋件施工

一般情况下，待剪力墙模板合模后埋件无法进行调整，因而在和模前将埋件固定好，采用吊线法进行，埋件与线锤退缩5mm，以免影响合模。

2.3.10圆弧处埋件施工

圆弧位埋件的施工，应明确是建筑分格还是结构分格，及时与设计沟通，以免误差扩大无法进行施工。

2.3.11 当预埋件埋设完毕后，应做好记录，并填写预埋件安装检查表。

3 预埋件安装

3.1 每位埋件安装人员清楚预埋件的施工技术、工艺，明确分工。埋件安装前，施工单位项目经理要向安装队长、技术员及埋件安装的有关人员进行施工技术交底。安装队长和技术员向埋件班长、组员，进行技术交底。同时，技术交底的内容必须知会监理人员。

3.2 每位埋件安装人员必须认真领会技术交底内容并执行，严格按设计图纸的内容和要求并依据施工组织设计进行埋件安装。

3.3 确定每个面、每个层的基准，并清楚识别基准标识。明确化学锚栓需符合设计要求及安装方法和使用的工具及方法。

3.4 详细的膨胀螺栓和穿透螺栓的施工方法。

3.5 详细的化学锚栓的施工方法。

3.6 确定从那个基础开始安装，以及安装顺序。

3.7 确定土建预埋件误差的补救方案，（必要时，须征得甲方、甲方监理、土建及设计部门同意）。

3.8 埋件安装必须按照放线的基准线、埋件位置图、节点图进行安装。

3.9 埋件安装应采取可靠方法处理，主受力埋件至少采用两方对穿螺栓加两个膨胀螺栓，对穿螺栓直径不小于12mm，其周围的缝隙应用玻璃丝布堵赛，膨胀螺栓不小于M12*110 并加环氧树脂加固，剂量符合说明书要求。

3.10 膨胀螺栓因不能置于钢板内部时，应至少保证两个膨胀螺栓打在埋件钢板内部，其余允许打在外部，且中心至埋件边缘距离不应小于30mm，并通过厚度不小于8mm 的铺助压板与埋件焊牢，焊缝长度不小于50mm。

3.11 埋件安装完毕后，必须进行防腐处理，涂刷防漆两遍（特殊情况必须依据设计要求进行）。

3.12 应进行承载力现场试验，必要时应进行极限拉拔试验，并有检验报告。

3.13 每个连接点不应少于 2 个锚栓。

3.14 化学锚栓的安装符合图纸要求，安装方法符合化学锚栓的说明书的要求。

3.15 不允许在化学锚栓接触的连接件上进行焊接操作。

3.16 预埋件清凿后应露出金属光泽，表面不允许有混凝土、鳞片、焊接的杂质存在。

3.17 卡埋件和结构预留口的预留槽口内充满聚苯乙烯（苯板）无混凝土杂物。

参考文献

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[3] 胡长青;陈尚建;侯发亮;;碳纤维布加固轴心受压钢筋混凝土圆柱的试验研究[A];FRP与结构补强——’05全国FRP与结构加固学术会议论文精选[C];2005年.

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教书育人，收获智慧人生

说起教书育人，李教授说自己受鲁迅先生影响颇深，特别对《藤野先生》一文感同身受。他在日本留学时，处处能感受到像藤野先生一样的教授。

“我既然选择了教书，就要把自己一身所学，传授给学生。中国有句古话，浑身是铁也打不出几颗钉。当教出10个学生，就有了10份力量。”李教授笑起来特别慈祥，像一尊弥罗佛。

高高的个子，宽宽的额头，浓眉大眼，鼻直口阔：虽然年过六旬，但丝毫不显老态，精气神十足――“相由心生”，李教授就是中国最传统的福相。

李教授从事教育几十年，现在是桃李满天下，“我的学生中很多都是博士、校长，在各行各业中的佼佼者也不乏其人。”李教授乐呵呵地告诉我，“当教师最大的快乐就是看到他们超过我，青出于蓝而胜于蓝，长江后浪推前浪，社会才会进步啊。”

李教授说，作为一名教师，只有热爱自己的事业、热爱学校，树立坚定的教育事业心，才能把工作做好。只有自觉投身这平凡工作，敬业乐业，才能产生巨大的拼搏动力。教师的劳动是平凡的，生活是清苦的，但是，如果在知识结构的完善方面有自求自得的充实感，在精神寄托方面有育天下英才的自豪感，在人际沟通方面有师生相处融洽和谐的亲切感，就会使无知的玩童变成优秀学生，使迷惘的青少年成为祖国的栋梁，就会倍感欣慰和快乐。

李教授在教育方面主张以创新精神养成为目标，广纳世界科技，弘扬中华文化，重点培养教育大批本专业优秀人才。为此，热爱和倾心教师职业，在食品科学与工程人才培养方面，培养毕业博士研究生50名、硕士研究生53名，多名已成为教授、工程技术骨干和研究院所或大学领导。1993年获北京市普通高等学校优秀教学成果一等奖，同年被评为北京市优秀教师。2005年获教育部百篇优秀博士论文指导教师奖励。

阳光心态，在工作中享受生活

有一位名人说，“有阳光的地方就会有影子，关键看自己脸朝向何方”。李教授那个年代的人，经历都十分丰富。他是老三届知青，插过队，当过机械工人，1977年恢复高考上了大学，大学毕业后，被国家教委选为出国研究生，在日本获得硕士、博士学位后回国。“我从上学起，每门功课都是满分，在日本读研究生、博士也一样。”李教授笑呵呵地说起这段往事。

他的学习为什么这么优秀?因为勤奋!

不但他的学习如此，工作也是如此。他心态好，心地单纯，做什么工作都非常专心、专注。18岁时，有人对下放在农村的他说，他这一辈子就完了，只能当农民。但他不气馁，心态阳光，每次回城，都会带着一箱子书回去，博览群书。

李教授健康、平和、宽容、大度、崇高、自信、积极，他用这种心态影响自己、同事、学生，让他周围的人觉得是在幸福的天堂。

他积极乐观工作，虽然清苦、劳累，但在工作中发现更大的乐趣，实现自己的人生价值，享受生活，是其他任何物质替代不了的。

敬畏自然，倾心节能环保

遵循自然、热爱自然、敬畏自然的李教授，倾心农业技术开发，倾心节能、环保的新技术开发。

他从日本回国后取得的第一项成果，是在河北省饶阳县流满乡建成世界第一座利用自然冷源大型果蔬保鲜库。这一“利用自然冷源贮藏农产品机理研究”发明了分层并行差压送风冻结方法，获得国家专利一项。填补了国内外空白，达到国际领先水平，是国内外利用自然节能技术和果蔬保鲜技术的重大突破。比其他类型的冷库运营成本降低92％。目前该库已成功运转14年以上。为当地的果农菜农建造了一所高效节能的大型冷藏库。

1994年，李教授带领其研究组率先在我国进行了电生功能水的制备及在食品和农业上的应用研究，且在食品领域、果蔬保鲜及病害防治领域均取得了重要成果。尤其是首创性地将电生功能水应用于降解果蔬产品中的农药残留，防治果蔬大棚的黄瓜霜霉病、葡萄炭疽病以及大田中的小麦条锈病等，取得了令世人瞩目的成果，已使我国的农药“绿色革命”领先于世界先进水平。在酶法利用玉米芯制取低聚木糖的研究领域取得突破，2001年首次在我国实现工业化生产，通过教育部组织专家鉴定，评价为：“国内首创，达到国际先进水平”。

玉米芯在我国农村大多当柴烧掉或遗弃。李里特却把它当作了宝贝，他的“玉米芯酶法制备低聚木糖”项目获得2006年度国家技术发明二等奖。技术转移建成年产万吨低聚木糖示范工程项目，不仅打破国外技术垄断，而且使实施该项目的企业成为全球最大的低聚木糖生产企业。该企业累计生产低聚木糖19500吨，实现销售收入33.64亿元，利润总额8.41亿元，税金3.28亿元，每年可利用玉米芯7万吨以上，同时减少了废弃物的玉米芯对环境造成的污染，给农民带来经济效益近3亿元，带来就业机会2000多个。

李教授现在正在右玉县进行一个科研项目，就是针对雁北地区风大低温的特点，把风能由风车转化为机械能，再转化为热能，解决农业种植中严寒季节温室大棚的取暖问题和严寒地区建筑节能采暖问题，补充太阳能的不足。李教授说，这一技术可以为高寒风大地区的菜农提供新的补充能源，有效提高大棚蔬菜的产量和品质，也可推广应用到这类地区的养殖业和房舍取暖。

独立思考，科学实践的真知灼见

前一段时间，“地沟油回流餐桌”事件，将人们的眼球聚焦到食品质量安全问题上。李里特教授说，将地沟油进行简单的提炼味道是很重的，真正要把地沟油提炼成无色无味的食用油，并不是一个小工程，首先从地沟里捞油杂物太多，饭店厨佘的废油还是比较集中的，通过回收以后利用比重、加热等方法将油水分离，还要再进行脱碱、脱臭等一系列复杂的步骤，这些成本并不低。炸油条用不了多少油，而一桶油能花多少钱?

在李教授看来，不排除有人提炼地沟油。如果把这些提炼出来的东西，卖给肥皂厂或者用在其他工业用途上，才是正规的途径。通过垃圾的分类处理，将地沟油进行资源回收利用，减少环境污染，我们应该支持。但是，这些程序由小作坊来运作，不够规范，流向食品市场，就会造成危害。

近几年的食品安全问题却时时给我们带来危机感。归根结底要提高人们的意识，投机取巧、假冒伪劣不是获取利益的长久之法，提高技术，提高质量才是一个企业的发展之道。地沟油不是废物，而是宝贝，我们应该关注如何有组织、有制度，合理地将垃圾分类处理，重视支持资源再生利用技术研发，减少浪费、降低污染、让多数地沟油回收利用，变废为宝。

李教授说，这些问题的出现，跟我们很多人的营养知识缺乏，科普宣传力度不够，以及伪养生学家的误导不无关系。这是一个系统工程，需要大家一起努力!

科学养生遵循传统饮食之道

李教授是一个十分忙碌的人，对生活的要求不高。我们约在上午11点采访，李教授穿着背心短裤在给学生改毕业论文。他说，我一般都是自然凉，尽量不用空调，既是为了环保，也是节约资源，毕竟现在是暑假，不用上课……

当我问起他的一日三餐时，李教授说很简单的，饮食原则是越简单越好。早餐一杯豆浆，中午馒头，晚饭面条等，一般以面食为主，但一定吃主食。以蔬菜水果为主，轻油，限盐，食物多样化，最重要的吃到七八分饱即可。

说到吃豆浆，李教授说，“从营养学方面讲，豆浆是最好的植物蛋白，对人体健康非常有益。”

他说，中国人自古就知道大豆的好处。西汉时期，淮南王刘安母患病，食欲全无，刘安发明了豆浆，其母喝后病体复康，从此豆浆得以世代流传：《本草纲目》则如是记载：豆浆，利水下气，制诸风热，解诸毒：《延年秘录》亦载豆浆“长肌肤，益颜色，填骨髓，加气力，补虚能食”。

上世纪70～80年代，研究表明大豆蛋白超过鸡蛋清蛋白，是人类最理想蛋白。豆浆中不仅含有大量的大豆蛋白，更是具有降低血脂的功效，西方近年来掀起的吃大豆热就是冲着这点来的。另外豆浆中脂肪含量与牛奶差不多，但豆浆中的脂肪是不饱和脂肪，更有利于人体健康：豆浆在含钙方面比牛奶低，但在含铁方面则高于牛奶，另外豆浆含有大量不饱和脂肪酸、卵磷脂等14种成分则优于牛奶。

豆浆机的出现让我们更多地饮用豆浆，这不仅仅有利于我们的营养与食品安全，同时也会给中国大豆产业带来较大的机会，因为豆浆要消耗大量的大豆，这会使大豆重新走上中国人的餐桌，而WH0倡导的“每天25颗大豆”的重要性，也会被我们慢慢接受。

润泽心灵，重视弘扬食文化

李教授在从事多年的科研工作之佘，一直很关注饮食文化。李教授在去年的一次饮食文化讲座中，从食文化和食文化的功能、中华农耕文明和食文化、食文化的内涵以及食文化的弘扬几个方面带领同学们认识了食文化。并总结了中华食文化的几大特色：素食为主、饮食养生、中国饭和菜、蒸煮加工、五味调和、煎炸烹炒、文明礼仪、和谐科学、融合创新等。之后，他又将几个不同国家、地区的食文化作对比，形象生动地向同学们说明了应该热爱中华食文化，努力的继承和发展，而且最重要的是创新。

他自己的养生就是遵循中国传统的食文化，尊重自然规律，越简单越好。他遵循中国传统的养生自然规律，对中国古代典籍如《黄帝内经》十分推崇，特别提倡南北朝时的《玄门大法》所载，养生一是要粗食，二是要蔬食，三是要节食。

粗食才能营养平衡，如今很多谷物精加工，很多营养素在加工过程中流失了，口感好了，营养却差了：蔬食就是要尊重自身的规律，以蔬菜水果为主，既环保，而且卫生。节食是现在人最不容易做到的，古人云，饭到七分饱，活到九十九。现在很多食品加工、添加成分，改变了自然的法则，增加了人的食欲，让人不知不觉地吃撑了而不自知。其实很多资料说明，人的寿命是与饱饥度有关的。

中国传统饮食文化最符合自然规律，如中国人吃饭用筷子，筷子是为了挟菜，我们吃饭有主食，有副食：有荤菜、有蔬果、有汤类，这与西方国家吃的以肉为主的生活方式迥然不同。只是如今我们司空见惯，反而不被重视了。根据很多国内外的资料显示，从我们人类的牙齿结构，肠道结构分析，人类是以素食为主的动物。不管从进化、遗传、营养、基因的角度分析，也能说明人类是以素食为主。李教授说起他在韩国时与一位八十多岁的医生探讨长寿之道时，那位医生也是以素食为主。所以，我们要培养清淡饮食的习惯，推崇均衡饮食，多吃水果蔬菜。当然，也大可不必因此而放弃享受美食。

李教授除主要从事研究解决我国粮食加工，餐桌主食和传统食品工艺创新和科学技术开发外，还在“农产品的规格化、标准化及流通研究”、“中国粮食加工发展战略”、“农业现代化和食品生产系统研究”、“弘扬中华食文化”和“食育”等方面撰写了一些在国内颇有影响的文章，刊登在《农民日报》、《光明日报》、《中国食品报》等。

李教授说，“民以食为天”，我们应该重视食文化，不仅为了民族的强壮和农业的振兴，更是为了人类的膳食进步。传统食品是支撑本国农业的可贵的基础，我们要增强自信心，因为弘扬需要有文化的底蕴和自信。

“葡萄美酒夜光杯，何必崇洋替人吹”――李教授风趣幽默地告诫我们要重视本国的食文化，不能妄自菲薄。最后他希望我们能够为了复兴中华、弘扬文化做出自己的贡献。

李里特简介

1948年5月出生于西安，汉族，中国农业大学食品科学与营养工程学院食品工程学教授、博士生导师，2级教授。

1966年高中毕业，1968年作为“老三届知青”在陕西插队，1971年进陕西渭南纺织厂成为机械工人，1977年恢复高考，考入西北农业大学农业机械设计制造专业学习，1981年底大学毕业后经考试被国家教委选为出国研究生，1982年赴日本北海道大学研究生院农畜产加工工程专业攻读学位，硕士期间课题为小麦的干燥和加工品质研究，1985年2月获硕士学位，博士期间研究果蔬保鲜贮藏理论，1988年2月获日本北海道大学博士学位。之后在日本最大的面包企业――山崎面包公司中央研究所做博士后研究，期间学习和研究各类粮谷类食品的加工技术和研究方法。

1988年底归国，在原北京农业工程大学食品工程系加工工艺教研室任教。主讲过《食品加工工艺学》、《焙烤食品加工学》、《食品物性学》、《乳品加工工艺学》、《现代食品加工理论和技术》、《粮油加工新技术》等课程。曾任食品工艺教研室主任、食品工程系主任等职，1994年升任教授和原北京农业工程大学副校长、副书记、学术委员会主任，享受国家专家特殊津贴：1995年任中国农业大学副校长、副书记、博士生导师，并获农业部中青年有突出贡献专家称号。1997年以来任九届、十届、十一届北京市政协委员。

历任学术兼职主要有：中国农学会副会长(第7、8届)、中国农业专家咨询团副主任委员、第4届国务院学位委员会食品科学与工程学科评议组成员、第5届、第6届国务院学位委员会食品科学与工程学科评议组召集人、教育部食品营养科学教学指导委员会主任、国家食物与营养咨询委员会副主任、第3届中国食品科技学会副理事长、全国食品安全标准化技术委员会主任、中国农业机械学会副理事长、第6届中国农业工程学会副理事长(现任农产品贮藏与加工专业委员会主任)、中国粮油学会常务理事、中国粮油学会发酵面制品分会名誉理事长、专家委员会主任、北京农业工程学会理事长、国际大豆加工和利用学会常务理事、全国工商联烘焙业公会专家委员会主任(2005.7-2008.7)、中国食品科技学会大豆食品分会副主任、中国食品工业协

会大豆食品专家委员会主任等。

自留学归来，在农产品贮藏加工和粮油食品工程领域的科研方面主持完成了多项国家自然科学基金、“863项目”、国际基金、省部基金等项目。

主要学术思想是：充分综合现代物理、电子、工程和生物技术，以节约能源、资源和推进我国粮油食品加工、流通、贮运现代化和改善国民饮食营养为目的，弘扬中华食文化，研究开发适合我国国情的工程新技术。

生活是繁琐的，为了生活我们的内心里总会充斥着压力。

当我们为着自己的理想奋斗，或者是为着工作、身份、地位、关系、利益和安全感，不得不在生活中扮演某一角色，有些时候，不免失去了自我，在工作场所，在餐厅酒吧，在某种俱乐部，甚至在家中，都会感到莫名孤独。孤独的积压，增加我们的压力，阻碍着我们的前进步伐，让我们身心疲惫。这个时刻，不妨让自己开溜一下，找回自我……

放下，偶尔溜出去

工作是为了什么?工作为了生活。

生活为了什么?生活为了人生的精彩与幸福。

我为了这些一直忙碌奔波、殚精竭虑，太久了，压抑的胸膛有了爆裂的感觉。周末，与爱人糖糖一拍即合，放下一切，约上了三俩至亲好友，开溜。

我们把这次开溜的去向定在了塞罕坝――这个在我国的辽、金时期，被称作“千里松林”，曾作为皇帝狩猎之所的大草原。

我们在网上寻找到了所有能够看到的关于塞罕坝的介绍，那如诗如画的图片文字让我们心神向往，激动难平。

按照路程计算，我们预想6个小时车程能抵达塞罕坝，下午在塞罕坝森林公园景点游玩，骑马、漂流，玩卡丁车，第二天周日去御道口、红松洼游览一下就回京。但由于起床还是不够早，又开车去接上姐姐、姐夫，出京时，路上已经塞车，到达承德时已12点。从承德城区到塞罕坝有二百佘公里路程，只有省道，还经过几十公里破烂的矿区道路，行程很慢，到达围场县境内已经下午三点多了。尽管耽误了行程，但想到只有80公里就能抵达塞罕坝，一行五人依旧很“high”。

白色的越野车在蜿蜒的山道上盘旋，眼看天空是越来越阴暗，空气越来越潮湿，让人感觉好像已近黄昏。真是山雨欲来风满楼!

终于，山雨爆发了!

如何来形容这接近内蒙古境内的山雨?

那一颗颗雨点打在车窗挡风玻璃上足有一块钱钢蹦大的印迹。开始时，雨点还是疏疏落落，可没过几分钟，雨滴密集得犹如纱幕，把雨刷调到最快档也无法刮净雨水。虽然山道上行车稀少，但可见度已经只有不到5米，道路湿滑，我们已经无法再驱车前行，正好旁边有一排小屋，就势把车泊在屋前空地。几分钟后，这块空地就被十余辆小轿车、越野车挤满，呼啸的狂风中雨势越来越大，忽然之间，打在车窗玻璃的雨点变成了黄豆大的冰雹，

“砰砰砰”声势惊人。

车内的人都兴奋起来!

我完全忘记了生活中的严肃刻板，打开了一道车窗缝，密集的冰雹颗粒立即乘隙而入，连在副驾驶座位上的糖糖身上也洒落了不少冰雹珠子。糖糖一声笑骂，“多大的人了，还这么淘气，让我都中弹了!”车上所有的人都哈哈大笑。扭头看看两旁的车内，也是一片喧闹的景象，跟车外热闹的冰雹相映成趣。

半个多小时后，像是天女停止了洒银珠，冰雹一下子没了，天空一下子变得透亮透亮。我们在笑语欢声中继续前行，进入G111国道不久，就看见了一个大湖泊，犹如一颗明珠嵌在山谷间。沿湖山道虽然不宽，但是平整洁净。

外甥峰峰首先摇下车窗，拿出相机拍摄这山水一色。

原来偶尔开溜出来，即使在路上，也是如此放松!

错过景点，不会错过情趣

我们抵达塞罕坝森林公园大门时已经下午五点。在大门休息一会儿，买好门票，我们就驱车进山了。一条林荫夹道蜿蜒而上，清幽静谧。我们沿路而上，到了山顶后，开始不时出现一些岔道，旁边有农家院之类的。我们以为这只是途问休息之处，没有停留，径直往前，走了三十几公里，到了一处大门，从大门过去，是一块盆地，有好多农家院、商贩，有一个小型游乐场：草原在一片湖泊旁边伸延，远处丘陵起伏，嫩绿嫩绿：落日佘晖照耀天边，湛蓝中泛着红霞。我们想：这就是我们的目的地了：以为这是我们开始游览的第一处景点。

到了这个时间，我们决定先游玩一番，再找住宿之地落脚。

谁也未曾想到，我们为之倾倒的这一片绿洲，竟然是在塞罕坝森林公园门外。

去找住宿地时，我们开车返回到那个大门咨询工作人员，才知道这是公园大门，公园外属于内蒙古辖区。呵呵，塞罕坝的景点一个没看，我们却在内蒙古游玩了一个多小时。从进公园门到另一端出门，我们一路错过了所有公园景点。不过，这丝毫没有影响我们的心情，反而觉得更加高兴――原来我们傻得这么可爱。

有了这个经历，糖糖提议干脆先去一个景点观赏观赏，再去找食宿之地。进去的第一个景点是泰丰湖，我们驱车沿着小土路行了大约5公里，绕湖一周，天色已经昏暗。这又是别有一番景象，朦胧的山影、树影、湖影连接成一副印象派的图画，让大家有了另一种兴致――在湖边铺上一块布，搬出我们带着的美食、美酒，席地而坐，享受了一番夜光野餐的情趣。开溜，就是忘却“枷锁”

晚上看着一群外国游客开篝火晚会，在大排档吃烧烤、喝啤酒，都有各自的味道。作为青年学者的姐夫可爱的high劲，最是我们心情的写照。

第二天的骑马更是一种彻底的放松。一向比较害怕骑马的糖糖和峰峰，在马背上适应了个把小时后，胆怯之心一扫而空，拍着马屁股狂奔起来。

这个丘陵背脊叫百花坡，不但繁花似锦，橘黄灿烂的金莲花漫山遍野盛放，还是曾轰动一时的《还珠格格》外景拍摄基地。当年“小燕子”的马上戏，有很大一部分就是在这里拍摄的。这让我们感觉到意外的收获――也算是一种新奇感受吧?当时，却是什么都没想，只觉得好开心，笑声停不下来。

漂流是真正的野趣。一条小溪蜿蜒辗转，每人坐着一个充气小皮筏顺溪流而下，戏水，嬉戏、打闹，一个个开心的话题，忘乎所以……

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【论文关键词】新能源建设;后续管理;问题;对策;北京;农村地区

社会主义新农村建设是我国正在逐步推进的一个长久战略,而农村地区的新能源建设更是“三农”工作中的一项重要任务。近几年来,北京市紧抓农村能源建设发展的有利时机,投资数十亿元到“三起来”(让农村“亮起来”,让农民“暖起来”,让农业资源“循环起来”)工程中,引进、开发、推广了太阳能、沼气、风能等多种适合北京地区的新能源技术。据统计,2008年,北京市新能源利用量占能源消费总量的2.5%,是全国新能源建设的工作典范。但随着项目数量的增加和规模的扩大,新能源建设的后续管理与维护问题也越来越突出。通过实地考察和理论学习,认识到完善新能源项目的后续管理,对改善农村能源利用状况起着举足轻重的作用,是确保政府投入实施的各项新能源项目充分发挥长久效益的关键所在。

1新能源项目的后期管理现状及主要问题

随着北京市政府近年来大力推广新能源建设,目前,北京市的新能源利用情况有了非常大的进步,普及率逐年上升。据统计,到2007年年底,远郊区县约有823个村安装了太阳能灯,占村庄总数的20.7%,累计约8万盏。每年可节电1 317万mj,节约电费近200万元;同时还有大中型沼气工程53处,总池容达到l.5万m3,供气1.4万户;即将建成秸秆气化集中供气工程约60处,可满足l.8万户村民炊事用气。

然而,随着各类新能源项目在北京市农村地区的推广,其后续管理工作也逐渐显现出了一些不可忽视的问题。据了解,大部分项目仍然是“重开发,轻管理”,工程方只关注项目的开况,而在设施修建完成之后,忽略了其后续维护工作。很多项目在使用了一段时间后,因缺乏维护、无人看管而效率降低甚至荒废,进一步可能造成整体资源的极大浪费,这实际上违背了使用新能源的根本目的。

通过实地调查研究,北京市农村地区的新能源项目后期维护工作中主要存在如下问题:

1.1后期管理维护的服务网络不健全

目前,北京市农村地区新能源建设的后期管理维护尚未形成完整的服务网络。部分地区的新能源工程设备在后期的运行过程中发生故障、出现技术问题时出现了权责不明的情况。是由政府负责,村委会负责,还是设备的建造厂商负责,或者由农户自己解决,相关部门没有明确的规定。不少区县也组织了一些专门的技术人员来负责维护的工作,但全市范围内仍没有形成完整的、分层分级的维护体系和合理的服务网络,各项后期管理所需要的配套设备准备不够充足。在新能源设备设施发生了问题之后,没有合理的机制确保能够在最快的时间内将问题上报并解决。

例如,在“亮起来”工程中,北京市近郊大部分地区都引进了太阳能路灯项目。这个项目耗资很大,每个路灯的价值在1.1万元左右(包括了灯杆、太阳能板、蓄电池)。投入了大量资金来建造的工程,仅因为缺乏合理的后期管理,当开关或者其他零部件损坏就放弃使用,这无疑是一种巨大的浪费。

1.2缺乏有关新能源后期管理维护资金的支持政策

近年来,北京市政府在新能源上投入了巨大的资金,而这些资金大多是用在技术引进、项目开发上,对项目的后期管理维护很少重视。笔者从村委会基层工作人员的描述中了解到,绝大部分的乡镇,政府都没有投入专门的、定向的后期维护资金。正因为如此,当很多地方的新能源设施出现故障问题后,村委会没有资金去组织维修,而农户也不愿意自筹资金修缮,部分项目就出现了“一年好、二年差、三年垮”的局面。

对于后期管理的资金问题,一方面是投入不足,另一方面则是管理不充分。政府没有对后期维护资金的配置、使用方式、负责部门做出规定,从而使得基层工作人员无奈于没有合适的方式和可依据的政策对新能源进行后期管理。

1.3缺少专职的技术人员

一是缺乏日常的看管、维护员工。很多大型的新能源项目,例如沼气池,需要固定的人员负责看管和定期清扫,才能延长设备设施的使用寿命,减少设备、设施出现不必要的故障。而目前北京地区很多沼气设备都处于无人看管的状态。二是缺少相关的专业维修人员。新能源设施设备的很多问题比一般设备复杂,需要专业的维修技术。而北京市农村地区配备的相关工作人员数量不足,很多区县存在几个村才有一个沼气技术员。同时,农民普遍欠缺相关知识,不能及时解决使用中出现的问题,这样就使得大量沼气池及其他新能源设备“因病报废”,没有充分发挥其应有的经济效益和环境效益。

1.4农户参与的积极性不高

对于新能源设施设备的后期管理维护工作,最终的服务对象、受益者和最重要的工作支持者都是农户本身。对于北京地区的农户而言,新能源早已不是一件新鲜事物,农户对新能源的绿色环保性、科技性等特征有了基本的了解。然而就目前的情况而言,农户对使用新能源、维护新能源设备设施的主动性却不高,大多数仍处于如果政府提供就接受,而不会自主去购买的状态。农户对“花钱买环保”的态度并不积极。因此,相关部门应该进一步加强对农民环保意识的培养,解除其可能存在的误区,以加深其对新能源的认识[1]。

2新能源建设后续管理的对策和建议

2.1建立完备的后期管理与维护体系

政府应该牵头,针对现有的各种新能源项目,根据各区县各自的实际情况和长期发展规划,因地制宜,尽快建立完善的后期管理与维护服务体系,实现包含新能源项目设计、生产、施工、使用、管理、维修在内的整体服务网络,以推进农村能源的管理标准化、服务专业化,改变项目覆盖面小、组织化程度低的局面。

就此,国家在2007年推出了《全国农村沼气服务体系建设方案》,其中提到了建立乡村服务网点的建设内容、标准和补助标准等等。关于这一点,房山区政府率先做出了创新,到2010年,共建设1个区级服务中心、2个镇级区域服务站、120个村级服务队,形成一个3级实时监控服务网络,实现“管理维护一条线”,同时运用iso9001质量标准体系进行标准化管理。目前,已被农业部列为全国典型示范模式,而这样的服务网络尚未普及到全市的范围内。

2.2制定长期的发展规划,加大政府资金支持力度

目前北京市的新能源项目多在各区县农村地区,当地经济发展水平普遍不高,农户的收入水平较低,经济承受能力有限。而北京市政府每年在新能源整体上的政策扶持力度还是比较大的,例如,自2010年1月《北京市加快太阳能开发利用促进产业发展指导意见》实施后,政府每年用于支持太阳能发展的固定资产投资将不低于2亿元[2]。然而,到目前为止,北京市政府对于新能源后期管理与维护的资金投入的重视仍不足,支持力度较小。因此,各级财政应该制定长期规划,合理利用资金,加大对新能源项目整个生命周期管理维护的重视,做到“重开发、重维护”,这样才符合可持续发展的要求。

2.3加强相关工作人员的技术培训

在新能源设备设施的后期维护工作中,技术是关键[3]。只有在专业的技术支持下,才能够切实解决实际中出现的问题,保证设备的完好及正常运行。故政府应该定期组织开展农村能源技术的普及,对相关技术人员进行培训,提高其实际操作水平和科学理论水平,从根本上改善新能源资源的可持续利用情况。

例如,2010年大兴区青云店镇会同区能源办公室组织孝义营、大谷店等村的8名太阳能公共浴室管理人员参加了太阳能利用工专业等级知识培训,学习了有关太阳能公共浴室配备设施的维护、操作,太阳能路灯的安装、日常维修等知识。这样类似的活动都非常实际,能有效提高新能源项目后期管理水平,值得进一步推广。

2.4引入物业化管理服务的模式

对于部分类别的新能源项目,在其后期的管理维护工作中,可以引入物业化的管理模式,例如沼气池的管理。由于沼气池本身具有物业的属性,其后期管理也符合物业管理的一些特征,目前国内很多省市都开始引入物业管理与服务的模式[4]。沼气物业服务模式是指由政府引导,个人、企业或政府承办,建立沼气服务站或专门的物业服务公司,聘用具有专业资格的员工,以现代化的经营手段对沼气及其系统提供全方面的管理、维护服务,并通过对农户定期收缴一定的费用来支持其自身的运营[5]。

这实际上是公益化和市场化的结合。其不仅可以有效提高沼气池的后期管理维护工作水平,提升沼气池使用率、保有率,而且可以增加农村的工作岗位,故这一模式是非常可行而有意义的。但是其中也有一些问题需要解决,例如对用户物业服务费如何规定,政府对此类物业服务公司提供的信贷、税收等方面的优惠政策如何制定以及优惠幅度等等。

2.5加强宣传教育,提高农户的环保意识和科技意识

政府应该及时加强新能源的宣传教育工作,从根本上提高农户对使用新能源、维护新能源设备、设施的热情。让绝大部分农户积极主动地参与到新能源建设中,而不是单纯得依靠政府的力量推动。首先,对于新制定的新能源政策,基层政府机构应该积极向农户宣传,让其了解到政策的具体内容以及实施步骤;其次,可以用农民通俗易懂的形式,例如张贴宣传画报、组织培训、向农户发放科普资料等多种方式,提高农民的整体环保意识和基础科学知识

3参考文献

[1] 大兴区青云店镇对太阳能公共浴室管理人员进行专业知识培训[eb/ol]. [2010-04-14]. /cxyth/jcssjs/201004/t20100443-246943.html.

[2] 北京市农村可再生能源利用介绍[eb/ol]. [2007-07-13]. /eijiansuo/" target="_blank" title="">eijing.gov.cn/zhuanti/zwgk/jujp/zdjngc/t796432.htm.

[3] 张明娇.农村沼气后续服务管理的探索及对策[j].农业工程技术(新能源产业),2009(11):28-29.

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关键词 热管；热泵；谷物干燥

中图分类号 TK173 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）21-0147-02

目前，我国广大地区的粮食干燥仍然以人工晾晒为主，而每年机械化干燥的粮食约有3 700万t[1]。 据不完全统计，我国干燥1 t粮食消耗标准煤0.07 t[2]，仅粮食干燥一项就需耗用约260万t标准煤[3]，排放出大量CO2、SO2及灰分等污染物，而且作业方式粗犷，节能意识匮乏，无有效节能措施，谷物干燥降1 kg水需要能耗指标为5 000～8 000 kJ，高于发达国家的指标（3 344～4 598 kJ）[4]，为此，我国谷物干燥从技术、设备、工艺等方面的提升具有空间。结合文献及多年热管技术、热泵技术的应用，拟定将热管技术、热泵技术嵌入到谷物干燥工艺中。据有关文献描述，热管式换热器比普通列管换热器节能10%，热管太阳集热器作为谷物干燥可节能70%左右[5]，利用地源热泵干燥谷物，总电功率减少34.8%[6]，运行成本节约40.6%[7]。

对于稻谷、荞麦、谷子等易烘损粮食，应适当降低干燥强度，采用低温、大流量，留够谷物缓苏时间，必要时采取间歇式干燥策略。同时，为防止谷物表面产生裂纹，谷物在干燥时，换热表面膜层温度不宜超过40 ℃[5]；对于玉米干燥，因含水分与当年降水、储运、收割方式等差异大，粮粒受热面温度不宜超过50～55 ℃[5]；对于小麦，干燥后能磨出高中路面粉，粮粒的受热面温度不应超过55～60 ℃[5]。可见，干燥温度均不超过60 ℃，利用热泵产生热风作为谷物干燥所需的温度要求能够满足。同时，60 ℃的废热排出，也能够激发热管工质气化，并通过热管内部气液二相流的转化而完成冷凝回流。

1 热管和热泵技术简介

1.1 热管技术介绍

热管工作原理于1944年由美国通用公司的R.S.Gaugler在专利（US2350348）中提出[7]。1962年日本人L.Trefethen[8]提出似的传热元件，拟定用于宇宙飞船。几经论证，在1965年Cotter第一次提出比较完整的热管理论[9]。我国20世纪70年代开始研究热管技术，80年代初热管的研究及开发重点转向节能及能源的合理利用[10]。热管的工作原理简单描述：普通的热管由管壳、吸液芯和端盖构成，用热排或者抽真空的工艺，将管腔抽成1.3×10-4～1.3×10-1负压后，充装适量工作液体。热管的一段为蒸发段（热量输入），一侧为冷凝段（热量输出），根据工艺需要中间布置适当的绝热段，而热管工作过程中，蒸发和冷凝是同时进行的，内部是气液二相流，具体见图1。

在热管原理成熟以后，从结构上讲，出现了重力热管、环路热管、分体式热管等。常温热管工作温度一般为0～250 ℃[11]，完全满足谷物烘干需要。

1.2 热泵技术介绍

热泵理论要追溯到1824年卡诺发表的卡诺循环的论文，1852年威廉・汤姆逊提出热泵构想，被称为热能倍增器[12]。随着能源成本增加，节能减排压力增大，热泵技术逐步被重视，20世纪二三十年代逐步发展起来。以常用的热泵――蒸汽式热泵来描述其工作原理，具体见图2。

蒸汽压缩式热泵由节流膨胀部件、蒸发器、冷凝器、压缩机等基本部件构成闭合回路，在其中注入冷媒，并在压缩器的推动下，完成冷媒工质在各部件中流动。热泵工质在蒸发器中吸收外界低温热能的热量，发生相变；冷媒介质吸收热量，并压缩机热能，由压缩机将其压缩成高温高压；随后，在节流膨胀阀作用下，高温高压冷媒发生膨胀，压力降低，温度不变；最后，冷媒介质在冷凝器中向环境中释放热量，冷媒被变成低温低压状态。制热温度低于50 ℃的热泵已经非常成熟，制热温度50～100 ℃之间的热泵，工业化应用的领域逐步扩展[12]，该制热温度也概括了谷物烘干所需的温度区间。

1.3 技术总结

通过对热管和热泵技术的简要描述，可以明确利用热管和热泵技术来进行实现谷物烘干在温度区间上是可行的。同时，也明确预见得到如果利用2种技术对废热进行梯级利用，所需要新输入的高品位能源势必要减少。

2 热管和热泵联用烘干系统

2.1 系统结构与运行原理

通过前文的描述，推测将热管与热泵技术用于谷物干燥是可以实现的。如何将该技术应用于实践，A公司的设计人员给出了简要方案，具体见图3。

该系统由鼓风机、分体式热管换热器、蒸汽压缩式热泵、烟囱及电源等辅助系统构成。连续干燥过程时，工作过程描述：温度tC1、流量Q=V m3/h的空气由鼓风机送入热管冷凝段吸收q1，使得空气温度升到tC2，顺着烟道空气进入热泵冷凝器吸收热量q2，使得空气温度升高到th1，温度为th1的热空气，将谷物中的水分带走，空气湿度由原来的a1/m3变为a2/m3；湿热空气进一步流动至热管蒸发段，温度降至为th2；th2的空气进入热泵蒸发器，使得湿热空气进一步温度降低至th3，并析出部分冷凝水a3，最后含水量为（a2-a3）/m3的废空气由烟囱排放至大气中。

5 参考文献

[1] 周云，董殿文，王德华，等.粮食干燥装置节能减排技术的研究与实践[J].化工机械，2009，36（3）：278-280.

[2] 李立敦，黄建明.太阳能干燥在工农业生产中应用的可行性及应用实例[J].能源工程，2008（1）：36-39.

[3] 我国生物质能源在粮食干燥中的应用[J].粮食流通及仓储，2014（12）：18-22.

[4] CHEN K J，CHEN Q C，ZHANG Y.Energy con-sumption for grain drying in china[J].T ransactions of the CSAE，2005，21（5）：173-177.

[5] 邸坤.粮食干燥系统设计[J].粮食与饮料工业，2005（5）：11-13.

[6] 余龙，余建平，俞树荣，等.地源热泵粮食干燥系统性能研究[J].粮食工程，2012（3）：76-78.

[7] GAUGLER R S.Heat transfer device：US，2350348.[P].1944.

[8] TREFETHEN L .On the surface tension Pumping of liquids or a possible role of the candlewick in space ex-prorating[R].G E Tech info.Serial，1965.

[9] COTTER T P.Theory of heat pipes[R].Los Alamos Scientific Lab，1965.

[10] MA T Z，JIANG Z Y.Heat pipe Research and Development in China[R].Proc 5th Int heat pipe Conf.Tsukuba，1984.

[11] 张红，杨峻，庄骏.热管节能减排技术[M].北京：化学工业出版社，2009.

[12] 陈东，谢继红.热泵技术及其应用[M].北京：化学工业出版社，2006：27-28.

[13] 李长友.粮食热风干燥系统评价理论研究[J].农业工程学报，2012（12）：1-6.

篇6

论文摘要阐述数字农业的概念及其作用，指出数字农业建设中存在的问题，包括农业信息化水平低、信息化意识及利用信息能力不强、管理和标准化工作有待进一步加强等，并对数字农业的建设进行了展望和设想。

在我国2000年的《农业科技发展纲要》中，将数字农业放在农业信息技术的首要位置，引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想，以供参考。

1对数字农业的认识

数字农业（digitalagriculture）就是用数字化技术，按人类需要的目标，对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。其本质是把信息技术作为农业生产力要素，将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业，通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合，在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制，使农业按照人类的需求目标发展[1]。

有的学者认为[2]，数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样，数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业，即信息化农业，包括农业要素（生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等）、农业过程（生产、管理、储运、流通等）的数字化、网络化、自动化以及智能化，形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业，是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。

事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来，与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究，已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点，成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系，是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源（植物、动物、土地等）、技术（品种、栽培、病虫害防治、开发利用等）、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段，是农业信息化的必由之路；农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展，创造条件进行一次新的技术革命，促使传统农业向现代农业转变，促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言，数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用，必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容，必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展，在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用[3]。

2存在的问题

2.1农业信息化水平较低

收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全；已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度，难以适应当前对空间数据信息的需求；对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。

2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强

一方面，许多基层农技人员和广大农业从业者，知识老化，整体素质有待进一步提高，对于利用现代技术，收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强；另一方面，农业信息加工处理的技术人员缺乏，当前，就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息，对网络信息进行收集、整理，分析市场形势，回复网络用户的电子邮件，解答疑问等方面的人才也不多，更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。2.3农业信息化效益不明显

数字农业还刚刚起步，在国内总体上尚处于探索阶段，实用性、普遍性的技术应用还很少，直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。

2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强

地理信息系统（GIS）以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同，而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此，未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力，也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据[2]。

3建设数字农业的基本设想

随着经济社会的快速发展和科技进步，台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等

方面的工作已有一定的基础，起动发展数字农业不仅是必要的，而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4，5]，提出建设台州数字农业的基本设想，就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上，建立可视化的台州农业地理信息系统，构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系，实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和，彻底改造台州传统的农业管理模式，全面提升台州农业工作的信息化和现代化水平。

3.1整合已有的农业信息

在国家、省级信息基础设施建设的基础上，以各级农业部门为依托，建设中央一省一市县信息骨干网络系统，形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统，并与其他网络互联，成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。

3.2信息表达要直观、形象，并要实现信息系统的联网

把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达，随着数字农业的发展，逐步做到与省级、国家级类似的信息系统进行交互式查询等。

3.3强化对科研、管理等的服务工作

通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等，实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上，对农业生产中的现象、过程进行模拟，高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。

4参考文献

[1]蒋建科.“数字农业”带动农业现代化[J].农资科技，2003（5）：41.

[2]薛领，雪燕.数字农业与我国农业空间信息网格（Grid）技术的发展[J].农业网络信息，2004（4）：4-7.

[3]曹宏鑫，王家利，郑宏伟.发展“数字农业”推动农村信息化[J].农业网络信息，2004（1）：17-20.

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随着农业机械装备在帮助农民增收的同时，也会受到诸多因素的影响而使得农业机械装备的功能难以充分地发挥出来。本论文从宏观的角度出发，针对中国设施农业机械装备的现状进行分析，并进一步探索其发展前景。

[关键词]

设施农业机械装备；现状；发展前景

葫芦岛市是农业发展为主的地级市。随着中国农业建设力度的加大，葫芦岛市的农业要呈现出快速发展态势，其中具有高科技成分的农业机械装备所发挥的作用是不容忽视的。多年来，葫芦岛市的农业发展都有赖于农业机械装备的合理应用。葫芦岛市的农业生产，设施农业主要的手段，即处于生长阶段的农作物需要采用人工控制的方式，通过为农作物创造优化环境而促进其健康成长。

1设施农业机械设备的类型

设施农业机械设备的作用是控制农业环境，调整促进农作物生长的因素。在设施农业机械设备的应用中，要根据农业生产需要以及农作物的生长环境选择设施农业机械设备，以将农业机械设备的功能充分地发挥出来，更好地对农作物因子以及农作物生长环境以调整和控制[1]。设施农业的特点各有不同，这就决定了所需要的设施农业机械装备分为不同类型，即农业耕作机械、灌溉与施肥机械、烟雾机械和温度调节设备等等。农业耕作机械是用于大棚或者温室等环境中的专业机械装备，不仅可以发挥多种功能，而且适应大棚的有限环境，能够满足大棚或者温室的特殊环境需要，以提高大棚或者温室中的农作物耕作效率。农业耕作机械在设施农业机械设备中属于是基础装备。灌溉与施肥机械，其中，农业灌溉机械设备可以在大棚或者温室中进行各种灌溉操作，诸如滴灌、喷灌以及微灌等等功能都得以发挥，不仅节约了水资源，而且还提高了农业灌溉效率。农业施肥机械设备在施肥中，可以根据农作物生长需要进行调整施肥方式，以实现有效施肥[2]。烟雾机械，是用于调节大棚或者温室的温湿度的机械设备，主要是采用静电作用使大棚或者温室内烟雾弥散，且在烟雾中适当地添加农作物所需农药，以发挥防治病虫害的作用。农业温度调节设备，是根据室外气候环境以及大棚或者温室中农作物的生长需要进行环境温度调整。农业温度调节设备在热能交换过程中，不仅可以降低资源损耗，而且还提高大棚和温室的室温调节效率，以为农作物塑造可以健康成长的环境。

2中国设施农业机械装备的现状

中国设施农业机械适应中国的农业环境而发展起来，并取得了一定的成就。处于市场经济环境下，设施农业机械在为农业生产提供服务的同时，还伴随着农业市场而不断地完善技术，且形成了规范的设施农业机械技术标准。到目前为止，设施农业机械产业的发展已经规模化，而且依然处于发展进程中，对设施农业起到了重要的推动作用。但是，设施农业机械在为农业提供科技服务的同时，在具体应用中尚存在着不足，需要给予高度重视。中国作为发展中国家，与发达国家相比，在设施农业机械发展上还存在着滞后性，不仅机械设备的加工工艺比较落后，而且缺乏创新力度，无论是材料的选用，还是技术的进步，都会由于创新不足而使得农业机械设备难以跟得上进步速度不断加快的农业产业，对设施农业产业的发展非常不利。

3中国设施农业机械装备的发展前景

3.1中国设施农业机械装备趋于小型化设施农业机械设备的技术研发要能够跟得上农业发展的步伐，就要从设施农业需求出发，将中国设施农业机械装备趋于小型化设计，且将多种功能集合为一体。与手动机械设备相比，电力动力驱动的小型设施农业机械设备使用更为便捷，而且还要与农业中所常用的机具配套使用[3]。比如，在农业作业中，耕种、施肥、灌溉、除草等作业，都可以使用小型的设施农业机械装备来完成。

3.2苗木移植用的设施农业机械装备研发设施农业中，苗木移栽是重点工作环节。设施农业机械装备进行苗木移栽，就是使用机械手将苗木移植到指定的位置，并按照要求栽种。如果育苗温室中采用设施农业机械装备进行苗木移植，可以提高苗木移植质量，且移植的苗木的成活率也会有所提高。

3.3设施农业机械装备的新能源研发设施农业机械装备的研发要从绿色环保的角度出发积极使用绿色能源，包括太阳能、风能等等，都属于是可再利用的清洁能源，将这些能量经过能量转换设备而转化为电能，可以降低能源消耗其提高电能输送效率。总结综上所述，现行的农业生产已经实现了农业机械化，结合设施农业，形成设施农业机械设备运行环境，为农作物的生长资源，包括水分、温度、阳光以及土壤等等以有效控制，以实现农业的丰产增收。

参考文献

[1]李中华，丁小明，王国占.北京市设施农业装备发展现状研究[J].中国农机化学报，2014，35(05):300—302.

[2]粱宝忠.张桃林:促进设施农业发展是实现农业现代化的重要任务[J].农业工程技术:温室园艺，2012(08):11—11.

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摘要：保水剂是一种人工合成的具有超强吸水、保水能力的高分子聚合物，在工农业生产上得到广泛应用，也是恢复岩石边坡植被与生态环境的重要材料之一。本文对保水剂的定义、分类、吸水原理、特点与使用方法进行了介绍，并对保水剂在岩石边坡植被重建和生态防护中的应用进行了重点综述和讨论，供工程技术人员参考。

保水剂表观吸水倍率与加压下的吸水倍率有明显区别，且随着水中离子浓度的升高而吸水倍率明显降低，特别是Ca2+、Mg2+对吸水有永久性影响。但并不等于说有上述离子不能用，而是其吸水功效降低了。

加压下的吸水倍率才是保水剂最主要的指标。因为此时所吸水的大部分能被土壤和根系利用。保水剂所吸水一是通过水势平衡出来，二是通过植物超过16巴的根抽力而释放，缓释性由此体现。此时雨水和灌溉水的利用率大大提高［6］。

不管是水还是溶于水的东西，诸如肥料、农药、生根剂，甚至冷热量都能在保水剂分子网格贮存而缓释。因此可以提高相关物质的利用率，特别是肥料和农药均可减少流失，环境污染相对减轻。由于保水剂有活化磷的功能和缓释生根剂，更可促根，故使用保水剂后，根系尤为发达，特别是须根。由于保水剂吸存大量水，减少了土壤环境温度的变化，还具一定的保温作用，即夏日降温，冬季保温［7-8］。

保水剂反复的收缩与吸胀给土壤造成大量的孔隙，提高了土壤的透气性、透水性，改善了根际环境，同时也增强了根际微生物的活动，加快了根际周围有机矿物质的分解，有利于根系吸收，促进了根系和植物的生长发育，改良了土壤基质，防止土壤板结［9］。

6、保水剂的使用方法

常用保水剂有无定型颗粒、粉末、细末，片状和纤维状，在国内使用的只有聚丙烯酰胺型的颗粒、粉末和细末。相对应的方法有拌土、拌种或包衣和沾根。

拌土又可分为直接拌土和复配拌土，复配拌土又可引出喷播。直接拌土一般是种树，采用原始粒径在2-4mm，4-6mm的颗粒，以0.1%干重拌于有效根系周围。复配拌土既可采用上述颗粒，也可采用0.85-2mm和粉末的0.3-0.85mm两个粒径。喷播表层时采用粉末保水剂，喷播内层时最好采用0.85-2mm颗粒，此规格保水剂有更好的保水性，更长寿命，更好的透气性。一旦遇高温干旱，土壤不易板结。0.1%拌土可节水50%-70%，节肥30%以上。

拌种和包衣在环境治理中可随草种、灌木种撒播、飞播，可为种子提供一个小水库，使种子早发芽，有利于出苗和壮苗。

沾根是简单的方法，把超过50目细末放于溶有生根粉的水中搅拌20分钟，裸根苗浸上30秒可使裸根苗长途运输，减少脱水而缩短缓苗期，提高成活率15%-20%。

7、保水剂在岩石边坡生态恢复中的应用

新材料、新技术的使用使岩石边坡的生态恢复成为可能。一系列现代植被重建和生态修复中所用的喷播技术如客土喷播、厚层基材、喷混植生等工艺都将保水剂作为主要的保水组分。在岩石边坡的植树造林中也广泛使用保水剂。

由于陡峭的岩质边坡，土层瘠薄或土层不发育，水分不易保存，植物难以生根发芽，用保水剂混合植物种子播种，结合其他土壤稳定技术，可以提高边坡土壤的存水量，使植物能够正常生长，并能够减少灌溉用水量和提高植物的抗逆能力。张俊云等（2001）采用包含保水剂的厚层基材工艺对岩石边坡进行复绿取得了成功[10]；陈永安等（2005）采用改良的喷播技术对红砂岩边坡进行生态恢复，取得了良好的效果[11]；张凤泉等（2002）采用包含保水剂的人工复合基质方法对贵开路50°~80°的岩石边坡成功进行了复绿[12]，能达到既抗雨水冲刷又适应植物生长的预期效果。在废弃矿山、高速公路岩石边坡应用添加保水剂的植被恢复和生态恢复方法在国内取得了较大的成功[13~16]。

在岩石边坡也可以通过挖鱼鳞坑或穴状整地，在坑内填入疏松营养土壤和保水剂，并种植苗木，可以提高苗木的成活率，恢复石漠化边坡的小范围生态环境[17]。

虽然占基质0.2‰含量的保水剂仅能提高基质2%~5%左右的含水量，然而，一般需复绿的边坡往往干旱贫瘠，持水保肥能力差，灌溉水很快蒸发、渗透流失掉，土壤中的存水量极少，而保水剂中所吸收的水分不会渗透流失，也不会因为土壤蒸发而大量流失掉，却可以缓慢地释放供植物利用。保水剂所持有的水分80%-95%以上都可以供应给植物吸收利用，并且不影响其二次吸水，因此2%~5%就足够维持植物数天的生长。

保水剂不仅具有吸收水分的作用，还可以将土壤中的水溶性肥料（如氮、磷、钾肥）等吸收起来，供植物使用。并且保水剂提高了土壤的孔隙度，有利于植物的生长。刘晔（2004）报道，保水剂,与喷播材料中的木纤维、粘合剂等物料搅拌混合后, 形成非常均匀的光滑稠化物, 会使植物种子等物料均匀的悬浮其中, 既保证了喷播的均匀性, 又可避免草种在搅拌过程及喷送过程中破损。同时, 喷播这种极光滑黏稠的混合物, 还可以减少喷播时物料在管道和喷枪内的流动阻力, 防止喷射泵和喷枪的堵塞[18]。保水剂的持效期一般在1-3年，在逐渐降解的过程中，释放的有机大分子还可以充当团粒剂的作用。

在干旱地区或干旱季节，在经济条件与土壤基质结构允许的条件下，将保水剂的用量提高到30~40克/平方米，其效果更好。在园林绿化的苗木栽种时，用量常在30克/平方米以上。但并不是愈多愈好，多了不仅成本上浪费，还会有害植物的生长。

8、讨论

保水剂不是造水剂，在使用时应使其充分吸水，才能发挥保水作用。不同厂家生产的保水剂性质不同，还需要对照说明书，按照要求规范使用，才能取得最佳效果。并且保水剂虽然是高技术产品，但是也不是像有些施工人员所想象的那样，“从此不用浇水了”。在笔者所处的华东地区经常出现夏季连续1~2个月高温干旱的现象，在特别严酷的年份，土层较厚的自然边坡上的已生长十几年的造林树木也会大片萎蔫枯死，更何况人工复绿边坡的土壤基质厚度一般只有4~12cm。

目前保水剂的功能主要是集水、保水和节水，但是保水剂与水、土壤的相互作用、以及保水剂与植物根系相互作用的研究还不多，涉及岩石边坡上的就更少了。我们还需要开发具有更多诸如保水、保肥、促生长等的复合多功能高效保水剂。

保水剂的制作原料主要是石油产品，目前制造成本较高。今后应开发出廉价并且吸水能力强、吸水速度快、持效性长的保水剂产品，真正使保水剂在水土保持和边坡复绿中大面积地推广利用。

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关键词：GIS；农田灌溉；喷灌

中图分类号：S607+.1 文献标识码：A 文章编号：

1引言

随着社会经济的高速发展，生态失衡、环境污染、人炸、资源短缺等问题已经成为世界各国共同面临的全球性问题。无论是发达国家，还是发展中国家，都毫无例外地承受着不断加剧的水资源短缺问题的困扰。而需水总量较大的农业生产，因水资源问题的影响尤为严重(曾庆发,1993)。在我国，占全国用水总量80％左右的农田灌溉，存在着三大突出矛盾：一是水资源严重不足，制约着农业灌溉面积的进一步扩大和现有灌溉面积保证程度的提高。近十多年来．我国每年受旱面积在2 000万～2 700万hm2，每年约有670万hm2灌溉面积得不到灌溉。由于缺水，我国每年少产粮食700亿～800亿kg；二是已经开发利用的水资源浪费严重。加之不少地方由于灌溉工程老化失修、灌区灌溉用水管理不善和灌水技术落后等原因，灌溉水的利用率很低，平均只有40％左右，而发达国家的灌溉利用率可达80％～90％；三是可资利用的水资源遭受严重污染，为进一步利用带来很大困难。上述问题的存在，导致农业水土资源与生态环境的不断恶化。以致于影响我国农业和整个国民经济的可持续发展(吴景杜等,1998)。

为了更充分高效的利用好农业用水，世界各国结合了自己的实际采用了节水灌溉技术，并且在实际应用中发挥了很好的成效。但不管采用那种类型的节水灌溉技术，都离不开对灌溉渠道的布局和建设(汪悬华，2004)。农田灌溉渠道布局涉及到线路布局领域的许多方面，最优路径的选择就是其重要应用之一，这是一类高效典型的组合优化问题。优化是一个重要的数学分支，同时也是一门应用相当广泛的学科，目的是对于给出的实际问题，从众多方案中选择出最优方案。随着计算机科学技术的飞速发展和智能算法研究的深入，组合优化问题已经得到了较为广泛的应用和发展，同时也有效促进各种优化问题的理论创新和工程应用，优化问题在各行各业中占据的地位也越来越凸显。然而，随着实际应用的深入和优化问题呈现出越来越复杂，组合优化问题成为当前计算机科学技术研究中的重要研究课题。随着社会经济的高速发展，生态失衡、环境污染、人炸、资源短缺等问题已经成为世界各国共同面临的全球性问题(袁亚湘等,1998)。

精细农业己在世界许多国家开始实施，美国国家研究院于1997年建议将精细农业的研究与发展纳入国家战略(Rey,1997)。精细农业的提出为未来农业指明了一种可持续发展模式。精细农业的核心思想就是对农作物的个体差异实行精细的数字化管理。例如:获取每个小区域的土地水分、肥力和农作物个体生长发育等要素信息,按需对每个较小尺度的区域农作物进行灌溉和施肥。这样的种植模式不仅可以科学的使用土地,而且能减少滥用化肥和农药造成的农田环境污染,节约成本投入,提高农产品的产量和品质。要实现以上的精细农业模式,需要结合现代各种科学技术(张黎明等,2001)。

2精细农田灌溉应用现状

2.1国内外研究现状

农田灌溉渠道布局中的路径寻优问题其实是属于 TSP 问题，而对这类问题的解决方法和算法其实也有很多,其中应用比较广泛有蚁群算法，深度优先搜索算法，广度优先搜索算法等(李保国等,2003)。蚁群优化算法(Ant Colony Optimizatinn，ACO),最初是由意大利学者 DorigoMacro 和 Colorni A 等人于 20 世纪 90 年代初期率先提出，它是利用群集智能解决优化问题的典型例子。他们通过对真实蚂蚁自组织的群体高度协作寻优进行模仿，并成功的运用于 TSP 问题的解决上，引起了学术界的广泛关注。它是继禁忌搜索算法(Tabu Search,TS)、模拟退火算法 (Simulate Anneal Arithmetic，SAA)、遗传算法 (Genetic Algorithm,GA)和人工神经网络算法 (Artificial Neural Networks,ANNS )等启发式搜索算法之后的一种新型的基于种群的启发式仿生类进化算法，该算法特别适合对组合问题进行优化。例如:TSP 问题中如何遍历所有的城市节点，而实现最小路径的回路；在解决农田灌溉渠道布局问题中如何确定水源与需水农田之间的最短路径等等。通过对这些问题的细致分析和研究，我们发现在这些问题的应用下隐藏了组合优化的自然特性，并且这些问题通常都是属于 NP 难问题。经过长期的科学实践和经验总结：当问题的规模非常大的时候，人们很难在可接受的时间范围内求出问题的精确解。因此，从事问题优化的科研工作者努力去尝试寻找问题的较优解(段海滨等,2005)。

十几年的时间，蚁群算法在国外的研究状况犹如雨后春笋般的发展，并且得到了世界上许多国家研究者的关注和参与，算法也在原来的基础上得到了进一步的改善，应用领域得到迅速推广，大量研究成果陆续发表。Dorigo M 负责组织当初在比利时布鲁塞尔召开的蚁群算法国际研讨会也得到了更多学者的热烈响应，研讨会在随后的时间里每 2 年就召开一次，研讨的内容也越来越受到众多研究者的关注和参与。

蚁群算法具有正反馈、分布式计算和结构性的贪心启发机制的特征，这些特征使得蚁群算法非常适合于求解组合优化问题。其中，对信息的正反馈机制使得算法在搜索问题解的过程中很容易找到比较好的解；而分布式的结构特点，可以实现问题解的多样性而避免过早陷入局部最优；同时，蚁群算法采用的是贪心的启发机制，在算法执行的过程中问题解得到不断的进化。因此，集这些特性于一身的蚁群算法，正是解决组合优化问题的强有力工具(Binlin,2003)。

2.2存在问题

尽管蚁群算法在解决组合优化问题方面表现出了强有力的优势，但是算法本身也存在着缺陷。由于蚁群算法采用的是随机或按概率的选择搜索机制，使得算法的计算量非常的大，搜索的时间也比较漫长。同时，采用信息的正反馈机制也很容易陷入问题局部最优解而出现运算停滞现象。对于蚁群算法存在这些方面的不足，国内外很多研究者也在尝试改进算法的性能，期望通过对算法的改进能更有效地应用于实际问题的解决。而且该算法没能避免了基本蚁群算法收敛速度慢和容易陷入局部最优的不足，整体上算法的全局搜索能力和稳定性欠佳(王道波等,2004)。

3软件系统架构和功能模块设计构想

3.1软件基本架构

软件采用Visual Studio 2008平台C#语言编写，采用ArcGIS Engine引擎，在地图模块中基本实现了地图浏览，放大缩小，测距等等基本功能(图3-1)。

图3-1 系统架构图

在灌溉决策支持模块中的架构图(图3-2)和灌溉决策模块结构图(图3-3)：

图3-2 灌溉设施决策UML图

图3-3灌溉设施决策结构图

3.2JBoss Drools规则引擎

由于农田灌溉的决策是一个复杂的规则匹配过程，也是本课题的核心，因此需要严密的判断和决策过程，软件采用JBoss的Drools规则引擎来处理这个模块。

Drools 是一个基于Charles Forgy's的RETE算法的，易于访问企业策略、易于调整以及易于管理的开源业务规则引擎，符合业内标准，速度快、效率高。在大型系统中，业务规则、商业逻辑等等都会比较复杂。而且在很多大型系统当中，很多业务规则、商业逻辑并不是一成不变的。甚至当系统进入生产阶段时，客户的业务规则、商业逻辑也会改变。某些系统要求甚至更高，要求能24小时不停机，并且能够实时修改商业规则。这就对商业系统提出了较大的挑战。如果将这些可变的规则直接编写到代码里面的话，业务规则一旦改变，就要修改代码。并由此带来编译、打包、等等问题。这对于生产系统来说是极不方便的。因此，如何考虑把一些可变的业务规则抽取到外面，使这些业务规则独立于程序代码。并最好是能够实时的修改业务规则，这样就可以做到不用打包编译等等。

Java规则引擎起源于基于规则的专家系统，而基于规则的专家系统又是专家系统的其中一个分支。专家系统属于人工智能的范畴，它模仿人类的推理方式，使用试探性的方法进行推理，并使用人类能理解的术语解释和证明它的推理结论(Seldam,2007)。

图3-4引擎处理流程图

如上图所示(图3-4)，推理引擎包括三部分：模式匹配器（Pattern Matcher）、议程（Agenda）和执行引擎（Execution Engine）。推理引擎通过决定哪些规则满足事实或目标，并授予规则优先级，满足事实或目标的规则被加入议程。模式匹配器决定选择执行哪个规则，何时执行规则；议程管理模式匹配器挑选出来的规则的执行次序；执行引擎负责执行规则和其他动作。

4 结论与讨论

本文通过讨论扇形模型在农田灌溉上的应用进行了一系列的计算机模拟和计算，结果表明，理想状况下每个喷灌点的喷洒区域近似于蜂窝状的六边形；同时，也可以发现，由于水压随着距离的增长而变小，距离灌渠远的喷灌点的喷洒范围相对较小，也导致了喷灌点的分布相对比距离河流近的喷灌点分布更加地密集。

本文提出的扇形模型也存在着一些不足：

1.扇形模型的科学论据相对薄弱，尚没有完善的理论体系，有待进一步研究。

2.本文的农田灌溉仅限于平原地区地势相对较为平坦，地势的影响可以忽略。如果应用在地理高低起伏的农田，效果并不理想。

3.缺乏实地的实验监测和验证数据，稳定性有待提高。

4.在各个参数的设置上相对单一；更多的因素，如温度、湿度等环境因素没有加以考虑。

5参考文献

段海滨.2005.蚁群算法原理及其应用.北京:科学出版社,7(2):38-49.

王道波,朱家强,黄向华.2004.蚂蚁群算法理论及应用研究的进展.控制与决策,19(12):152-155.

汪悬华.2004.“精细农业”的发展与工程技术创新.学生大论文,27(2):85-89.

吴景杜,李能英.1998.我国21世纪农业水危机与节水农业.农业工程学报,2(3):95-101.

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张聿兴① ZHANG Yu-xing；杨若庸① YANG Ruo-yong

（①福州出入境检验检疫局，福州 350001；②福建江夏学院，福州 350108）

（①Fuzhou Entry-Exit Inspection & Quarantine Bureau of PRC，Fuzhou 350001，China；

②Fujian Jiangxia University，Fuzhou 350108，China）

摘要： 针对现有微耕机结构强度分析存在的计算精度低、建模难度大、效率低等问题，提出基于参数化实体建模和自动化有限元建模与分析的微耕机结构强度快速分析方法，基于二次开发技术构建了微耕机主要零部件结构三维实体模型快速重建模块和自动化微耕机主要零部件结构有限元建模模块，实现了微耕机结构强度快速分析与结果自动提取，并通过实例分析验证了该方法的可行性和有效性。

Abstract： In allusion to the deficiencies existing in current structural strength analysis of miniature farming machine such as low calculation accuracy， difficulty in structure modeling and low efficiency and so on， rapid strength analysis method for miniature farming machine structure based on parametric solid modeling and automatic finite element modeling and analyzing is presented. Then the 3D entity rapid modeling module and automatic of main miniature farming machine structure is build. And the automatic analysis executing as well as result extraction is realized. Thus， the feasibility and the effectiveness of the method is verified by a actually case.

关键词 ： 微耕机；主要零部件；结构；有限元分析；快速

Key words： miniature farming machine；main components；structure；finite element analysis；rapid

中图分类号：S222文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）25-0069-03

基金项目：福建检验检疫局2013年度科技计划项目，项目编号：FK2013-09。

作者简介：林伟斌（1964-），男，福建福州人，处长，工程师，研究方向为机电设备检验。

0 引言

微耕机具有体积小、重量轻，便于用户使用和存放等优点，在水旱田整地、田园管理及设施农业等多种农业作业中得到了广泛应用。但国内对微耕机的研究起步较晚，设计技术和检测依然相对落后。微耕机结构分析是开展微耕机结构设计和结构检测的必经环节之一。

目前，国内微耕机的结构设计主要采用传统的类比设计方法，在静力学与运动学理论指导下，依据经验公式、图表、手册等资料，凭借设计者的经验选择设计参数，再经过反复修改与分析直至结构满足强度、刚度要求。这种设计方法费工费时，在分析结构强度和刚度时往往进行结构简化，不仅导致设计的产品结构笨重，成本高，而且容易忽略难以考虑的，重要的，甚至必要的因素，甚至形成“人为”的应力集中点，不符合实际动态情况。计算机技术和有限元分析技术的发展给微耕机结构强度分析与检测开辟了新途径，国内外学者在结构强度分析方面都取得了可喜的成果，但依然存在许多不足，主要表现在：①目前微耕机结构强度分析与检验绝大多数环节由人工或半自动完成[1-2]，检验过程繁琐、耗时长、成本高；②计算机辅助工程技术的发展为实现结构快速分析提供了途径，作为主流结构分析软件之一，ANSYS在多个领域都得到了广泛应用，但直接在ANSYS仿真环境中建立微耕机结构实体模型具有建模难度高、过程复杂、耗时长问题[3-4]；③现有研究中，在建立微耕机结构有限元模型方面主要采用手工操作的方式进行，不仅对操作者技术水平要求高，而且存在建模效率低、操作强度大等缺点，特别是在批量分析或优化设计求解时，这种操作方式的缺陷尤为突出[5-6]。

综合上述分析，研究微耕机结构强度快速分析方法，构建微耕机主要零部件的快速、自动化三维建模策略，探讨微耕机主要零部件模型的高效、高质量网格划分策略，实现微耕机主要零部件结构强度自动化快速分析和结果提取，减轻操作人员工作强度、缩短建模时间，提高分析效率，具有重大理论与现实意义。

1 微耕机结构强度快速分析机制

为提高微耕机结构强度求解精度，采用ANSYS有限元分析工具求解微耕机结构强度响应。ANSYS有限元分析环境具有强大的有限元分析计算能力，能够进行复杂结构静、动态结构强度、刚度分析。但ANSYS软件的三维实体建模能力较低，直接在ANSYS环境中构建复杂微耕机结构具有操作难度大、效率低的缺点。为提高微耕机结构建模效率，利用ANSYS有限元分析环境与Pro/Engineer三维实体环境间的无缝接口，利用Pro/Engineer实体建模环境实现微耕机结构实体建模，实现充分发挥ANSYS有限元分析能力和Pro/Engineer实体建模能力的目标。此外，Pro/Engineer的参数化建模技术和Pro/Toolkit二次开发工具箱，为实现高效微耕机结构实体建模提供的技术条件。

综合上述分析，针对现有微耕机结构强度分析建模难度大，操作繁琐，求解精度低等问题，构建微耕机结构强度快速分析机制如图1所示。数据组织模块负责组织、管理微耕机结构强度分析过程中所需的及产生的相关数据。用户通过用户接口与数据组织模块进行数据交换，实现对分析过程中控制参数的设定和结果数据的读取。微耕机结构强度分析过程主要包括微耕机结构参数及工况设定、创建微耕机结构三维模型、创建微耕机结构有限元模型、微耕机结构有限元分析、分析结果提取等5个基本模块。微耕机结构参数集工况设定主要实现对微耕机结构参数、有限元分析计算工况等初始条件的设定。初始条件设定后，数据组织模块根据设定的初始参数，基于参数化实体建模技术和Pro/Toolkit二次开发技术，在Pro/Engineer环境中快速重生成微耕机结构三维实体模型。之后，数据组织模块调用ANSYS有限元环境，通过无缝数据接口导入Pro/Engineer环境中生成的微耕机结构三维实体模型，进行单元类型设定、网格划分、边界加载等操作创建微耕机结构有限元分析模型，进而执行有限元分析计算、提取计算结果并将结果通过用户接口呈现为用户。

2 微耕机结构三维实体快速建模策略

目前，利用Pro/Toolkit二次开发工具箱实现参数化创建三维实体模型主要有以下2种方法：①调用几何特征创建函数建立三维模型；②基于参数化设计的模型样板建立三维模型。调用几何特征创建函数建立三维模型属于自底向上建模方法，柔性大，能够适应各种结构的参数化建模，但建模效率较低。基于参数化设计的模型样板建立三维模型属于自顶向下建模，建模效率高，且实现简单，但柔性较低，只能适应具有特定结构特征的实体模型。

基于参数化设计的模型样板建立三维模型的原理是通过基于Pro/Toolkit二次开发的应用程序控制修改模型样板的参数值，从而生成新的三维模型，其基本流程如图2所示。用户通过人机界面的对话框输入微耕机各零部件结构参数，系统判断当前是否已经启动Pro/Engineer环境，若还未启动则直接启动Pro/Engineer环境，并进行工作目录设置、载入结构模型样板、初始化参数环境等操作，进而根据用户设置的参数值修改模型样板的相应参数值，并在重生成模型后刷新屏幕，调整视图，为用户直观展现给定参数下模型效果，从而判断是否保存模型及退出Pro/Engineer环境。若选择保存模型，则同时保存实体模型值prt文件和实体参数至同名txt文件。

基于上述流程，在Visual Studio 2008开发环境下构建微耕机主要零部件结构三维实体快速建模模块。如图3和图4所示分别为某型号微耕机牵引架总成建模界面及三维模型。

3 微耕机结构高效有限元建模与分析

有限元模型是进行有限元分析的前提。有限元建模的任务是将实际问题或设计方案抽象为能为数值计算提供所有输入数据的有限元模型，其过程主要包括实体建模、网格划分、边界加载等3个过程。在有限元建模的三个阶段中，网格划分是关键环节之一，它对计算过程和计算结果有着重要的影响。

有限元网格划分对模型的细节提出了很多很高的要求，计算机也制约了模型的规模，简化模型是有限元建模最重要的一步。在创建实体模型时必须对实际模型进行简化，根据经验忽略螺纹孔、小半径倒角等不必要的细节。此外，网格的疏密也影响着模型的计算速度和计算精度。一般情况而言，计算变形量时，网格可以疏一些，而对应力计算，网格应当密一些。为避免网格大小划分不当对计算结果造成太大误差，采用如图5所示网格划分策略。程序开始时，用户设定初始网格大小、计算误差极限等初始条件，程序自动根据设定网格大小进行网格划分和有限元计算，若前后两次计算误差不在接受范围内，则将网格大小缩小一半，重新进行网格划分和有限元分析计算，直到前后两次分析计算结果误差满足误差极限要求，则上一次网格的规格作为有限元建模时依据的网格规格。基于上述有限元划分策略，构建了微耕机主要零部件结构网格自动划分模块。如图6所示为某型号微耕机牵引架总成网格模型。

网格划分完成后，利用APDL命令流，能够实现自动加载结构有限元分析计算边界条件，并执行有限元分析计算和计算结果提取。针对某型号微耕机牵引架总成，采用微耕机结构有限元分析模块对其进行三维实体建模、有限元建模、有限元分析计算及结果提取后，得到该结构的应力分布图和综合位移变形图如图7所示。从图中可知，该牵引架总成结构最大应力值为174.547MPa，最大变形量为1.041mm。计算结果不仅表明了该结构满足微耕机正常工作的结构强度要求和刚度要求，也验证微耕机结构有限元分析模块的可行性和有效性。

4 小结

①针对现有微耕机结构强度分析存在的计算精度低、建模难度大、效率低等问题，期初了基于参数化实体建模和自动化有限元建模与分析微耕机结构强度快速分析机制，综合发挥Pro/Engineer强大的实体建模能力和ANSYS强大的有限元分析计算能力。②基于Pro/Toolkit二次开发工具箱，提出了微耕机结构三维实体快速建模策略，实现了微耕机主要零部件结构的快速三维实体建模。③基于Pro/Engineer和ANSYS的无缝数据接口和ANSYS的Batch工作模式，构建了微耕机结构高效有限元建模与分析策略，实现了自动化微耕机结构网格划分，边界加载，结构强度分析计算和结果提取等操作，并提供了交互友好的人机界面，从而验证了微耕机结构强度快速分析方法的可行性和有效性。

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