基于主题爬虫的三农舆情监测管理平台开发与应用及可应用于农药喷洒及农田灌溉的多用途气悬浮车设计.docx
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1、基于主题爬虫的三农舆情监测管理平台开发与应用及可应用于农药喷洒及农田灌溉的多用途气悬浮车设计提要:农药喷洒和农田灌溉是现代农业生产中最重要的管理措施,是确保作物正常生长发育和高产的重要因素。然而,病虫草害的有效防控及灌溉水的高效利用仍然是困扰中国农业生产的迫切难题。在中国,当前落后的农药施用及灌溉技术需要大量的农药及灌溉水被应用于农业生产中,造成资源有效利用率低,限制农作物产量和品质进一步提升,从而影响农作物生产及农业产业发展。目前,机械化农药施用及灌溉系统为农业生产和可持续发展带来了一定影响,尤其是航空喷药及灌溉技术,有利于提高农业资源利用率,实现大面积化农药施用及灌溉的精准操作。遥控式小型
2、无人机已在此领域得到初步应用,通过手动智能操控遥控器及GPS定位,使其旋翼产生的向下气流辅助增加气流对作物的穿透性来实现,具有操作灵活、自动控制能力强及避免飘移等特点。然而现有无人机动力单一,应用范围有限,造价成本偏高。相对而言,悬浮飞行设备动力充足,功率较大,飞行速度较快,对载重量大且远距离的商业及工业运行带来很大便捷,但现有悬浮飞行设备均采用化学燃料作为动力源,造成污染环境,且现有悬浮飞行设备结构复杂,操控难度大,用途有限,还未见关于悬浮飞行设备在农业生产中得以应用的报道。为弥补现有航空技术存在的不足,我们发明了一种可应用于农药喷洒及农田灌溉的多用途气悬浮车。该新型气悬浮车采用蓄电池作为动
3、力源,车体的底部设置有四个车轮,车体的顶部设置有螺旋桨,尾部电机驱动设置于车体尾部的尾部叶轮转动,车体的左右分别设置有第一电机和第二电机,变阻器用于调节各个电机的转速,车体内的前侧设置有控制方向杆和控制速度踏板,控制方向杆上设置有用于控制顶部电机和尾部电机转速的开关,控制方向杆的底部与车轮中的前轮连接,控制方向杆和尾部电机之间通过链条连接,通过转动控制方向杆带动尾部电机转动,使尾部叶轮的轴向发生变化,控制速度踏板与第一电机和第二电机的变阻器连接,控制速度踏板调整变阻器的滑动位置。此多用途气悬浮车采用将电能转化为机械能的原理,通过多部电动机提供动力源,弥补了现有无人机和悬浮飞行设备动力单一,结构
4、复杂,不易操控,用途有限,成本较高及污染环境等不足。其原理独特,设计巧妙,结构简单,成本较低,便于操控,用途多样,便捷、安全且环保,在现代农业生产中具有广阔的推广应用前景。关键词:现代农业生产;农药喷洒;农田灌溉;气悬浮车1引言农药喷洒和农田灌溉是现代农业生产中最重要的管理措施,是确保作物正常生长发育和高产的重要因素。然而,病虫草害的有效防控及灌溉水的高效利用仍然是困扰中国农业生产的迫切难题1-4。目前农业生产过程中,除草剂和灌溉水的大量施用及其技术的落后造成了土壤及农田环境的严重污染、资源有效利用率低、农作物产量和品质下降等问题,严重影响农作物生产及农业产业发展5-7。因此,农药喷洒和农田灌
5、溉的精准实施及其技术的创新研发,可最大限度发挥农药及灌溉水的利用率,避免土壤及农田环境破坏,提高农作物产量和品质,实现高效生态农业的可持续发展8。目前,机械化农药施用及灌溉系统为农业生产和可持续发展带来了一定影响,尤其是航空喷药及灌溉技术,有利于提高农业资源利用率,实现大面积化农药施用及灌溉的精准操作遥控式小型无人机己在此领域得到初步应用,通过手动智能操控遥控器及GPS定位,使其旋翼产生的向下气流辅助增加气流对作物的穿透性来实现,具有操作灵活、自动控制能力强及壁免飘移等特点Ul-13。然而现有无人机动力单一,应用范围有限,造价成本偏局。相对而言,悬浮飞行设备动力充足,功率较大,飞行速度较快,对
6、载重量大且远距离的商业及工业运行带来很大便捷,但现有悬浮飞行设备均采用化学燃料作为动力源,造成污染环境,且现有悬浮飞行设备结构复杂,操控难度大,用途有限,还未见关于悬浮飞行设备在农业生产中得以应用的报道。为弥补现有航空技术存在的不足,我们发明了一种可应用于农药喷洒及农田灌溉的多用途气悬浮车(已申请中国发明专利,申请号:)。该新型气悬浮车基于将电能转化为机械能的原理,采用蓄电池作为动力源,并通过多部电动机提供动力源,弥补了现有无人机和悬浮飞行设备动力单一,结构复杂,不易操控,用途有限,成本较高及污染环境等不足。该气悬浮车原理独特,设计巧妙,结构简单,成本较低,便于操控,用途多样便捷、安全且环保,
7、在现代农业生产中具有广阔的推广应用前景。2.可应用于农药喷洒及农田灌溉的多用途气悬浮车设计2.1 多用途气悬浮车构造图1(a)为气悬浮车主体结构示意图;图1(b)为气悬浮车剖面结构示意图;图I(C)为气悬浮车控制方向杆及链条传动结构示意图;图1(d)为气悬浮车控制速度踏板结构示意图。图1一种可应用于农药喷洒及农田灌溉的多用途气悬浮车(a)气悬浮车主体结构示意图;(b)气悬浮车剖面结构示意图;(C)气悬浮车控制方向杆及链条传动结构示意图;(d)气悬浮车控制速度踏板结构示意图I-车体;2-蓄电池组;3-车轮;4-螺旋桨;5-顶部电机;6-尾部电机;7-尾部叶轮;8-第一电机;9-第二电机;Io-第
8、一叶轮;U-第二叶轮;12-变阻器;13-控制方向杆;14-控制速度踏板;15-链条;16-前部电机;17-前部叶轮;18-卡槽;19-支点2.2 多用途气悬浮车特点结合图l(a)-(d),我们对该多用途气悬浮车特点进行了阐述。该气悬浮车包括车体1和蓄电池组2,车体1采用仿生鱼结构设计,车体1的底部设置有四个车轮3,车体1的顶部设置有螺旋桨4,螺旋桨4通过设置在车体1顶部的顶部电机5驱动,顶部电机5与设置在车体1内侧底部的蓄电池组2电连接,车体1的尾部设置有尾部电机6,尾部电机6与蓄电池组2之间电连接,尾部电机6驱动设置于车体1尾部的尾部叶轮7转动,车体1的左右分别设置有第一电机8和第二电机9
9、,第一电机8和第二电机9上分别设置有第一叶轮10和第二叶轮11,第一叶轮10和第二叶轮11的轴线均垂直于地而设置,且第一电机8和第二电机9与蓄电池组2均电连接,顶部电机5、尾部电机6、第一电机8和第二电机9与蓄电池组2连接的线路上均设置有变阻器12,变阻器12用于调节各个电机的转速,车体1内的前侧设置有控制方向杆13和控制速度踏板14,控制方向杆13上设置有用于控制顶部电机5和尾部电机6转速的开关,控制方向杆13的底部与车轮3中的前轮连接,控制方向杆13和尾部电机6之间通过链条15连接,通过转动控制方向杆13带动尾部电机6转动,使尾部叶轮7的轴向发生变化,控制速度踏板14与第一电机8和第二电机
10、9的变阻器12连接,通过控制速度踏板14调整变阻器12的滑动位置。车体1的前部设置有前部电机16,前部电机16与蓄电池组2之间电连接,且前部电机16与蓄电池组2的连接线路上也设置有变阻器12,前部电机16用于控制设置在车体1前部的前部叶轮17转动,以辅助车体1减速。车体1上设置喷洒设备(均为现有技术),安装喷洒农药系统或农田水肥一体化灌溉系统,可在车升高到4m以内(最高4m处)进行喷洒农药或喷施水肥液等,用于农田喷洒农药、灌溉等其它用途。此外,该多用途气悬浮车还安装刹车系统和照明系统等辅助设备,可使人们出行方便或供人们旅游景点观光,时速为15km/h-30kmho最大优点是利用电能,方便且环保
11、。平常行驶离开地面15Omm-20Omm(15cm-20cm),也可直接在地面上行驶。多用途气悬浮车中控制方向杆的右把上安装尾部电机开关以及头部电机开关,二者均是逆时针旋转加速,反之减速。在控制方向杆的左把上设置顶部电机开关,分为低速、中速、高速三个速度档位,此处为滑动式开关。其中,在左把和右把上设置小把,即左小把和右小把,左小把作为前刹车系统,右小把作为后刹车系统。多用途气悬浮车中链条也可以通过中心转轴齿轮和驾驶把轴齿轮先连接;然后链条再连接中心转轴齿轮和尾部电机下方齿轮,其中尾部电机下方齿轮轴固定在电机下方尾部,齿轮转动带动电机尾部左右移动使前方叶轮左右摆动从而改变向后吹出的气流方向。多用
12、途气悬浮车中控制速度踏板包括踏板、柄、绷带、支点19及变阻器12,踏板的下柄处设置卡槽18,其作用是当车悬浮时,踏板下柄能卡在卡槽18内,便于车体垂直悬浮平衡。多用途气悬浮车中涉及的所有滑动变阻器在电机不工作时,滑片处在阻值最大值。把轴顺时针旋转,导线缠绕在轴上,使变阻器滑片向上移动,阻值减小。把轴逆时针旋转,导线缠绕在轴上,使头部电机所在电路的阻值变小。多用途气悬浮车的关键部位采用金属,其它次要部位尽量采用轻质材料,如航空材料,目的是减轻车体重,使总重尽可能控制在50kg-70kg左右。多用途气悬浮车利用顶部螺旋桨的快速转动,使车体受到空气向下的压力减小,从而产生上下表面的压力差,且方向向上
13、,即车体受到向上的浮力:F浮向上二F向上-F向下。再利用动力箱内两电机叶轮向下吹出空气流,从而机体受到向上的反作用力,配合原理顶部螺旋桨转动产生的上浮力,共同使车体上升,即F浮G车体总升空。当调节左右两侧电机转速(调节电阻),使F浮二G车体总时,车悬浮在空中。多用途气悬浮车利用尾部电机叶轮产生向后气流冲力,通过反作用力作用于车体尾部向前的推力,使车体水平向前移动。该多用途气悬浮车应用蓄电池的电能转化为车的机械能,更为便捷且环保,而且该气悬浮车由于兼具陆地行驶和空中飞行的功能,且二者能随时切换,如在地面行驶遇到堵车时,即可切换成空中飞行,轻松应对堵车等影响地面行驶的情况。2.3 多用途气悬浮车工
14、作原理与操作要点按下驾驶把大把上的滑动开关(左把),滑片滑到中档或高档位置,顶部电机螺旋桨快速转动,使车体上表面的空气量减少,这时车体上表面受到的向下压力减少。当车体下表面受到的压力大于上表面受到的压力时,从而产生向上的浮力,即F浮向上二F向上F向下。然后用脚踩下左右电机(第一电机和第二电机)脚踩开关,这时左右侧电机转动,逐渐加速,两电机叶轮吹出向下的气流,产生向下的冲力,同时地面及下面空气对车体产生向上的反作用力,使车体受到向上的浮力合力增大,当F浮G车体总时,车体开始上升浮起;当调节左右两侧电机转速(调节变阻器阻值大小),使气流冲力减小,当F浮二G车体总时,车体悬浮于空中,同时踏板下柄置于
15、卡槽内,备注:该气悬浮车第一电机和第二电机的具体位置根据整机的重心位置确定,确保上升平稳。再按下右大把开关,尾部电机转动,右把逆时针旋转,调节所在电路滑动变阻器,使尾部电机叶轮转速加快,从而产生向后的气流,同时空气对车体产生向前的水平反作用力,使车体向前行驶。当车体要减速或停于空中时,断开尾部电机开关,尾部电机将停止工作,同时按下右大把上头部电机开关,顺时针旋转把,同时调节连接的变阻器,使阻值减小,这时头部电机叶轮转动且加快,吹出向前的气流,同时空气对车体产生向后的反作用力阻力,即车体受到阻力而减速停下来,悬浮于空中。车体转向调节:转动驾驶把,由于链条的传动作用,使尾部电机尾部左右移动,促使叶
16、轮左右移动,吹出的气流方向左右改变,从而车体尾部受到的向前反作用力改变方向(相当于鱼尾摆动),同时车头改变左右行驶方向。该气悬浮车在车体向下降落时,使顶部电机电路开关滑片处在低速挡位置,逐渐减小尾部电机转速,同时抬起脚,脚面绷带将带动脚踩开关(脚踏板)下柄脱离卡槽,同时增大两电机所在电路的变阻器阻值,使电路中电流减小,使左右两侧电机转速减小,从而使向下吹出的气流减弱,车体所受向上的反作用力即浮力减小,当F浮VG车体总时,车体开始缓慢降落,直到平稳降到地面上为止,这时完成一次起降任务。3结论基于将电能转化为机械能的原理,我们发明了一种可应用于农药喷洒及农田灌溉的多用途气悬浮车。该新型气悬浮车采用
17、蓄电池作为动力源,并通过多部电动机提供动力源,弥补了现有无人机和悬浮飞行设备动力单一,结构复杂,不易操控,用途有限,成本较高及污染环境等不足。该气悬浮车原理独特,设计巧妙,结构简单,成本较低,便于操控,用途多样便捷、安全且环保,在现代农业生产中具有广阔的推广应用前景。然而现行推广应用采用的蓄电池,其充电能力较低,且充电时间较慢。现已研发出一种充电能力强,充电时间快的新型蓄电池,一次充电十五分钟可使普通私家车行驶五百公里,且这种蓄电池现已应用于军舰上。因此,若将此蓄电池应用于该气悬浮车上,可实现承载量更大、更高速、更便捷的运行;其次,必要的安全、监测装置需要设计应用于该气悬浮车上,使该气悬浮车实
18、现更安全运行;此外,需要对该气悬浮车进行模型测试,对其经济效益进行系统分析。参考文献1唐婿,唐政林,车刚.基于单片机的无人机变量控制系统的设计农机化研究,2018,40(9):115-119.2宋同,蔡焕杰,徐家屯.泾惠渠灌区冬小麦夏玉米连作需水量及灌水模式研究J灌溉排水学报,2017,36(1):52-56,84.引张东彦,兰玉彬,陈立平,王秀,梁栋.中国农业航空施药技术研究进展与展望J.农业机械学报,2014,45(10):53-59.4陆红娜,康绍忠,杜太生,佟玲,丁日升,李思恩.农业绿色高效节水研究现状与未来发展趋势J.农学学报,2018,8(1):155/62.5徐艳蕾,包佳林,付大
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21、59-62.【摘要】近年来,涉农网络舆情事件突发、频发,对农业农村经济工作的影响日益深刻。建设三农舆情监测平台,密切关注“三农”网络舆情,有利于我们把握规律、发现问题、预判动向、有效应对,有利于我们抢占舆论制高点、掌握舆论主动权,为农业农村经济发展营造良好的舆论环境。本文主要分析了舆情系统的背景和发展现状,针对三农舆情平台的建设的架构、功能模块,以及在开发过程中所涉及到的网络爬虫技术、中文分词技术、文本特征提取技术、热词识别技术等进行分析和介绍,并通过案例进行分析。【关键词】三农舆情监测;大数据;信息采集;热点词1.引言随着互联网技术的迅猛发展和信息传播方式的深刻变革,全社会已置身于包罗万象、
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