【www.guakaob.com--经济师考试】
本期视频主要内容： 陕西渭南白水县的田文君发明了一种花椒采摘机。机器主要由腰挎锂电池，手柄和割刀组成。通过偏心杆使动刀进行往复运动，配合定刀收割花椒，速度胜于三名人工。经过测试，这款机器不仅适用于花椒的采摘，对枸杞等经济作物的收获也能有很好的效果。 （《我爱发明》 20141030 巧采花椒）
发明人联系方式：田文君 13892569003
《巧采花椒》花絮：老田本是当地有名的铁匠，以做锯子营生，收入不薄。但自从爱上了发明花椒收割机，不断地开模具和购买材料，使得他迅速耗光了前半生的所有积蓄。原本富足的家庭因为这个发明而变得拮据甚至不堪重负，这让他的两个儿子对他意见非常大。老伴儿对他的忍让和椒农的支持是他唯一的宽慰。
本期视频主要内容： 来自青海的林建智发明了一台小巧玲珑方便快捷枸杞收获机。青海枸杞比宁夏枸杞个头大，糖分多，不易采摘，费时费力，枸杞收获机模拟人手，利用硅胶采摘头相向运动，将枸杞采摘下来。一台机器可抵4个人工，解决了青海采摘枸杞人力不够的问题。（《我爱发明》 20150218 枸杞红了）
发明人联系方式：林建智 13639728254
四川省丹棱县《果园可视化采摘》项目计划书
一、项目概况
1.1、丹棱县介绍
丹棱县位于东经103°53′-北纬30°04′，地处四川盆地成都平原西南边缘，青衣江以东；丹棱县属亚热带湿润区季风气候，该县全年四季分明，冬无严寒，夏无酷暑，无霜期长达315天，年平均气温16.5℃，年日照时数1140小时，为全国晚熟、极晚熟柑桔最适宜区。产区土壤肥沃，土壤PH值在6.5-6.8之间，有机质含量高，加之该县生态环境优越，全县森林覆盖率达46％，为国家可持续发展实验区、国家级生态示范区、全国第一个农村生态文明家园建设试点县、全省首批生态县和可持续发展区、省级无公害农产品生产基地，大气、水质处于全省一流水平。2013年，全县水果总面积达到了20万亩，总产量达25万吨以上，产值将超过7亿元。
由于位处北纬30度和四川盆地，丹棱县有着适合植物生长的得天独厚的气候，适合种植各种名、特、优品种水果；在国家全力建设社会主义新农村的政策指导下，县政府大力推广、扶持、发展农村果园种植，从水果种植到销售给村民提供优惠政策扶持、专家技术指导、销售渠道建设等帮助，增加村民的经济收入，实现新农村建设目标。
1.2、项目目的
水果的采摘具有时限性，在一定时间内必须采摘完毕，怎么把成熟的水果销售出去？怎么体现水果是名、特、优品种？怎么证明水果是绿色食品？在现今毒草莓、毒奶牛的食品安全阴影下，安全、绿色食品正在成为越来越多人的选择。如何消除客户对果园所种植水果的疑虑，如何证明水果就是绿色、优质产品。有图有真相吗?
珠海迈科智能科技有限公司提供的《果园可视化采摘》项目方案，利用互联网+在线视频的技术，实现客户实时的远程视频观看，通过手机、PC、PAD等连接互联网，实时了解水果的生长、采摘、包装、发货等过程，快速建立客户对产品的信心，使得水果产品销售变得轻松、快速，达到很好的经济效益。
1.3、项目概述
本项目中 ，我们应用了互联网+在线视频的技术，通过果园可视化采摘在线视频平台，使得客户随时、随地都能观看到布设在果园的各路视频信号；项目采用互联网线上销售、快递配
送模式，帮助果园果农更快、更好的实现水果产品销售；通过视频观看，消除网购中购买者存在对产品质量的担忧，建立起客户对水果产品的购买信心，规范、监督果农的绿色种植过程。
同时，充分利用“中国桔橙之乡”和“不知火”桔橙国家里地标志品牌，经过包装之后，与淘宝、天虎云商、本来生活网等商家合作，开设“丹棱特色水果展区”，建立“大网站、小电商”链接，所有网上销售平台一律统一包装、统一色调、统一标识，形成网络宣传合力，提升产品影响力。
二、实施方案
2.1、系统组成
系统由摄像头、通信网络、在线视频平台、在线销售平台、客户终端组成。通过互联网和果园通信网络的数据传输，在线视频平台可以远程管理摄像头（变焦距、变方向）和存储、转发摄像头上传的视频；在线销售平台通过页面宣传方式，引导客户终端点击在线视频平台的视频链接，浏览其关注的视频内容，实现产品线上销售。
（系统框图）
2.1.1、摄像头：面向果园里的果树、包装、发货等地点安装，对客户所关注的场景进行视频采集；
2.1.2、通信网络：根据摄像头的型号、地点、数量，构建果园本地通信网络（WIFI网络、局域网），通过路由器出口，连接到互联网；
2.1.3、在线视频平台：存储、管理各地点摄像头通过互联网实时上传的视频内容，为客户提供网上流畅的视频浏览；
2.1.4、在线销售平台：实现产品线上推广、线上销售、客户管理 ；
2.1.5、客户终端：可上网的手机、PC、PAD等。
2.2、项目主要功能介绍
2.2.1、通过对丹棱县不同地段、不同时间的果木进行包装后上线；
2.2.2、通过安装在果园各处的摄像机，实现果园本地的实时视频监控；
2.2.3、客户通过互联网，随时、随地的应用手机、PAD、PC等浏览果园各处的在线视频，了解水果种植过程、成熟度、水果亮泽度等；
2.2.4、客户可通过终端在线下单；
2.2.5、系统接收客户订单后，自动分配给客户采摘员、采摘时间，客户可在规定时间实时监控采摘情况、快递情况；
2.2.6、运营方在网络、杂志等进行可视化采摘的推广，使丹棱县成为可视化采摘的带头兵；
2.2.7、实行会员（普通、VIP)和非会员的客户等级分级管理，设置不同等级客户的视频浏览权限；
2.2.4、客户在网上操作购买订单，根据订单号，可以回查3个月内具体的水果采摘、发货等相关视频。
三、项目运营
3.1、项目运营分工
本项目为三方共同参与运营，丹棱县政府部门负责在线视频平台建设投资、试点果园应用、和后期全面推广应用；珠海迈科智能科技有限公司提供在线视频平台的硬件、软件总体技术解决方案和平台维护；***农科公司负责互联网线上销售的运营，包装“丹棱县水果”品牌，快速打响知名度。
3.2、效益
本项目效益产生于线上销售价格－果农协议价格－物流成本，根据三方协商的合作协议进行分配。由于采用互联网线上销售模式，没有中间的批发商和运输损耗，销售价格优势突出，因此项目有很好的预期效益。
通过包装、主推“绿色果木、生态水果”的概念，并结合O2O的方式，水果的价格可以比普通超市的价格高出一倍以上。按每年25万吨的产量，网络销售预计为全年产量的20%，
即为5万吨。每公斤增值为20元计算，则通过可视化采摘，可实现利润20*50000*1000=10亿元
四、项目投入及资金来源
该项目的投入分为软硬件平台建设以及运营投入两部分。
软硬件平台包括：全县果园的无线网络敷设、视频监控网络的建设、服务器搭建、运营平台软件开发、客户端开发。其中，前两项由政府牵头，以项目固定设施来投入，预计投入金额为1000万。后面几项由珠海迈科智能科技股份有限公司进行专项研发，预计金额为800万。
运营投入：包括广告推广、现场推广、物流合作、果木包装等，预计金额为500万。 资金来源可采用政府专项资金和运营方垫付资金两部分合为一体的方式来保证。
五、总结
《果园可视化采摘》在线视频项目符合国家建设社会主义新农村的政策，提高农民经济收入；互联网+在线视频的技术辅助在线销售的运营模式，建立起客户对水果产品的购买信心，减免了水果批发商的中间流通成本，大大降低了运输时间，给客户提供物美、价廉、快捷的购买体验，因此项目具备很好的预期效益。
通过项目的运营，强化和提升了政府部门扶持农村经济的职能作用，增加经济收入，同时让百姓可以购买到放心、绿色的产品，提高了丹棱县知名度，达到社会效益和经济效益的双重收获。
2009年3月四川大学学报(自然科学版)
JournalofSichuanUniversity(Natural
Science
Mar．2009
Edition)
V01．46
No．2
第46卷第2期
文章编号：0490—6756(2009)02—0334—05
一种微型嵌入式数字视频服务器
袁学东，熊
伟
(四川大学计算机学院，成都610064)
摘要：普通摄像机均以模拟方式(PAL或NTSC制式)输出图像，迫使数字视频应用系统使用PC机经过采集卡实现图像的数字化．为了最大限度地减少模拟视频传输中的干扰，避免图像经过编码、模拟传输、再次解码数字化过程中导致图像细节信息的损失，提出一种采用压缩芯片和高效网络芯片，基于嵌入式Linux系统的微型嵌入式数字视频服务器，解决了大数据量音视频流的实时压缩传输问题．将图像的数字化从计算机端，前移到了摄像机端，可将数字摄像机获取的数字视频或者普通摄像机的模拟视频，压缩成MPEG流、打包并通过以太网传送．关键词：嵌入式系统；MIPS；Linux；Linux驱动；数字视频；视频服务器
中图分类号：TP302．1
文献标识码：A
Amicroembeddeddigital
video
server【微型蓝莓采摘机视频】
YUANXeiue—Dong，XIONGW
hina)(CollegeofComputerScience，SichuanUniversity，Chengdu610064，C
moncameraAbstract：Sincethevideooutputsofthecomcardhas
tO
are
LodeofPAanalogm
to
or
NTSC，aPCcapture
betakenin
a
videosystemto
convert
itintodigitalmode．Inorder
reducethedisturbance
trans—
on
inthetransmissionandavoidthelosingofthedetailsofthevideoinformationduringtheencodingbeddeddigitalicroemportinganddecodingofanalogvideo，amtheLinuxoperationsystemandcomposed
withICchips
video
server
was
set
up．Itisbased
forcompressingandnetworking．Withthis
ereecomissionoflargenumberstreamsoftheaudioandvideowserver，therealtimpressionandtransmastakenaheadfromthesiteofcomrealizedandthedigitalizationofthevideowera，andputertothecammonanalogcamerathenthevideotakenfrombothdigitalandcomandtransportedthroughtheinternet．
ords：embeddedsystemKeyw，MIPS，Linux，Linuxdriver，digital
video，digital
video
server
call
becomPEGstreamspressedintoM
1
引言
视频图像的获取、传输、压缩和存储全程数字化具有明显的优点，但却面临巨大的视频数据处理困难．例如我国采用的PAL制式视频，图像带宽为6MHz，根据奈奎斯特(Nyquist)抽样定理[1’2]，对于720×576分辨率的视频流(YUV一4
l
普通摄像机均以模拟方式(PAL或NTSC制式)输出图像，迫使数字视频应用系统使用PC机经过采集卡实现图像的数字化．图像经过PAL或NTSC制式编码、模拟传输、再解码数字化过程，直接导致图像细节信息的损失，不能满足高清晰图像
应用的需要．
2
l
2)，
数据率高达165Mbps，给数字视频的传输、存储带来了很大的困难，这也是目前大多数摄像机仍然采用模拟输出的原因．
收稿日期：2008—01—30
基金项目：四川大学计算机学院青年基金支持项目作者简介：袁学东(1974一)。男，博士研究生，研究
向为嵌人式系统及图像处理．E-mailtyxdongdong@163．cOlqtl
第2期囊学东等：一种微型嵌入式数字视频服务器
335
我们提出一种将视频图像的数字化从计算机端，前移到摄像机端的方法，并解决了视频数据的压缩与传输问题．研制了一种微型嵌入式数字视频服务器，它与普通摄像机相连可实现模拟视频的数字化、压缩与传输；当配合数字摄像机时，可真正实现视频的获取、压缩、传输全程数字化，它已在智能交通、数字化监控等领域使用，取得了满意的结果．2
结构框图
要充分利用数字视频信息的优点，必须解决数
字视频的实时压缩与传输问题．MPEG-I＼MPEG-2＼MPEG-4＼H．263＼H．264已成为活动视频图像压缩的国际标准，用软件实现MPEG算法需要强有力的CPU支持．而PC机由于本身体积、功耗、工作环境等方面的限制，不适合室外尤其是小型、便携等恶劣环境下使用．因此，DSP与ASIC就成为嵌入式条件下视频压缩的最佳平台．我们选择了
VWeb公司能支持MPEGl＼MPEG-2＼MPEG-4
＼H．263等常用算法的VW2010芯片，在720x576分辨率下能达到25帧／秒(PAL制)，码流从22．5Kb／s到15Mb／s恒定或可调．
在图像传输方面，由于Internet已普遍使用，选作数字视频的传送方式无疑具有广泛的应用前景．我们采用高性能的视频压缩芯片VW2010和基于MIPS架构的嵌入式芯片ADM5120，以它们为主研制了一种小型嵌入式数字视频服务器，系统的基本结构框图如图1所示．音视频压缩／解压模
块通过MiniPCI接口与嵌入式CPUADM5120相连接．
3音视频压缩／解压
VW2010提供了丰富的可供开发利用资源，如一路8-bitITU—R．BT．656数字视频输入接口和两路12S数字音频输入接口[31，3个片内集成信号处理／控制单元，包括一个视频编码(压缩)器、一个视频解码(解压)器和一个片内CPU(内部扩展一个音频编码DSP、一个音频解码DSP、一个多路复合单元和一个多路解复合单元)．每个信号处理／控制单元都由一个RISC处理器和专用的硬件加速器构成．因此它具有可编程、高性能和低功耗特点．在
系统上电／复位时，视频编／解码器的固件程序可由
外部主机(HOST)载入各自专用的SDRAM；而片内CPU的固件程序则可载入VW2010外挂的SDRAM．为提高本服务器的普适性，我们将视频
输入分类处理：(1)对于模拟视频输入，用视频解码芯片Philips的SAA7115解码转换为标准BT．656格式的数字视频信号‘43；(2)对于我们设计的数字摄像机输出的数字视频信号，用一片Altera
的MAX7064转换为BT．656格式的数字信号，实
现和VW2010无缝接口．对于音频信号，选择了符合VW2010音频接口标准的音频ADC(AK4380)
连接．
视频输入接口的模拟、数字双输入设计，方便了和模拟与数字摄像机连接．目前，使用大量的模拟摄像机加上一个这样的微型视频服务器，就变成了数字输出．当然要达到视频的获取、压缩、传输、存储全部数字化，只有采用数字摄像机，如接入我们设计的数字摄像机，视频服务器将提供更清晰的
图像．
为实现将远端采集的视频信号通过网络传输回监控室后，能上电视墙等实时监视，本服务器还设计了视频流解压缩功能．将网络上接收到的压缩视频流经解压再编码成PAL或NTSC制(通过编码芯片CH7205完成)以模拟方式输出．这种设计使得本视频服务器能成对使用，满足了某些领域仍然使用模拟视频的需要．
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噬蕊笙端
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图1嵌入式数字视频服务器框图Fig．1
Microembeddeddigitalvideo
server【微型蓝莓采摘机视频】
blockdiagram
4系统的控制管理
经过VW2010压缩的视频流需经打包通过网络传送，同时VW2010也需要初始化及相应控制．为此我们采用ADM5120芯片作为系统主控CPU．它集成了100M网络接口、PCI桥和USB主设备[5]等外围接口．VW2010可以通过PCI接口传送压缩视频
流，ADM5120通过PCI桥功能
336
四川大学学报(自然科学版)第46卷
管理PCI设备，接收PCI接口传送的数据．
VW2010的固件程序也经过ADM5120加载．
为方便实现系统管理，我们在ADMSl20上移植了Linux操作系统．按照操作系统的观点，系统软件体系的分层结构如表1所示．驱动程序工作在核心态，并向下通过ChipAPl实现对VW2010芯片的直接控制，向上则为应用程序提供驱动程序接
口(Driver
API)[6J．
表1分层软件体系结构示意图
Tab．1
Softwareblockdiagram
Software
ApplicationDriver
API
DriverChipAPI
HardwareLayer
4．1
ADM5120(HOST)与VW2010的通信机制ADM5120与VW2010之间通过PCI接口实
现数据与命令的传递．ADM5120上运行的应用程序通过驱动程序访问VW2010，如表1所示．为此我们要实现Linux下VW2010的驱动程序．
有3种机制能实现VW2010与HOST间的通信：直接访问内部寄存器、共享存储区(Shared
memory)和DMA．寄存器方式主要用于调试目的
和下载固件程序；DMA方式主要用于大数据传输
(如MPEG数据流)．我们选择了共享存储区机制
作为设备驱动程序和VW2010问的通信方式．
VW20lO采用共享存储区机制接收HOST的命令并返回命令执行结果．HOST通过向VW2010发中断的方式通知VW201从共享存储区读取主机命令．由于共享存储区是临界资源，所以必须提供一种机制，以保证VW2010和HOST使用时不发生冲突．我们采用了VW2010提供两个硬件信号灯，以协调两者使用．
4．2
ADM5120(HOST)与VW2010的数据交换
如何快速、高效地将VW2010的压缩音视频流传送到HOST(ADM5120)端，是保证图像实时压缩和传送的一个重要环节．我们采用DMA方式实现VW2010与应用空间的数据交换．使用读／写命令用于建立从VW2010到HOST的DMA通道并启动
传输，但命令并不等待
传输完成，
而是让DMA传输在后台运行，当DMA传输结束
后，VW2010将以中断方式通知HOST数据传输
完成．
主机(ADM5120)应用程序要读／写数据时，它首先会分配一些缓冲区用于保存读／写数据．这些缓冲区可以用首地址和长度标识，如使用(Ad—dress，Length)代表首地址为Address、长度为Length的缓冲区．在发送读／写数据命令时，共享存储区中的一辅助参数区的内容为应用空间数据缓冲区的信息，其格式即为上述的首地址和缓冲长度标识对(Address，Length)．VW2010根据这些缓冲区信息来建立应用空间的DMA通道．
4．3网络传输
用基于TCP／IP协议的Internet作为多媒体视频流传送，会出现两类问题：①由于对所有网络流均提供单一的服务，没有明确的时间和可靠性传送保障，因而不能提供视频传输所需的低延迟、低抖动和低丢失率支持[73；②由于允许大量节点的访问，但用户每时每刻都在竞争带宽，使得在所需要的带宽比实际连接的容量高的时候，就会出现网络拥塞和传输错误．常见传输错误有：数据包损坏、数据流顺序打乱、接收方收到重复的数据包以及在传输过程中被丢失．MPEG是分层结构，所丢失的包类型不同，接受方对它的纠错能力不同，产生的影响就不同．最坏情况下可能丢失包含整个MPEG组的控制信息帧．对于各种MPEG流的实验表明，网络包1％丢失会破坏10％的视频帧‘8—161．
为解决上述问题，针对多媒体流传输的特点，我们设计了一种端到端的在Internet上传输MPEG视频的传输结构，目的是自适应网络状态，充分利用网络资源．设计中包含了3个重要的算法：端到端的反馈控制算法、适应性视频编码控制算法和传输打包算法．基本结构如图2所示．
4．3．1
带宽估计与码流调整实时传送MPEG
视频应当尽可能利用带宽，以获得最佳视频质量，传输时间T内带宽利用率可表示如下：
Ur：{r(1)
』J竹善噪9龟．L／raax＼‘／
d￡
D。。(￡)是t时刻网络的最大可用带宽，D(￡)是t时刻的视频传输码率．
由于TCP协议不能满足实时传输视频对延迟的要求，所以通常采用UDP协议，在UDP协议之上通过RTP和RTCP实现反馈拥塞控制，通过RTP可以给视频
包加上序号，从而便于接收
第2期袁学东等：一种微型嵌入式数字视频服务器
337
端统计当前网络传输数据包的丢失情况，并每隔一定时间间隔将数据包的丢失率L反馈给发送端，发送端可根据L值调整对当前网络可用带宽的估计值B，如图3所示．
反馈控制协议
QoS
监控器
RTP，UDPIll
模块MPEG解码
图2端到端数据流传输结构
Fig．2
Transportation
structure
of
end-to-enddatastreaming
匝至巫匝互囹
声凶．图3带宽调整算法流程
Fig．3
Flowchartoftransmissionband—
width
adjustingalgorithm
其中AB和口的数值可预先设定，这样在网络传输情况良好时B逐渐增大，拥塞时下降．显然在初始值较小和实际可用带宽较大时需要很长时间才能准确调整B．可对上面算法改进，用多阈值一值1<L一值2<…<L_值。对应不同同的增长速率因子p。>岛>…>风方法加以解决．这样可将算
法调整为图4所示．
获得对当前可用带宽的估计值B后，关键的问题是要在不同的帧、视频对象甚至各宏块问合理地分配带宽资源，以获得最优的视频质量．我们通过主机(ADM5120)调整VW2010压缩码流以适4．3．2
附加功能
为了适应安防应用的需求，视
频服务器还扩展了告警输出和RS_232／485控制口，以提供动目标检测等功能的告警输出．
图4改进带宽调整算法流程
Fig．4
Flowchartolimprovedtransm
issionbandwidth
adjustingalgorithm
结果与讨论
我们设计的微型嵌入式数字视频服务器只比5所示．能输人数字与模拟视D，分辨率的实时图像，配合我们自己的采集、传输数字化，也可配合普通摄像机将其升ameraLink输出数字图像，且要用专门的采集
10m，不能PC机，使得在室外使用时受到很大限制．而图5微型嵌入式数字视频服务器实物图
Fig,5
Aexampleofm
icroembeddeddigitalvideoselw
er
5一张名片稍大，如图频，特别适合在一些要求小体积、低功耗的场合运用，能提供设计的带数字图像输出的摄像机，真正实现了图像级为网络摄像机．目前商用数字摄像机一般采用
C卡，相机与采集卡可靠传输距离不超过脱离用本视频服务器配合数字摄相机，可真正实现采集、传输全数字化，在智能交通、特殊监控场合等需要高清图像领域有广泛的应用前景．
BL应带宽．
338
四川大学学报(自然科学版)第46卷
以低频率CPU(200MHz)+ASIC方法实现嵌入式系统下720×576分辨率图像的实时压缩、传输，比使用PC的方法大大降低了体积及功耗，实现了小于5W的功耗．如果要进一步减少体积及降低功耗，采用两个分立芯片架构的方法难以实现，只有采用最新双核(通用CPU+图像处理ASIC或DSP)的嵌入式低功耗芯片才能达到．通16]．http：／／
[6]周文堂，周群彪，蔡妍，等．基于Linux的多路话音采
集压缩卡驱动程序研究[J]．四JIl大学学报：自然科
学版，2007，44(1)：54．
[7]陈敏，朱小松，韦岗，等．一种适合MPEG-4传输的IP
区分服务网络模型[J]．计算机工程与应用，2003，32
(20)153．
[8]汤力，余松煜．基于MPEG-4的网络视频流式传输方
用CPU负责系统的事务管理及数据传输，ASIC或DSP负责图像处理．它们之间通过内部的高速总线连接在一起，共享存储器，具有更高的数据传输带宽，更低的功耗，比两个分立芯片占用更少的PCB面积．这是下一步微型嵌入式数字视频服务器改进的方向．
参考文献：
[1]赵荣椿，赵忠明，崔廷生．数字图象处理导论[M]．西
安：西北工业大学出版社。1995．
[2]张远鹏，董海，周文灵．计算机图象处理技术基础
[M]．北京：北京大学出版社，1998．[3]
VWebCorporation．VW2010A／V／Sencoderchip
hHardwaredescription
manual[EB／OL]．(2003—12-
15)．[2008—01—1B]．http：／／
(2001—10—23)．[2008—01-16]．http：／／
ductors．philips．com
[5]ADMtekCorporation．ADM5
120homegateway
con-
troller
datasheet[EB／OL]．(2003-12—22)．[2008—01-
案口]．上海交通大学学报，2003，37(8)：1320．[9]石旭利，张兆扬．用改进的MPEG-4分层算法实现网
络视频[J]．微电子学与计算机，2002，19(3)：30．[10]
陈元．一个基于Internet的MPEG传输系统的设计[D]．北京：中国科学院，2003．
[11]邓军华，郑建宏．MPEG-4码流在m网络上的传输
[J]．通讯世界，2002，8(7)：54．
[12]邓军华，钟兵．MPEG--4码流在IP网络上的传输基
于DMIF结构[J]．中国数据通讯，2002，4(9)：77．
[13]韩军，熊璋，李超．基于MPEG-4的互联网应用层接
口的研究[J]．小型微型计算机系统，2001，22(2)：
149．
[14]叶元卯．宽带网上的MPEG通信系统[刀．电信快
报，2000(4)：31．
[15]汤力，余松煜．MPEG-4
simple
profile视频网络的传
输口]．计算机工程，2003，29(7)：128．
[16]谭仕勇，戴琼海，陈慧蓉．MPEG-4视频的实时传输
[J]．计算机工程，2001，27(11)：141．
[责任编辑：伍少梅]
蓝莓采摘机风力分选系统仿真研究
蓝莓，有着“世界水果之王”和“黄金水果”的美誉，是野生浆果中的极品。可广泛应用于食品、化妆品、保健品等领域，在国际市场上一直呈供不应求态势，经济价值十分可观。权威人士认为，蓝莓产业不仅是一项农民致富的产业，更是一项增加人民寿命的健康工程。
近年来，接触式振动收获机被广泛应用于蓝莓采摘领域。接触式收获机通常将振动器直接深入植物冠层内，采用不同类型的振动方式，击打或梳刷植物枝条，使果实与植株分离，经接果板落入传送带上，通过传送带输送，进而收集果实。由于击打蓝莓果枝时，会有大量的枝叶伴随脱落，最终收集的是果叶的混合物。蓝莓果实小且软，分选困难，二次筛选很可能损坏果实，减少果实的贮存时间；而且人工筛选作业，劳动强度高，生产成本高。因此在蓝莓输送到果实收集装置的过程中，利用风力分选系统，达到将果实与枝叶等杂质彻底分开的研究显得尤为重要。
1 风力分选装置工作原理
风力分选装置采用风机与振动分选板配合使用的原理。曲柄OF绕着0点以转速n逆时针转动，吊杆EDC固结于D点并与机架相连，吊杆AB固结于A点并与机架相连，吊杆EDC和吊杆AB左右摇摆运动，振动分选板BC由曲柄带动做左
右摆动和上下振动运动。振动分选板安装倾斜角为d。板中后方的果叶一个向上作用力，将叶片吹离该装置。振动分选板的左右摆动和上下振动，抖散果叶，使得果叶之间最大程度地分散。由于蓝莓果实呈球形，易滚动，受风机气流的作用影响较小，振动的同时向下滚动。而叶片与分选板之间摩擦系数较大，不易滚动，且叶片受力面积较大，受到气流作用力大，使得叶片吹离分选板，从而实现果叶的分离的目的。 2 基于ADAMS振动分选装置的虚拟设计
虚拟样机仿真软件ADAMS utomatic Dynamic Analysi, of Mechanical Systcms)，是对机械系统的运动学与动力学进行仿真计算的商用软件，由美国MDI (Mechanical DynamicL Inc．)公司开发。ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械1进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。AD— AMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。
2.1仿真模型的建立 设定建模环境后，利用ADAMS／ VIEW中的建模实体LINK，建立机构的实体模型，机构参数，连杆OA、AB、BC、CD、EF、DE长度分别为60、200、120、100、
200和800 mm；分选板倾斜角α=23。。利用ADAMS中的 Revolution添加约束。
2.2模型的测试虚拟样机的研究克服了以往试验为主的研究方式，降低了对硬件设备和仪器的要求，而且节约了试验成本。多次的模拟试验，使试验结果更具真实性。
为了全面分析分选板位移和速度变化情况，在分选板上前段、中部、后端分别设定P，、P2、P33个测试点。当给曲柄设定1 500。／s的驱动，进行仿真分析。分别测试3个点沿垂直方向的位移、沿水平方向的速度。
由图3可知，在分选板上的测试点Pl、P2、P3的振幅是逐渐减小的。由于蓝莓果实是球形的，P．点的振幅大有利于蓝莓果实的滚落；P、点的振幅较小可以防止叶片的向下滑落。因此，测试点P，、P，、P，的振幅减小有利于果实的向下滚落和叶片的向上抛离。
由图4可知，在分选板上的测试点PI、P：、P3的速度是逐渐减小的。P．点的速度大，可以加快与叶片分开的蓝莓果实的下落；中间P：点的速度适中，有利于蓝莓果叶的抖散；P3点的速度小，可以降低叶片下滑的速度，有利于叶片尽快吹离分选板。
3 风机流场的CFD模拟
计算流体动力学Computational Fluid Dynamics，简称 CFD)是建立在经典动力学与数值计算方法基础之上的一
门新型独立学科，其基本定义是通过计算机进行数值计算和图像显示，分析包括流体流动和热传导等相关物理现象的系统。
FLUENT是目前处于世界领先地位的商业CFD软件包之一，技术成熟，使用广泛，其工作原理和使用程序代表了目前绝大多数CFD技术软件的模式，用于模拟和分析复杂几何区域内的流体流动与传热现象的专用软件，它提供了灵活的网格特性，可以支持多种网格。针对各种复杂流动的物理现象，采用不同的离散格式和数值方法，在特定领域内使计算速度、稳定性和精度等方面达到最佳组合，从而高效地解决各个领域的复杂流动计算问题。
3.1初始模型的建立和定义边界条件设备中预选用多翼式离心式风机，多翼式离心风机具有运转平稳、噪声低、流量大、振动小、寿命长等优点。在GAMBIT中建立多翼式离心风机初始模型，叶片为36片，风机出口宽度175 mm，叶轮转动区域直径375 mm。由于风机内部气体流场具有对称性，因此风机模型建立二维模型并采用适应性较强的非结构化三角形网格）。在GAMBIT中创建的模型导入FLU - ENT 6.3中，对网格进行加检查，选择求解器和湍流模型，设置物理属性、运算环境、边界条件和求解策略，叶片旋转速度为1 450 r/min，最后进行模型初始化。
3.2模型的测试设置迭代的次数为500步，当迭代270步时，计算收敛，得到残差图和速度分布云图。
可知风机出口处中部出现了高速带；风机出口处出现了明显的涡流区域；壳体左下端出现了明显的高速区；这会影响风机出口处气流的平稳性，影响风机的分选效率，需要对风机结构进行改进。
3.3模型的优化为了减少风机内的漩流和维持风机出口气流稳定，通过多次试验，对原有模型进行修改，延长风机出风口通道的距离，增大出风口宽度到320 mm，增加叶片数量到50片，减小叶轮直径到335 mm，得到风机速度分布云图和出口截面速度分布图。
风机出口处气流稳定，避开了涡流区域。风机出口速度变化范围在1.5 - 12 m/s之间，速度变化范围小，而且该范围满足蓝莓分选的要求。
4结论
该文阐述了风力分选装置的原理，在ADAMS软件中建立了振动分选板的简化模型并进行了仿真，分析了振动分选板的振幅和分选板上各点的速度变化，证明了振动分选的可行性。
通过对多翼式离心风机模型的建立，使用FLUENT软件对风机内部气流场的模拟，分析风机内部流场，改进风机内部结构。通过试验对比，可知多翼式离心风机内部气流的稳