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Un sistema de sensor de emisión acústica inalámbrico con algoritmo ACMD-IGWO-XGBoost para el diagnóstico del contenido de humedad de árboles vivos

Autores: Yang, Zenan; Wu, Yin; Liu, Yanyi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Agua de tronco
Metabolismo
Equilibrio ecológico
Contenido de humedad
Red de sensores de emisión acústica inalámbrica
Troncos de madera viva

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 7

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El agua del tronco tiene una influencia importante en el metabolismo y el equilibrio ecológico de los árboles vivos, lo que afecta el crecimiento de la vegetación y el ciclo de humedad de todo el ecosistema forestal. La medición precisa y en tiempo real del contenido de humedad (CH) es de vital importancia para el cultivo de árboles vivos y la gestión forestal. En este documento, se diseñó e implementó un sistema de diagnóstico de contenido de agua basado en una red de sensores de emisión acústica inalámbrica (WASN) con el objetivo de la detección no destructiva del contenido de agua en troncos de madera vivos. En primer lugar, se muestreó a alta velocidad la señal de emisión acústica (EA) de la epidermis del tronco; luego, se calcularon sus parámetros característicos y se transmitieron de forma inalámbrica a la puerta de enlace. Además, la secuencia de onda característica óptima se descompuso mediante la descomposición adaptativa en modo chirp (ACMD), y el optimizador de lobo gris mejorado (IGWO) estableció el modelo de predicción de CH, que se mejoró mediante la optimización conjunta de múltiples estrategias. Finalmente, se llevó a cabo un monitoreo de campo en Robinia Pseudoacacia, Photinia serrulata, Pinus massoniana y Toona sinensis. La precisión diagnóstica promedio alcanzó el 96.75%, lo que demuestra que el sistema de diagnóstico tiene una excelente aplicabilidad en diferentes condiciones de trabajo.

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