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關(guān)鍵詞:現(xiàn)代農(nóng)機(jī);人工智能;計算機(jī)技術(shù)
隨著時代的發(fā)展,人們更加注重高效率、可持續(xù)發(fā)展等理念,而智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械很好地滿足了這些理念,符合時展的需求。它不但可以改善條件到精耕細(xì)作提高生產(chǎn)效率,還可以降低成本增強(qiáng)生產(chǎn)能力。智能化農(nóng)機(jī)是現(xiàn)有最先進(jìn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備,同時更是國際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)競爭的熱點(diǎn),要發(fā)展農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,必須實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)智能化,發(fā)展農(nóng)業(yè)的前提和基礎(chǔ)。
1智能化技術(shù)在農(nóng)機(jī)設(shè)備中的意義
農(nóng)機(jī)可達(dá)到耕種播收以及植被保護(hù)的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn),而智能化技術(shù)可使其很大程度上實(shí)現(xiàn)智慧數(shù)字化農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
1.1農(nóng)機(jī)智能化技術(shù)的解析
智能化農(nóng)機(jī)裝備是指裝有CPU和各種信息化通信系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械,在動態(tài)環(huán)境下,可通過電子信息傳送、邏輯運(yùn)算等達(dá)到做出對應(yīng)動作,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和智能化管理?,F(xiàn)在,農(nóng)機(jī)設(shè)備智能化、信息化發(fā)展正在逐步完成,很大意義上推動了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力[1]。智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械代表著最先進(jìn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力,是改善人工生產(chǎn)條件到精耕細(xì)作、提高生產(chǎn)效率的基礎(chǔ),同時也可以減少人工勞動,保證資源利用最大化,直至達(dá)到農(nóng)耕效率化、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、勞動舒適化的特點(diǎn)。
1.2農(nóng)機(jī)智能化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
由于農(nóng)機(jī)裝備可實(shí)現(xiàn)智能化控制,所以不僅可以有效的完成耕作、收割、害蟲防治等人工勞動力可實(shí)現(xiàn)的工作,還可以進(jìn)行更細(xì)致的工作,比如環(huán)境信息采集分析等。另一方面,針對不同工作,可根據(jù)情況改變判斷基準(zhǔn)和動作順序,完成不同要求。跟以往傳統(tǒng)農(nóng)耕不同,智能化系統(tǒng)可對農(nóng)機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)整和控制,代替了以往人工操作,降低人工勞作強(qiáng)度,同時提高生產(chǎn)效率。由于智能化系統(tǒng)有著各種各樣的傳感器配合著農(nóng)機(jī)工作,隨時反饋工作狀態(tài),可根據(jù)不同工作環(huán)境進(jìn)行自身系統(tǒng)的調(diào)整,使農(nóng)機(jī)在良好的狀態(tài)下進(jìn)行工作,具有一定的安全性和可靠性[2]。隨著農(nóng)機(jī)智能化的普及,很多傳統(tǒng)耕種的人只需控制機(jī)器進(jìn)行工作,甚至人們可以坐在辦公室,通過信息化設(shè)備監(jiān)控工作情況。大幅度的保證了資源合理分配,減少人員疲勞感以及對生態(tài)環(huán)境的污染,提高農(nóng)耕效率。
2智能化技術(shù)在農(nóng)機(jī)裝備中的應(yīng)用
傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)工作中,農(nóng)機(jī)裝備是可以實(shí)現(xiàn)耕種播收以及植被保護(hù)的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)手段,現(xiàn)如今,在原有基礎(chǔ)上加入了計算機(jī)智能系統(tǒng),使農(nóng)機(jī)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)智能化耕種播收以及植被保護(hù)。
2.1新能源技術(shù)應(yīng)用
我國是能源消費(fèi)大國,新能源的開發(fā)和利用也成為農(nóng)機(jī)發(fā)展過程中的必要趨勢,而且農(nóng)機(jī)的設(shè)計與利用新能源時,也有著先天的優(yōu)勢,對新能源的應(yīng)用也會有所改善。目前來講,農(nóng)機(jī)裝備主要利用的能源包括太陽能、風(fēng)能、水力能等新能源。新能源為現(xiàn)代農(nóng)機(jī)設(shè)備提供主動力以及害蟲防治、灌溉農(nóng)田、種植播收、養(yǎng)殖家畜等工作,大幅度提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及收獲的效率,減少了農(nóng)業(yè)污染。例如:建設(shè)光電溫室大棚,采用新能源技術(shù),能給蔬菜、花草、家畜等種植養(yǎng)殖類產(chǎn)物提供電能和熱能;利用太陽能誘蟲燈等農(nóng)機(jī)設(shè)備,可有效的解決農(nóng)藥殘留、害蟲危害農(nóng)田、農(nóng)業(yè)廢棄物增加等嚴(yán)重問題;利用風(fēng)力發(fā)電和電光水泵系統(tǒng),進(jìn)行更細(xì)微的澆灌等工作[3]。
2.2自動控制技術(shù)應(yīng)用
農(nóng)機(jī)裝備應(yīng)用自動控制和計算機(jī)等技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理的自動化,是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要因素。農(nóng)業(yè)機(jī)械化實(shí)現(xiàn)了用機(jī)械動力和電力代替人力和畜力,用智能化機(jī)械代替手工勞動力。現(xiàn)如今,自動化控制系統(tǒng)已普遍應(yīng)用在各個國家農(nóng)機(jī)設(shè)備當(dāng)中,并且更加趨于智能化及信息化。例如:在農(nóng)機(jī)設(shè)備中安裝電子監(jiān)控和控制系統(tǒng),同時在農(nóng)機(jī)駕駛艙安裝智能顯示屏,可對收獲農(nóng)作進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控。眾多發(fā)達(dá)國家在農(nóng)機(jī)系統(tǒng)中安裝農(nóng)作物檢測與自動化控制管理系統(tǒng),可使農(nóng)耕溫度、光照強(qiáng)度等指標(biāo)符合生長要求。其系統(tǒng)利用傳感器測量實(shí)時溫度、光照、土壤等環(huán)境數(shù)據(jù),再進(jìn)行分析處理反饋至調(diào)節(jié)裝置,實(shí)現(xiàn)自動化農(nóng)耕調(diào)節(jié)。
2.3CAD技術(shù)應(yīng)用
在三維的設(shè)計系統(tǒng)下,通過設(shè)計軟件可對實(shí)際設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化,對農(nóng)機(jī)設(shè)備裝配的變型進(jìn)行理論設(shè)計。智能CAD在農(nóng)機(jī)裝備中的應(yīng)用,主要是通過模塊化變形設(shè)計,明確模塊位置以及裝配步驟來進(jìn)行預(yù)先設(shè)計,這樣可對實(shí)際使用范圍進(jìn)行明確化處理。由于早先計算機(jī)的配置性能不高,使用成本低廉,所以在傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)裝備設(shè)計上存在很多不足。然而智能CAD系統(tǒng)可進(jìn)行參數(shù)化三維設(shè)計,實(shí)現(xiàn)了易修改、易理解的設(shè)計初衷,從而達(dá)到了農(nóng)機(jī)設(shè)備工程化設(shè)計目標(biāo)。在農(nóng)機(jī)設(shè)備設(shè)計中,設(shè)計師利用智能CAD系統(tǒng),可直觀的將自己的設(shè)計理念清晰地呈獻(xiàn)給客戶,在設(shè)計的精確率和質(zhì)量上都得到了提高。例如底盤的設(shè)計,可利用CAD技術(shù)通過三維模擬進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計及設(shè)計變形??筛鶕?jù)零件的位置,建立坐標(biāo)系,根據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行裝配。提高了農(nóng)機(jī)設(shè)備的整體穩(wěn)定性和操縱性,在細(xì)微的數(shù)據(jù)下進(jìn)行設(shè)計,可達(dá)到更加準(zhǔn)確的效果。
3智能化技術(shù)未來發(fā)展方向
農(nóng)業(yè)機(jī)械化是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要實(shí)施標(biāo)準(zhǔn),農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。當(dāng)前,根據(jù)我國智能化農(nóng)機(jī)的研發(fā)制造情況,應(yīng)加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化發(fā)展,對提高農(nóng)機(jī)操作水平,改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力等具有重要意義。
3.1積極發(fā)展農(nóng)機(jī)智能化技術(shù)
我國是農(nóng)業(yè)大國,為了發(fā)展農(nóng)業(yè),科技的進(jìn)步是農(nóng)業(yè)發(fā)展的第一推動力。然而目前國內(nèi)農(nóng)耕人員仍存在對“智能化”理解存在偏差,更注重眼前的利益,對農(nóng)機(jī)智能化發(fā)展存在質(zhì)疑。然而農(nóng)業(yè)的每一次發(fā)展都對農(nóng)機(jī)設(shè)備產(chǎn)生了更高層次的要求,同時農(nóng)機(jī)裝備的更新也促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,兩者處于合作共贏的關(guān)系。為此,更加需要強(qiáng)化農(nóng)機(jī)智能化的宣傳,營造一個良好的氛圍,提高人們對智能化發(fā)展的認(rèn)知,使農(nóng)耕人員及企業(yè)認(rèn)識到這是一條必然發(fā)展的道路,是國家農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然選擇??偠灾e極完善農(nóng)機(jī)智能化發(fā)展方向,進(jìn)一步推動農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)向更先進(jìn)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)前進(jìn),是我國廣大農(nóng)業(yè)科技人員肩負(fù)的歷史使命[4]。
3.2加強(qiáng)現(xiàn)有技術(shù)成果和推廣
“十二五”期間,智能化農(nóng)機(jī)技術(shù)與設(shè)備已取得了眾多成果,我國地域遼闊性、農(nóng)作種類眾多性決定了對農(nóng)機(jī)設(shè)備需求的多樣性,需要把農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化作為國家農(nóng)業(yè)發(fā)展的前提,農(nóng)機(jī)智能化的未來前景可以說是十分廣闊。我國已在秧苗速插與精密播種的技術(shù)上有所突破,菜園田間的生產(chǎn)技術(shù)與裝備研究也取得了很多成果,但仍與農(nóng)業(yè)發(fā)展需求存在巨大差距。對此,各部門必須改變傳統(tǒng)觀念,加強(qiáng)農(nóng)機(jī)智能化發(fā)展水平,加快對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中急需而短缺的智能化農(nóng)機(jī)裝備進(jìn)行研發(fā),對其進(jìn)行技術(shù)推廣,努力促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展水平。
1 電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展趨勢分析與指導(dǎo)
隨著科技電子信息技術(shù)的的高速騰飛,當(dāng)前中國農(nóng)業(yè)社會已經(jīng)進(jìn)入農(nóng)用電子化時代,電子信息技術(shù)成為了在農(nóng)業(yè)工具機(jī)械中最活躍的技術(shù)手段。電子信息技術(shù)的不斷趨向化發(fā)展已經(jīng)成為了農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域中機(jī)電一體化的主要特征。電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域中的動態(tài)發(fā)展趨勢,主要體現(xiàn)在下面三個方面:
1.1 農(nóng)業(yè)機(jī)械中電子信息技術(shù)的高智能化,高便捷化
農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域中機(jī)電一體智能化,多元化發(fā)展是在農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)化的基礎(chǔ)上建立進(jìn)而研究的,在農(nóng)業(yè)機(jī)電一體化的的發(fā)展趨勢上,智能化是一個重要的方向?,F(xiàn)代化的電子信息技術(shù)能夠根據(jù)周圍環(huán)境的靜態(tài)情況進(jìn)行模擬分析,然后對其展開集約化,智能化,高效率化的邏輯分析甄別以及綜合處理信息進(jìn)行預(yù)判。
1.2 網(wǎng)絡(luò)化,信息采集多元化,農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)信息環(huán)境模擬分析
電子信息技術(shù)覆蓋網(wǎng)絡(luò)在電子信息技術(shù)應(yīng)用不斷深入現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械中,已經(jīng)成為電子集成技術(shù)和信息分析技術(shù)結(jié)合的高效率工作產(chǎn)物。電子信息的高速度數(shù)字處理技術(shù)和機(jī)電一體化高效率運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)化,使得農(nóng)業(yè)信息資源得以及時交流和共享,提高了農(nóng)業(yè)機(jī)械的工作效率同時也避免了人為操作的失誤。
1.3 信息處理高效便捷化,智能輔助理想化
現(xiàn)代的電子信息技術(shù),就其開發(fā)應(yīng)用來說,是以整合和存儲各式各樣的動態(tài)為自然信息的基石,用高效化的計算機(jī)處理技術(shù)進(jìn)行分享互動和及時分析,使得信息上的各類動態(tài)信息可以得到及時的管理。相對傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)來說,這樣的發(fā)展趨勢有著更加便捷化,高效化的好處,充分調(diào)動生產(chǎn)力,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
2 電子信息技術(shù)對農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的輔
電子信息化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械是建立在機(jī)電一體化技術(shù)不斷發(fā)展基礎(chǔ)上的新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具。 電子信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)機(jī)械相結(jié)合的科技手段在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)工具范圍內(nèi)具有很廣泛的應(yīng)用前景。例如;電子信息自動化的農(nóng)業(yè)改良機(jī)械可以根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥婪柿唧w含量情況進(jìn)行自動化的對農(nóng)作物的施肥作業(yè)。還可以根據(jù)當(dāng)?shù)夭∠x害對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)作物的具體受災(zāi)狀況來調(diào)節(jié)農(nóng)藥在農(nóng)田間的使用量,根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)田的干旱情況及時灌溉,噴灌,進(jìn)行自動化的用水量調(diào)節(jié)。電子信息智能化的可以調(diào)節(jié)拖拉機(jī)黎作土壤時的深度狀況,及時改善土壤量化栽種標(biāo)準(zhǔn),防止耕田土地固結(jié)和肥力下降等狀況。農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動化合成信息技術(shù)分析可以通過大量數(shù)據(jù)得出與莊稼所需化肥、水分、農(nóng)藥,耕作以及其他植被影響狀況等。就可以減少各種農(nóng)田耕種成本的投入,大大降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的人力負(fù)擔(dān),提高土地收益的同時也提高了農(nóng)田的經(jīng)濟(jì)效益。電子信息化的農(nóng)業(yè)機(jī)械還十分有利于周圍農(nóng)田環(huán)境的保護(hù)。電子信息化的農(nóng)業(yè)機(jī)械通過對農(nóng)業(yè)環(huán)境的數(shù)據(jù)信息的采集進(jìn)行綜合性的數(shù)據(jù)分析,使粗放型的農(nóng)業(yè)耕作方式向信息化,集成化,智能化,便捷化不斷邁進(jìn)。自動化的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)分析使種農(nóng)業(yè)耕作原料的使用量達(dá)到非常準(zhǔn)確的程度,經(jīng)營可以像汽車生產(chǎn)線一樣達(dá)到便捷化,精細(xì)化。從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)田土地的規(guī)?;N與協(xié)作步驟勞動,大大的提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,提高農(nóng)業(yè)作物的生產(chǎn)周期達(dá)到最大的效益化收入。介紹電子信息化的農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)與管理系統(tǒng),引入這種當(dāng)今發(fā)達(dá)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)概念,可以為我國今后信息化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展奠定一定的基礎(chǔ)。
2.1 電子信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)機(jī)械的串聯(lián)化發(fā)展
電子信息技術(shù)下的農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化,自動化,是指運(yùn)用先進(jìn)的電子信息技術(shù)對傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行一定方式的改良與升級。讓新一代的農(nóng)業(yè)電子信息化生產(chǎn)裝備機(jī)械適用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境改善,農(nóng)田耕作勞動等環(huán)節(jié)。自動化的農(nóng)業(yè)機(jī)械內(nèi)涵是在各個農(nóng)業(yè)勞作部門中最大限度地使用農(nóng)業(yè)電子信息化機(jī)械代替人為手工工具傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行生產(chǎn)。例如:在農(nóng)田種植業(yè)過程中,使用農(nóng)業(yè)信息自動化的拖拉機(jī)、聯(lián)合割種機(jī)、水源排灌機(jī)、機(jī)動運(yùn)輸車輛等進(jìn)行土地翻耕,聯(lián)合種植,播種,操作運(yùn)輸?shù)确矫孢M(jìn)行全自動信息化的作業(yè),使全部農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)由傳統(tǒng)的人為機(jī)械化到電子信息機(jī)械自動化過度。從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代各農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門中電子信息農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化,智能化化,可以大范圍的,全方位的,減輕勞動強(qiáng)度,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
2.2 電子信息技術(shù)化下的農(nóng)業(yè)機(jī)械的背景應(yīng)用狀態(tài)
2.2.1 電子信息化的農(nóng)業(yè)機(jī)械化以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率為前提。不僅重視增加產(chǎn)量和節(jié)省勞動力,也重視整體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)效率對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的影響,以自動化,智能化多角度的提高農(nóng)田的自我耕作效率,解決眾多地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動力生產(chǎn)不足的影響。
2.2.2 根據(jù)當(dāng)今中國的國情、國力確定農(nóng)業(yè)電子信息機(jī)械化的發(fā)展規(guī)模與進(jìn)程,與工業(yè)、能源、科技、資金,具體農(nóng)業(yè)狀況,勞動力改善等方面進(jìn)行全方位的配套適應(yīng)性發(fā)展。
2.2.3 我國經(jīng)濟(jì)農(nóng)業(yè),勞務(wù)農(nóng)業(yè),持續(xù)性農(nóng)業(yè),可規(guī)劃農(nóng)業(yè),勞動力導(dǎo)向性農(nóng)業(yè)等在一個相當(dāng)長的歷史時期內(nèi),應(yīng)該著重以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為先頭兵,加大三農(nóng)科技與創(chuàng)新投資力度,進(jìn)行全方位的試驗(yàn)與改革,把機(jī)電一體化與電子信息科技化的農(nóng)業(yè)機(jī)械廣泛的推廣下去。
2.2.4 電子信息技術(shù)下的農(nóng)業(yè)機(jī)械化為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)全面可持續(xù)性發(fā)展和社會農(nóng)業(yè)可理性化服務(wù)而不斷邁進(jìn)。其范圍既包括種植業(yè),也包括林、牧、副、漁各種與農(nóng)業(yè)相配套的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在集成高效化發(fā)展的模式下,充分帶動各種鏈?zhǔn)疆a(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展,充分解決與發(fā)展生產(chǎn)力。
2.2.5農(nóng)業(yè)電子信息機(jī)械化的作業(yè)項(xiàng)目不急于求成,在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提,不斷創(chuàng)新,不斷邁進(jìn),是其優(yōu)質(zhì)內(nèi)涵。在集約化,智能化的模范電子信息帶動下,實(shí)現(xiàn)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的目標(biāo)。
1 農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展趨勢
在農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的經(jīng)營模式,利用精細(xì)化與可持續(xù)化的發(fā)展方式促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的進(jìn)步。農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展方向也正在向著可持續(xù)化與精細(xì)化的方向發(fā)展,同時,農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展也需要節(jié)能技術(shù)與生態(tài)技術(shù)的支持,例如:節(jié)水灌溉技術(shù)、精細(xì)化播種技術(shù)、施肥技術(shù)等。高新技術(shù)的應(yīng)用是農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域中心的潮流,在一些發(fā)達(dá)國家,高新技術(shù)的應(yīng)用較為普遍,例如:智能技術(shù)、自動化技術(shù)、微電子傳達(dá)技術(shù)等,可以提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展中的科技含量,優(yōu)化農(nóng)業(yè)的發(fā)展體系。同時,在機(jī)械工業(yè)與電子信息技術(shù)中,農(nóng)業(yè)機(jī)械的質(zhì)量較高,并且智能化程度可以達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),農(nóng)業(yè)機(jī)械的安全性與舒適度得到有效整合,提升農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展質(zhì)量。
2 新技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用措施
農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展中,新技術(shù)的應(yīng)用較為重要,相關(guān)技術(shù)人員必須要重視新技術(shù)的應(yīng)用,逐漸提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展效率。具體措施包括以下幾點(diǎn):
2.1 液壓技術(shù)的應(yīng)用措施
液壓技術(shù)是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用較為廣泛的新型技術(shù),在部分大型農(nóng)業(yè)操作機(jī)械中,可以提升應(yīng)用質(zhì)量。液壓技術(shù)的應(yīng)用主要包括:節(jié)能技術(shù)、靜態(tài)液壓技術(shù)、無泄漏液壓技術(shù)等。其中,節(jié)能技術(shù)就是積極應(yīng)用各類先進(jìn)技術(shù)減少對環(huán)境的污染,提升節(jié)能的效率,為農(nóng)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造較為良好的經(jīng)濟(jì)效益,同時,還需要培養(yǎng)出相關(guān)技術(shù)型人才,促進(jìn)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。靜態(tài)液壓傳動技術(shù)就是對機(jī)械速度進(jìn)行調(diào)節(jié),可以提升農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用穩(wěn)定性,適用于農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行中,可以有效提升農(nóng)業(yè)機(jī)械工作效率,延長農(nóng)業(yè)機(jī)械使用壽命。無泄漏技術(shù)就是在農(nóng)業(yè)機(jī)械中,避免農(nóng)業(yè)機(jī)械的污染,提升農(nóng)業(yè)機(jī)械性能,促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的穩(wěn)定進(jìn)步。
2.2 電子信息技術(shù)
農(nóng)業(yè)機(jī)械中電子信息技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛,主要就是通過農(nóng)業(yè)機(jī)械操作者,下達(dá)一些操作命令,然后利用計算機(jī)智能化技術(shù),對農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行自動的操作。在應(yīng)用電子信息技術(shù)的過程中,農(nóng)業(yè)機(jī)械操作者可以提升農(nóng)業(yè)操作效率,優(yōu)化機(jī)械應(yīng)用性能,促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的智能化發(fā)展,提升農(nóng)業(yè)機(jī)械的精細(xì)程度,全面控制?r業(yè)機(jī)械成本,提升農(nóng)業(yè)機(jī)械操作者工作舒適度,減少操作者的勞動量,進(jìn)而提升其發(fā)展質(zhì)量[1]。
2.3 人工智能技術(shù)的應(yīng)用
農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展中人工智能技術(shù)的應(yīng)用,是尖端技術(shù)應(yīng)用依托,可以提升機(jī)械的智能化發(fā)展效率,例如:智能化挖土方式、智能化施藥方式、智能化灌溉方式等。人工智能技術(shù)的應(yīng)用,可以在農(nóng)業(yè)機(jī)械內(nèi)部安裝各類導(dǎo)航設(shè)備,然后利用測定技術(shù)明確機(jī)械位置,并且有效指揮機(jī)械的運(yùn)動方向,同時,要將機(jī)械運(yùn)動數(shù)據(jù)存儲到計算機(jī)數(shù)據(jù)庫中,并且階段性的對其進(jìn)行更新處理。在數(shù)據(jù)庫信息存儲期間,技術(shù)人員需要全面分析數(shù)據(jù)信息,制定完善的耕種方案,提升種子與農(nóng)藥的使用質(zhì)量[2]。
2.4 機(jī)器人技術(shù)
機(jī)器人技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用,具有較為強(qiáng)大的工作力度,在人為操作不便利的復(fù)雜區(qū)域,都可以更好的開展農(nóng)業(yè)機(jī)械操作活動,因此,利用機(jī)器人技術(shù)可以提升農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展效率。隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展,農(nóng)業(yè)區(qū)域作業(yè)環(huán)境越來越復(fù)雜,對于機(jī)器人技術(shù)的要求較高,要求機(jī)器人可以自動收集與處理農(nóng)業(yè)信息,并且依靠新型農(nóng)業(yè)信息開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動。在收獲農(nóng)業(yè)成果的過程中,相關(guān)生產(chǎn)人員可以應(yīng)用機(jī)器人技術(shù)辨別農(nóng)業(yè)成果的成熟度,區(qū)分農(nóng)作物與雜草,進(jìn)而提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作質(zhì)量[3]。
2.5 虛擬技術(shù)
虛擬技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用,就是利用圖像處理技術(shù)與傳感技術(shù)等,為農(nóng)業(yè)機(jī)械操作者提供交互體驗(yàn)的新技術(shù),同時,農(nóng)業(yè)虛擬技術(shù)的應(yīng)用,是現(xiàn)代化農(nóng)作物生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)市場發(fā)展核心,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員應(yīng)用高科技先進(jìn)技術(shù)研發(fā)新品種,并且對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行改造。通過虛擬技術(shù)的應(yīng)用,農(nóng)業(yè)操作者可以對結(jié)果進(jìn)行研究,并且分析調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)項(xiàng)目,減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)損耗,提升生產(chǎn)效率,增強(qiáng)其經(jīng)濟(jì)效果。
3 新技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的推廣
目前,部分地區(qū)的農(nóng)業(yè)辦公條件較差,辦公人員的專業(yè)素質(zhì)較低,對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況不夠了解,再加上新技術(shù)的推廣經(jīng)費(fèi)不足,導(dǎo)致新技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的推廣效率較低。因此,我國各級農(nóng)業(yè)管理部門必須要重視農(nóng)業(yè)機(jī)械中新技術(shù)的推廣,逐漸提升其發(fā)展效率。首先,政府部門必須明確新技術(shù)的創(chuàng)新目的,加大對新技術(shù)推廣工作的管理力度,改善辦公區(qū)域條件,并要求工作人員全面了解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況,有利于對新技術(shù)進(jìn)行推廣。其次,要制定完善的低碳技術(shù)戰(zhàn)略性發(fā)展方案,提升農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)效率與質(zhì)量,減少農(nóng)業(yè)機(jī)械操作對環(huán)境的污染。同時,還要借助新技術(shù)的推廣,為農(nóng)民樹立正確的農(nóng)業(yè)機(jī)械操作觀念,引導(dǎo)農(nóng)民更好的應(yīng)用機(jī)械設(shè)備,拓寬機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用空間,增強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用效果。
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)機(jī)械;自動化控制;規(guī)范化;智能化
當(dāng)今時代,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是每個國家的重中之重,農(nóng)業(yè)機(jī)械化的程度直接影響了一個國家的經(jīng)濟(jì)與未來,這是國計民生的頭等大事??茖W(xué)技術(shù)的快速發(fā)展使得自動化技術(shù)逐漸成為機(jī)械與電氣合作開發(fā)的主流方向,現(xiàn)階段逐步使用虛擬儀器代替過去的微處理器,促進(jìn)了信息的溝通和交流。隨著計算機(jī)技術(shù)、智能傳感技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域之間,農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展也面向了自動化和信息化,這有別于傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械,結(jié)合了先進(jìn)控制設(shè)備的農(nóng)業(yè)機(jī)械已經(jīng)不是簡單的代替農(nóng)業(yè)勞動力生產(chǎn),而是向著更為先進(jìn)的智能化和信息化方向發(fā)展。更加重視從產(chǎn)前到產(chǎn)后的全產(chǎn)業(yè)鏈中農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的整體提高。如今,我國已經(jīng)全面進(jìn)入信息社會,農(nóng)業(yè)機(jī)械信息化的發(fā)展關(guān)乎著每個人的生活,以現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展為前提,傳感器等電氣控制元件在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛,這對播種與收獲的精確定位和農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的品質(zhì)分析,提供了更多的可能性以及廣闊的發(fā)展空間,對于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù),在農(nóng)作物的播種、生產(chǎn)、收獲、貯藏與運(yùn)輸?shù)倪^程中,多種多樣的傳感器可以發(fā)揮重要作用。因此,農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動化系統(tǒng)仍需進(jìn)一步發(fā)展,向著更加完善的集成化、智能化方向積極探究。
1農(nóng)機(jī)自動化發(fā)展現(xiàn)狀
美國的農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展極其迅速。是目前世界上技術(shù)最發(fā)達(dá)的農(nóng)機(jī)化國家之一,其研究水平也較為領(lǐng)先。近年來,美國開始廣泛在農(nóng)業(yè)機(jī)械上安裝GPS系統(tǒng)來進(jìn)行農(nóng)業(yè)作業(yè)監(jiān)控,并向著農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)的精準(zhǔn)化方向發(fā)展。日本如今的農(nóng)機(jī)作業(yè)從耕種到收獲也已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)了自動化控制,并將自動化技術(shù)應(yīng)用到了飼養(yǎng)業(yè)等方面。隨著進(jìn)一步研發(fā),日本農(nóng)業(yè)機(jī)械的研究比較注重大型高性能農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備的發(fā)展。歐洲很多國家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以旱作物為主,這些國家在小麥、玉米等糧食作物的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)均已全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動化,其中一部分農(nóng)業(yè)機(jī)械還安裝了GPS系統(tǒng)來進(jìn)行更為精確的農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)。近年來,歐洲農(nóng)業(yè)機(jī)械市場趨向于飽和,更加廣闊的農(nóng)業(yè)機(jī)械現(xiàn)代化市場已在中國形成。
2自動控制農(nóng)業(yè)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)
(1)實(shí)時控制。由于農(nóng)業(yè)機(jī)械自動控制系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)以電氣控制為基礎(chǔ),信號傳輸?shù)臅r間短,速度極快。由于信號處理及時和程序運(yùn)行速度塊,自動控制用于處理農(nóng)業(yè)機(jī)械控制裝置的安全防護(hù)??梢詽M足多種農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)時控制和安全防護(hù)。(2)可靠性高。農(nóng)業(yè)機(jī)械控制中所有的I/O輸入輸出信號均采用光電隔離,使農(nóng)業(yè)機(jī)械工作時的外部電路與控制器內(nèi)部電路之間實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)隔離。各輸入端均采用合理的濾波器,并選擇適合的濾波時間常數(shù)。控制系統(tǒng)的各模塊均采用相應(yīng)的屏蔽措施,以防止農(nóng)業(yè)機(jī)械在惡劣的工作環(huán)境所造成的干擾,同時需要對電控元件進(jìn)行嚴(yán)格篩選,選用耐用的傳感器及開關(guān)電源等。(3)自我故障診斷。應(yīng)用自動化控制的農(nóng)業(yè)機(jī)械,多種傳感器的使用,使得故障的檢測變得更加容易,由于農(nóng)業(yè)機(jī)械在惡劣工作環(huán)境下時常出現(xiàn)故障,這是得益于自動控制下農(nóng)機(jī)具有良好的自診斷功能,在工作過程中農(nóng)業(yè)機(jī)械的某個部件運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)生故障,則可在第一時間開啟診斷,引發(fā)警報、自動運(yùn)行停止或自我修復(fù)。同時科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展研發(fā)的高性能處理器和處理系統(tǒng)也保證了采取措施修復(fù)故障的有效性。(4)配置簡單靈活?,F(xiàn)階段國際化的控制器及傳感器技術(shù)發(fā)展成熟,I/O卡件種類豐富,國際大廠生產(chǎn)的自動控制元件及系統(tǒng)成熟且使用趨向于簡單化,組合趨向于靈活化,針對于不同農(nóng)業(yè)機(jī)械工作時自動控制工程的要求選擇不同的現(xiàn)場信號,如脈沖或電位;開關(guān)量或模擬量;強(qiáng)電或弱電;電壓或電流等,有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備等。自動化控制系統(tǒng)多采用模塊化結(jié)構(gòu),為了適應(yīng)各種農(nóng)業(yè)機(jī)械控制的需要,除了某些單元式小型控制器之外,絕大多數(shù)的控制器均采用了模塊化結(jié)構(gòu)??刂破鞑煌M件,例如CPU,電源,I/O等組件均采用模塊化設(shè)計,由機(jī)架及電纜將不同模塊連接起來,農(nóng)機(jī)控制系統(tǒng)的功能和規(guī)模以不同的使用要求自行組合。(5)售后成本降低。自動控制系統(tǒng)的介入提升了農(nóng)業(yè)機(jī)械的適應(yīng)能力,降低了農(nóng)機(jī)的故障率,提高了機(jī)械替代人工操作的效率,減輕了售后服務(wù)人員的的勞動強(qiáng)度,提高了生產(chǎn)作業(yè)效率。
3農(nóng)業(yè)機(jī)械內(nèi)部的自動控制技術(shù)
自動控制技術(shù)已經(jīng)在發(fā)達(dá)國家的各種類型農(nóng)業(yè)機(jī)械上廣泛使用,例如在農(nóng)業(yè)機(jī)械內(nèi)部安裝控制系統(tǒng)與電子監(jiān)視應(yīng)用等。如今,拖拉機(jī)等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢更加趨向于智能化以及網(wǎng)絡(luò)化,分布式控制技術(shù)得到了長足的發(fā)展。對于一些大馬力拖拉機(jī)、收獲機(jī)械等現(xiàn)代農(nóng)機(jī)裝備來說,其系統(tǒng)中所涉及到的電子控制單元,是一個高度智能化的計算機(jī)控制終端系統(tǒng),它具有非常獨(dú)立的信息處理與控制的能力,并包含很多標(biāo)準(zhǔn)化的接口,這使得網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和控制局域網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)得以應(yīng)用在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域。現(xiàn)階段以大馬力拖拉機(jī)為代表的各類農(nóng)業(yè)機(jī)械上智能化自動控制單元的技術(shù)進(jìn)步,這就需要在此情況下建立相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),以規(guī)范農(nóng)機(jī)控制行業(yè)的發(fā)展,強(qiáng)化此領(lǐng)域控制技術(shù)的通用程度。例如:在大型收獲類農(nóng)業(yè)機(jī)械的駕駛室內(nèi)安裝適用于收獲不同作物的通用型的智能顯示屏幕,并通過雙絞線或光纖電纜來組成控制數(shù)據(jù)的通信線路。它是基于電子控制單元總線技術(shù)的串行總線結(jié)構(gòu),針對收獲機(jī)械不同工作要求的部件和對應(yīng)的電子控制單元都可以設(shè)計成具有與總線相連接的標(biāo)準(zhǔn)接口,這樣有利于保證農(nóng)業(yè)機(jī)械內(nèi)部的各個電子控制單元都能夠?qū)崿F(xiàn)與中央控制器及其顯示部件之間的信息傳遞,并可以準(zhǔn)確和及時的完成相關(guān)的控制。與此同時,收獲機(jī)上所采用的標(biāo)準(zhǔn)化接口還可與其他同種類機(jī)械甚至不同農(nóng)機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,這對于農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)的發(fā)展,尤其是農(nóng)業(yè)機(jī)械控制技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的發(fā)展非常有利。為了更好的保證農(nóng)業(yè)機(jī)械在自動控制系統(tǒng)內(nèi)部具有良好的兼容性和通用性,在農(nóng)機(jī)行業(yè)內(nèi)部建立可以通用的總線通信設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)就很有必要,這就使得控制元件的采購、更換以及升級變得更加容易且成本更低,網(wǎng)絡(luò)平臺的介入,使得零件的使用趨向于優(yōu)質(zhì)化,且不需要考慮購買元件能否使用等問題。圖1為大馬力拖拉機(jī)自動控制系統(tǒng)的相關(guān)組件,通過GPS和控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)拖拉機(jī)在制定路徑的自動行駛,還可在拖拉機(jī)連接部位裝配噴藥機(jī),旋耕機(jī)等相關(guān)組件,控制噴藥及旋耕的工作并監(jiān)控作業(yè)效果。在發(fā)達(dá)國家的某些大型農(nóng)場,農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)時農(nóng)場辦公室計算機(jī)與移動作業(yè)機(jī)械間無線連接,這就建立了如圖1類似的通過無線通信進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的管理信息系統(tǒng)。這就使得工作人員通過農(nóng)場管理中心的計算機(jī)操作在田間作業(yè)的農(nóng)業(yè)機(jī)械,并按照主觀意圖隨時進(jìn)行調(diào)整,同時對田間作業(yè)數(shù)據(jù)等資料可以進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)用和研究,并且直接保存到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫之中,供日后作業(yè)時參考,很大程度上提高了數(shù)據(jù)采集與分析的效率。
4農(nóng)機(jī)自動化普及存在的問題
4.1自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域受重視程度低
目前,我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械專業(yè)領(lǐng)域?qū)r(nóng)機(jī)自動化技術(shù)不夠重視。雖然有很多廠家以及專業(yè)技術(shù)人員已經(jīng)意識到了農(nóng)機(jī)自動化技術(shù)對我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要作用和意義,但是現(xiàn)代化的自動化技術(shù)的應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域就要求得到農(nóng)業(yè)網(wǎng)站以及農(nóng)業(yè)氣象部門等許多職能機(jī)構(gòu)和政府相關(guān)部門的幫助,很多部門對于農(nóng)機(jī)自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用還不夠重視,沒有進(jìn)行過細(xì)致和深入的研究工作,這就使得農(nóng)機(jī)自動化技術(shù)對我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的促進(jìn)作用難以充分的發(fā)揮出來,這同時造成了我國目前與發(fā)達(dá)國家之間在農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化方面存在較大的差距。因此,提高農(nóng)機(jī)自動化技術(shù)的認(rèn)可度是目前需要亟待解決的問題。
4.2自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的技術(shù)資金投入少
農(nóng)機(jī)自動化技術(shù)的普及需要大量的資金和設(shè)備做保障,對農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化的研究和投入相對于其他高新技術(shù)要少很多,農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化的發(fā)展需要配備大量研究型和技術(shù)型的高素質(zhì)人才。從目前看來,我國目前在農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化方面的投入還相對不足,也就在一定程度上限制了農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化的研究和更深層次的探索。
4.3自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域技術(shù)研究能力較弱
與世界發(fā)達(dá)國家比較,我國農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展較為緩慢,技術(shù)較為落后,信息化水平低,依托國際農(nóng)機(jī)技術(shù)嚴(yán)重等問題在很大程度上制約了我國農(nóng)業(yè)機(jī)械先進(jìn)的自動化技術(shù)應(yīng)用效率。農(nóng)機(jī)自動化的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也急需完善,近年來,農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)研究的針對方向和我國位置區(qū)域有很大的關(guān)系。例如,大多數(shù)的農(nóng)業(yè)機(jī)械只適合在平原地區(qū)使用,而對于我國丘陵或山地等復(fù)雜區(qū)域農(nóng)業(yè)機(jī)械研究也相對較弱,適應(yīng)能力較弱,沒能全面發(fā)展。
5結(jié)束語
1.1 計算機(jī)智能化在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用 在農(nóng)業(yè)機(jī)械的數(shù)字通信基礎(chǔ)上,利用作業(yè)者的操作動作和操作數(shù)據(jù)計算,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)的自動化、精準(zhǔn)化和智能化。計算機(jī)智能化在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用有利于強(qiáng)化農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)性能;有利于提高對農(nóng)業(yè)機(jī)械成本的管理和控制能力;促進(jìn)操作過程的精細(xì)化;強(qiáng)化操作者的作業(yè)安全性和舒適性。 拖拉機(jī)等自走型農(nóng)業(yè)機(jī)械不斷朝著智能化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化控制的趨勢發(fā)展。大型的拖拉機(jī)和復(fù)雜型農(nóng)業(yè)機(jī)械安裝了多個規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的電子控制部件,并具備統(tǒng)一設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的接入口。此外,人機(jī)界面的自動化和智能化實(shí)現(xiàn)了操作者利用人機(jī)界面對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的控制和操作,提高了操作者的作業(yè)效率。
1.2 CAD技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用 CAD技術(shù)指的是利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對農(nóng)業(yè)產(chǎn)品和工程項(xiàng)目做好操作、更改、顯示、輸出等工作,進(jìn)而促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品和項(xiàng)目工程的最優(yōu)化。CAD技術(shù)有利于降低人力、物力、財力成本,保障操作的精細(xì)化;有助于設(shè)計人員引進(jìn)更多先進(jìn)技術(shù),從而提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的科技含量。農(nóng)業(yè)機(jī)械研發(fā)技術(shù)人員將CAD技術(shù)應(yīng)用在研究農(nóng)業(yè)機(jī)械機(jī)構(gòu)的動力學(xué)和運(yùn)動學(xué)、農(nóng)業(yè)機(jī)械空間的多作用受力、農(nóng)業(yè)物資的線、面和空間的運(yùn)動情況等。例如:CAD技術(shù)在設(shè)計犁體、聯(lián)合型收割機(jī)等機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用[1]。
1.3 液壓技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用 就我國近期形式來看,農(nóng)業(yè)機(jī)械中的液壓技術(shù)主要依靠的是電子信息技術(shù)、工業(yè)傳感先進(jìn)技術(shù)、微型機(jī)實(shí)際控制、現(xiàn)代化的控制理論和方式等方面的應(yīng)用。數(shù)據(jù)的收集、機(jī)械故障的排查和監(jiān)控技術(shù)取得了一定程度的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了能量最優(yōu)化交換和配置,提高了機(jī)械設(shè)備的操作效率;促進(jìn)了系統(tǒng)動力特征性能、系統(tǒng)柔韌性和動態(tài)性能的提高;實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性和可靠性的提高;促進(jìn)了人機(jī)之間的交互性能的提高。其中人機(jī)之間的交互性能指的是操作性、舒適性、安全性、機(jī)械設(shè)備狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)督、機(jī)械設(shè)備故障的預(yù)警等。
2 農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展趨勢
2.1 加大高新技術(shù)在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品中的推廣力度 提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的高科技含量。隨著機(jī)電一體化、智能化、自動化、微電子以及計算機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)裝備上的廣泛應(yīng)用,不僅提高了農(nóng)業(yè)機(jī)械的作業(yè)性能,也提高了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)水平。
2.2 加大開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)資源高效利用 保護(hù)生態(tài)環(huán)境以及適應(yīng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)機(jī)械。例如加快能夠?qū)⑥r(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行再利用或無害化處理設(shè)備的普及,這樣就可以將作物的秸稈再利用,將畜禽糞便、廢水進(jìn)行無害化處理,不會污染周圍環(huán)境;通過使用高效低毒農(nóng)藥、緩釋肥以及有機(jī)肥保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài);高度重視農(nóng)業(yè)資源的有效利用,如發(fā)展復(fù)合聯(lián)合作業(yè)機(jī)械、化肥深施機(jī)械、節(jié)水灌溉機(jī)械、精量播種與施藥機(jī)械、節(jié)能型動力機(jī)械等。
2.3 加大對農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)督 提高“三化”水平,保證產(chǎn)品的質(zhì)量要從規(guī)范產(chǎn)品的設(shè)計開始,同時注重產(chǎn)品的外觀質(zhì)量與整體造型,整機(jī)裝配結(jié)束,出廠前一定要經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量把關(guān),不斷提高產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠度。
3 農(nóng)業(yè)機(jī)械新技術(shù)推廣的對策
3.1 提高農(nóng)民的科技素養(yǎng) 為了提高農(nóng)民的科學(xué)素養(yǎng),政府應(yīng)該積極的聯(lián)系科研單位和大中專院校,定期選派部分青年農(nóng)民去進(jìn)修,在農(nóng)村開展農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓(xùn),采取積極的措施對廣大農(nóng)民進(jìn)行農(nóng)業(yè)知識普及,培養(yǎng)青年農(nóng)民更好的為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù),提高農(nóng)民的素質(zhì)。
3.2 加強(qiáng)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣人員的培訓(xùn) 農(nóng)業(yè)技術(shù)人員必須參加有關(guān)部分舉辦的職業(yè)資格考試,考試通過的人員才能進(jìn)入農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門工作,在部門內(nèi)部應(yīng)建立完善的激勵制度和管理機(jī)制,這樣才能培養(yǎng)出專業(yè)的農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣人員為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。與此同時,為了進(jìn)一步的提高農(nóng)業(yè)推廣人員的素質(zhì),滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)需求,應(yīng)該定期對農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣人員進(jìn)行培訓(xùn)。
電子信息技術(shù)是研究信息產(chǎn)生、采集、存儲、變換、傳遞、處理過程及廣泛利用的新興科技領(lǐng)域。電子信息技術(shù)的應(yīng)用主要是通過計算機(jī)的軟件、硬件、應(yīng)用程序的開發(fā)、通訊和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)形式實(shí)現(xiàn)的。隨著以計算機(jī)為代表的現(xiàn)代信息技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,電子信息技術(shù)的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大,在很大程度上改變了人們生產(chǎn)、工作和生活的方式,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也不例外。電子信息技術(shù)作為全球發(fā)展最快的現(xiàn)代科技之一,將其應(yīng)用在農(nóng)業(yè)機(jī)械等領(lǐng)域,將會在很大程度上優(yōu)化農(nóng)業(yè)信息資源的處理和應(yīng)用效率與流程,更好的指導(dǎo)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)與銷售,對促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)的信息化、現(xiàn)代化將會起到不可替代的作用。
2電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用中存在的問題
2.1對電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用不夠重視
目前,雖然很多組織和人員已經(jīng)認(rèn)識到了電子信息技術(shù)對我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要作用和意義,但是電子信息技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)網(wǎng)站建設(shè)、農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報等領(lǐng)域,對于電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用還不夠重視,缺乏細(xì)致、深入的研究,使得電子信息技術(shù)對我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的促進(jìn)作用未能充分發(fā)揮出來,形成了我國目前與發(fā)達(dá)國家之間在農(nóng)業(yè)機(jī)械信息化方面的較大差距,這已經(jīng)成為目前需要亟待解決的問題。
2.2對農(nóng)業(yè)機(jī)械信息化的研究和投入相對不足
電子信息技術(shù)屬于高新技術(shù),尤其是在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用,需要投入大量的資金和實(shí)驗(yàn)設(shè)備作保障,并配備大量研究型和技術(shù)型的高素質(zhì)人才。從目前看來,我國目前在該方面的投入還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,也就在一定程度上限制了農(nóng)業(yè)機(jī)械信息化的研究范圍和研究深度。
2.3技術(shù)研究與實(shí)際應(yīng)用相脫節(jié)
與發(fā)達(dá)國家相比,我國農(nóng)業(yè)機(jī)械的信息化水平低、技術(shù)更新緩慢、實(shí)用性不強(qiáng)等問題在很大程度上制約了農(nóng)業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)效率和綜合職能的發(fā)揮。具體說來,這與相關(guān)技術(shù)研究與農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)際應(yīng)用相脫節(jié)有很大的關(guān)系。例如,很多農(nóng)業(yè)機(jī)械只適合在我國的平原地區(qū)使用,而對于丘陵或山地地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械的信息技術(shù)的研究成果相對較少,不利于在更大范圍上對農(nóng)民和農(nóng)業(yè)問題的指導(dǎo)。
3電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械上的具體應(yīng)用
農(nóng)業(yè)機(jī)械的信息化、智能化需要大量不同類型的信息采集傳感器,進(jìn)而建立農(nóng)業(yè)機(jī)械各個部件之間的通信,更好的滿足農(nóng)業(yè)機(jī)械在各種工作環(huán)境和結(jié)構(gòu)設(shè)計中的不同需求。同時,很多機(jī)械在設(shè)計與裝配環(huán)節(jié)需要電子、信息、機(jī)械、管理等多種學(xué)科技術(shù)的集成支持。具體到電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械上的應(yīng)用,主要有以下四點(diǎn)。
3.1農(nóng)業(yè)機(jī)械內(nèi)部的電子裝備技術(shù)
電子裝配技術(shù)已經(jīng)在西方國家的大中型農(nóng)業(yè)機(jī)械上得到了廣泛的應(yīng)用,如在機(jī)械內(nèi)部電子監(jiān)視與控制系統(tǒng)中的應(yīng)用等。目前,拖拉機(jī)等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的電子信息化技術(shù)越來越趨向于智能化、網(wǎng)絡(luò)化,分布式控制技術(shù)得到了有效發(fā)展。對于一些大型拖拉機(jī)等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械來說,其內(nèi)部系統(tǒng)涉及到ECU(電子控制單元),實(shí)際上是一個智能化的計算機(jī)控制終端,具有獨(dú)立的信息處理與控制功能和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的接口,使用了網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和控制局域網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)。
3.2農(nóng)業(yè)機(jī)械間的總線通信技術(shù)
隨著以拖拉機(jī)為代表的各種農(nóng)業(yè)機(jī)械上智能化電子控制單元的發(fā)展,迫切需要將其實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的設(shè)計。通常情況下,可以在農(nóng)業(yè)機(jī)械的駕駛室內(nèi)安裝適用于不同機(jī)型的通用型的智能顯示終端,并通過光纖電纜或雙絞線來構(gòu)筑數(shù)據(jù)通信線路。它是基于CAN總線技術(shù)的串行總線結(jié)構(gòu),各種農(nóng)業(yè)機(jī)械的部件和電子控制單元都被設(shè)計成具有與總線掛接的標(biāo)準(zhǔn)接口,這樣可以保證農(nóng)業(yè)機(jī)械內(nèi)部的各個ECU都能夠?qū)崿F(xiàn)與中央控制器及其顯示部件之間的信息交換,并準(zhǔn)確、及時的接受相關(guān)控制命令。同時,標(biāo)準(zhǔn)接口也有助于不同農(nóng)業(yè)機(jī)械或零部件之間的信息數(shù)據(jù)的傳遞和交換,這對農(nóng)業(yè)機(jī)械之間、農(nóng)業(yè)機(jī)械中央控制器與農(nóng)場計算機(jī)之間的串行通信顯然是非常有利的。為了充分保證以拖拉機(jī)為代表的農(nóng)業(yè)機(jī)械在電子系統(tǒng)內(nèi)部具有更好的兼容性和通用性,需要在行業(yè)內(nèi)部構(gòu)建具有通用性質(zhì)的總線通信設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),這對農(nóng)業(yè)機(jī)械用戶在更大范圍內(nèi)乃至全球市場的采購提供了可能,也便于不同農(nóng)業(yè)機(jī)械之間的配套連接與使用。通用標(biāo)準(zhǔn)的建立,對農(nóng)業(yè)機(jī)械制造商也是非常有利的,它可以使廠家將關(guān)注的中心只放在ECU用戶一側(cè)與機(jī)器控制相關(guān)的設(shè)計或者建立具有閉環(huán)性質(zhì)的控制系統(tǒng),不需要制造廠全面了解不同設(shè)備之間、不同設(shè)備與不同部件之間的接口配套問題。從上世紀(jì)末開始,國際化標(biāo)準(zhǔn)組織就開始致力于國際標(biāo)準(zhǔn)的制定工作,拖拉機(jī)的國際標(biāo)準(zhǔn)的制定主要是以DIN9684為基礎(chǔ)的。
3.3機(jī)群調(diào)度與管理決策支持技術(shù)
在西方的一些大型農(nóng)場,已實(shí)現(xiàn)了農(nóng)場辦公室計算機(jī)與移動作業(yè)機(jī)械間無線連接,開始建立通過無線通信進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的管理信息系統(tǒng)。這就可以使得管理者通過農(nóng)場管理中心的計算機(jī)對在田間作業(yè)的農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行隨著的監(jiān)控和管理,對于田間作業(yè)數(shù)據(jù)等資料可以進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)用,并直接存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中,大大提高了數(shù)據(jù)采集、分析與應(yīng)用的效率。例如,管理者可以借助計算機(jī)的信息處理、專家知識庫等技術(shù)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行科學(xué)的決策和管理,制定詳細(xì)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方案,并通過無線通信技術(shù)傳遞給田間作業(yè)的農(nóng)業(yè)機(jī)械,當(dāng)機(jī)械發(fā)生故障時,機(jī)械使用者也可以借助于計算機(jī)分析功能和診斷技術(shù),采取有針對性的處理程序。
3.4人機(jī)接口技術(shù)
無論是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械還是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械,都離不開人的操作和控制。目前,農(nóng)業(yè)機(jī)械駕駛室中的儀表盤開始逐漸退出歷史舞臺,有逐步被電子監(jiān)視儀取代的歷史趨勢,即變單一的數(shù)據(jù)顯示方式為智能化顯示終端的信息顯示,這對改進(jìn)人與機(jī)器的交互界面是非常有幫助的。目前,智能化顯示終端已經(jīng)代表了農(nóng)業(yè)機(jī)械儀器及其控制裝置發(fā)展的方向和主流,也被稱作是虛擬化的儀器顯示終端,實(shí)際上是帶有液晶顯示器的計算機(jī)裝置。它可以根據(jù)機(jī)械操作者的各種要求,通過屏幕顯示農(nóng)業(yè)機(jī)械的不同子系統(tǒng)的終端信息,并通過數(shù)據(jù)庫技術(shù),對相關(guān)圖形、數(shù)據(jù)等多媒體信息進(jìn)行有效顯示;同時,智能化顯示終端可以對田間信息等進(jìn)行動態(tài)、及時的智能存儲,便于在辦公室內(nèi)通過相應(yīng)的計算機(jī)軟件對相關(guān)信息進(jìn)行分析,以便更好的進(jìn)行田間管理和農(nóng)業(yè)機(jī)械在技術(shù)和應(yīng)用上的改進(jìn)。
4加強(qiáng)電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展中應(yīng)用的對策與措施
4.1強(qiáng)化農(nóng)民的信息意識和農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用能力
作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的踐行者,新時期的農(nóng)民也只有不斷提高自身的知識水平,增強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用能力,才能使自己更好的適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的各項(xiàng)要求。因此,相關(guān)部門要結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的知識和技能現(xiàn)狀,通過有針對性的教育與培訓(xùn)活動,做好農(nóng)業(yè)機(jī)械的后續(xù)維修等服務(wù)活動,一是要增強(qiáng)農(nóng)民的信息化意識,降低現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)村市場推廣的難度,二是提高農(nóng)民對現(xiàn)代信息化農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用能力,避免農(nóng)民擔(dān)心用不了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械等問題,全面提升農(nóng)民的綜合素質(zhì)。
4.2加大農(nóng)業(yè)機(jī)械信息化的科研與開發(fā)投入
目前,電子信息技術(shù)雖然在農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用領(lǐng)域取得了一定的科研成果,但是相對于發(fā)達(dá)國家的機(jī)械化水平還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此,國家相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)加大對高校等科研機(jī)構(gòu)的投入,使電子信息技術(shù)能夠在我國農(nóng)業(yè)機(jī)械的科研方面發(fā)揮更大的作用。
4.3實(shí)現(xiàn)與“三農(nóng)”問題的有效鏈接
農(nóng)業(yè)機(jī)械的研究與發(fā)展,需要緊貼我國“三農(nóng)”問題的各種實(shí)際,提高農(nóng)業(yè)機(jī)械在開發(fā)、銷售、使用、維修服務(wù)等環(huán)節(jié)的信息化質(zhì)量,提高農(nóng)業(yè)機(jī)械在組織管理上的水平,從而使電子信息技術(shù)及農(nóng)業(yè)機(jī)械的科研成果能夠更好的貼近我國農(nóng)業(yè)、農(nóng)民和農(nóng)村的實(shí)際,便于各項(xiàng)科研成果的推廣和使用。
1.1于農(nóng)業(yè)機(jī)械內(nèi)部的電子應(yīng)用在西方國家的大中型農(nóng)機(jī)中,都應(yīng)用有電子轉(zhuǎn)配技術(shù),像是內(nèi)部電子監(jiān)視、控制系統(tǒng)等等。目前,國內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)械日趨智能化、網(wǎng)絡(luò)化,幾乎每一臺大型農(nóng)業(yè)機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)部都有一個電子控制單元,實(shí)際上就是計算機(jī)控制終端,具備了獨(dú)立控制和處理信息的功能。
1.2于人機(jī)信息溝通間的交流農(nóng)業(yè)機(jī)械無論如何改進(jìn),都離不開人的操作。就目前發(fā)展趨勢來看,農(nóng)用機(jī)械駕駛室內(nèi)儀表盤又逐漸被智能化電子顯示終端取代的趨向,這將更一步有利于人機(jī)間的信息溝通。智能化電子顯示終端又被稱之為虛擬化的儀器顯示終端,這項(xiàng)技術(shù)能夠滿足操作者的需求,借助數(shù)據(jù)處理技術(shù),顯示農(nóng)機(jī)作業(yè)不同子系統(tǒng)的運(yùn)作情況。同時,也能夠動態(tài)存儲顯示田間作業(yè)情況,辦公室工作人員可借助此系統(tǒng)進(jìn)行有力的遠(yuǎn)程操控,便于農(nóng)機(jī)更好的田間作業(yè)和農(nóng)機(jī)技術(shù)應(yīng)用。
1.3于農(nóng)業(yè)機(jī)械群的管理與監(jiān)控國外一些大型農(nóng)場,已經(jīng)建立了室內(nèi)計算機(jī)系統(tǒng)與室外農(nóng)作機(jī)械間的無線連接,通過無線信息交換連接建立其有效的人機(jī)管理系統(tǒng)。如此實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)管理者隨時、有效監(jiān)控田間作業(yè)機(jī)械的目的。同時,對于遠(yuǎn)程作業(yè)農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)作數(shù)據(jù),可直接調(diào)用、存儲數(shù)據(jù)庫中,提升了農(nóng)機(jī)作業(yè)數(shù)據(jù)采集、分析、應(yīng)用的效率。比如說,借助此項(xiàng)技術(shù),可匯總信息處理制定科學(xué)有效地作業(yè)決策和生產(chǎn)方案,并適時傳輸?shù)教镩g作業(yè)機(jī)械。而到田間作業(yè)出現(xiàn)故障時,農(nóng)機(jī)手也可借助此分析系統(tǒng),進(jìn)行有針對地處理,提升解決問題的效率。
2加強(qiáng)信息技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械的思考
2.1加強(qiáng)農(nóng)機(jī)手信息技術(shù)教育,提升其現(xiàn)代農(nóng)機(jī)應(yīng)用能力和水平作為農(nóng)機(jī)作業(yè)的踐行者,新時代農(nóng)機(jī)手必須要重視知識培訓(xùn),不斷提升其現(xiàn)代農(nóng)機(jī)應(yīng)用能力和水平,適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)的要求。由此,各地農(nóng)機(jī)培訓(xùn)相關(guān)部門必須要審時度勢,有針對地開展技術(shù)教育和培訓(xùn)工作,加強(qiáng)農(nóng)機(jī)服務(wù)體系建設(shè)力度,加強(qiáng)農(nóng)機(jī)手信息技術(shù)教育,提升其現(xiàn)代農(nóng)機(jī)應(yīng)用能力和水平。此外,只有說農(nóng)機(jī)手具備了信息化農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用能力,才能在今后的農(nóng)機(jī)推廣應(yīng)用中無后顧之憂,避免了農(nóng)機(jī)手因擔(dān)心操作不了而不敢使用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的尷尬境地。
2.2加強(qiáng)電子信息技術(shù)于農(nóng)業(yè)機(jī)械中的科研和開發(fā),發(fā)揮其應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)價值就目前國內(nèi)實(shí)際情況而言,電子技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械略有成效,科研及資金投入取得了不錯的進(jìn)展。但是,相對于國外發(fā)達(dá)國家還存在較大的差距。由此,國內(nèi)相關(guān)部門必須要繼續(xù)加強(qiáng)電子信息技術(shù)于農(nóng)業(yè)機(jī)械中的科研和開發(fā),切切實(shí)實(shí)確保電子信息技術(shù)在農(nóng)機(jī)生產(chǎn)、作業(yè)中發(fā)揮其應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)價值。
電子信息技術(shù)以其自身所具備的諸多特點(diǎn)在各個領(lǐng)域中獲得廣泛的應(yīng)用,如航天、醫(yī)療、國防、工程建設(shè)、農(nóng)業(yè)等等,隨著該技術(shù)的應(yīng)用,使這些領(lǐng)域獲得了長足的發(fā)展和進(jìn)步,其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用使農(nóng)業(yè)機(jī)械的整體性能得到了全面提升。鑒于此,本文在對電子信息技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行簡要闡述的基礎(chǔ)上,對農(nóng)業(yè)機(jī)械中電子信息技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了論述。
關(guān)鍵詞:
電子信息技術(shù);特點(diǎn);農(nóng)業(yè)機(jī)械;應(yīng)用
1電子信息技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)
電子信息技術(shù)是一項(xiàng)與信息時代相伴生的技術(shù),計算機(jī)是該技術(shù)的主要載體,通信網(wǎng)絡(luò)是該技術(shù)的傳輸媒介,它能夠?qū)Ω黝愋畔⑦M(jìn)行采集、處理與傳輸,與其它科技相比,電子信息技術(shù)的發(fā)展速度非常之快,隨著該技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,使其應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬。現(xiàn)如今,在航空航天、醫(yī)療、交通、國防安全、工程建設(shè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等多個領(lǐng)域中都有電子信息技術(shù)的應(yīng)用,該技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)具體體現(xiàn)在以下幾個方面。
1.1快捷性與高效性
信息時代的到來,推動了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,計算機(jī)技術(shù)便是其中之一,從目前國內(nèi)的總體情況上看,計算機(jī)已經(jīng)大范圍普及,計算機(jī)技術(shù)也隨之得到了快速發(fā)展,它將多種先進(jìn)的技術(shù)融于一身,如數(shù)字化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息處理與存儲技術(shù)等,通過技術(shù)的融合,使其各自的優(yōu)勢獲得了充分發(fā)揮,電子信息技術(shù)也在這一基礎(chǔ)上具有了快捷性與高效性的應(yīng)用特點(diǎn)。
1.2自動性與智能性
電子信息技術(shù)最為突出的應(yīng)用優(yōu)勢在于其所具有的自動性和智能性,其中自動性體現(xiàn)在自動導(dǎo)航及自動存儲等技術(shù)上,自動化的實(shí)現(xiàn)除了能夠節(jié)省勞動力之外,還能提升效率,有助于成本的降低;電子信息技術(shù)的智能性特點(diǎn)則體現(xiàn)在智能傳感器上,借助該設(shè)備能夠?qū)Ω鞣N相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時采集,利用通信網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息的自動傳送[1]。
1.3微型化與集成化
在科技水平不斷提升的推動下,相關(guān)的技術(shù)均得到了一定的發(fā)展,如半導(dǎo)體技術(shù),隨著該技術(shù)的不斷完善,給電子信息技術(shù)集成化提供了強(qiáng)有力的支撐。微型化的應(yīng)用特點(diǎn)則體現(xiàn)在傳感器技術(shù)上,目前,在傳感器的設(shè)計與制造過程中,應(yīng)用了大量新型的高端材料,由此使得設(shè)備的本體大幅度縮小,毫米級的微型傳感器現(xiàn)已在很多領(lǐng)域當(dāng)中獲得了廣泛應(yīng)用[2]。除此之外,微型計算機(jī)在研發(fā)中應(yīng)用了納米技術(shù),從而使計算機(jī)的體積顯著減小,其應(yīng)用范圍則隨之大幅度拓寬。
2電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用
農(nóng)業(yè)機(jī)械是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中不可或缺的重要組成部分之一,其性能完善與否直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用,可以使農(nóng)機(jī)的性能獲得全方位的提升,有助于促進(jìn)機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)效率的提高。農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用較為廣泛的電子信息技術(shù)有以下幾種。
2.1人機(jī)接口的應(yīng)用
人機(jī)接口技術(shù)具體是指人與計算機(jī)之間進(jìn)行信息交互的接口。無論是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備還是現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備,其操作都需要相關(guān)人員的控制作為配合,隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展,儀表盤逐漸被技術(shù)更加先進(jìn)、性能更加完善的電子監(jiān)視儀所取代,所有的數(shù)據(jù)信息全部都可以通過智能化終端進(jìn)行顯示,這為操作者與農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備之間的信息交互提供了極大的便利,也給人機(jī)交互界面的升級打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用人機(jī)接口技術(shù)后,人機(jī)的互動成為機(jī)械設(shè)備操作的基礎(chǔ),由此能夠大幅度提升機(jī)械設(shè)備的性能,并使其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用得以全面發(fā)揮[3]。從目前的總體情況上看,人機(jī)接口技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用趨勢為智能化顯示終端,借助該終端可以建立起一個良好的人機(jī)交互界面,這樣一來,便可借助計算機(jī)對農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行操作和控制,在具體應(yīng)用中,可根據(jù)使用者的不同需要,對不同系統(tǒng)下的各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行提取,同時還能實(shí)現(xiàn)對相關(guān)數(shù)據(jù)信息的自動存儲與顯示,由此給機(jī)械設(shè)備的管理與控制提供了方便。
2.2CAN總線技術(shù)的應(yīng)用
在對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行設(shè)計的過程中,為了實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化與通用化的目標(biāo),可在設(shè)備操作平臺上設(shè)置一個智能的顯示終端,并根據(jù)機(jī)型確定終端型號,同時,利用光纜搭建通信線路。在具體的設(shè)計中,可對電子信息技術(shù)中的CAN總線技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,通過該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)串行結(jié)構(gòu)的搭建及標(biāo)準(zhǔn)接口的設(shè)置。CAN總線的加入,可以使機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的電子控制單元與總控制器之間進(jìn)行信息交換,同時,還能利用實(shí)時控制的特點(diǎn),保證機(jī)械設(shè)備自動化操作的準(zhǔn)確性。
2.3電子裝備的應(yīng)用
在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備中,電子裝備技術(shù)常被應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部,比較常見的有監(jiān)控系統(tǒng)、自動化控制系統(tǒng)等。拖拉機(jī)是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)中非常重要的一類設(shè)備,以該設(shè)備為例,通過對電子信息技術(shù)中的分布控制和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用,能夠使拖拉機(jī)自身的智能化程度和自動化程度獲得顯著提升[4],同時電子控制單元的加入及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的設(shè)置,使拖拉機(jī)真正成為了具有較高智能化水平的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備。
3結(jié)束語
綜上所述,電子信息技術(shù)之所以能夠在多個領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用,與其自身所具備的諸多應(yīng)用特點(diǎn)有著密不可分的關(guān)系。在農(nóng)業(yè)機(jī)械中,電子信息技術(shù)的應(yīng)用,除了能夠提升機(jī)械設(shè)備的性能之外,還能使機(jī)械設(shè)備的可操控性能獲得大幅度提高,這對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提升具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
作者:王振 單位:長江大學(xué)文理學(xué)院
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:新型設(shè)施大棚;農(nóng)業(yè)機(jī)械;農(nóng)業(yè)發(fā)展;溫室
隨著科技技術(shù)的不斷發(fā)展,帶動了我國農(nóng)業(yè)的機(jī)械化生產(chǎn),在現(xiàn)代的農(nóng)業(yè)的耕種中,農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用十分廣泛,為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植、培育與收獲帶來了很大的方便。不僅減輕了農(nóng)業(yè)種植勞動量,還提高了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)水平。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展中,對于農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用范圍越來越廣泛,農(nóng)業(yè)機(jī)械也成了我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要設(shè)施基礎(chǔ)。因此,對于農(nóng)業(yè)機(jī)械在新型設(shè)施大棚中的應(yīng)用進(jìn)行研究,有助于我國農(nóng)業(yè)的更好發(fā)展。
1新型設(shè)施大棚
新型設(shè)施大棚即是指在傳統(tǒng)的大棚技術(shù)基礎(chǔ)上,利用智能控制系統(tǒng)對大棚內(nèi)的溫度、光照、二氧化碳及濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制,通過監(jiān)控大棚內(nèi)的風(fēng)機(jī)、水簾、遮陽板等設(shè)施,使得大棚內(nèi)的環(huán)境能夠充分滿足所種植的植物的生長需要,促進(jìn)植物的健康快速生長。目前的新型設(shè)施主要有溫室大棚和智能大棚兩類,前者包括玻璃溫室與塑料溫室。
2農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用現(xiàn)狀分析
2.1耕作機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀
耕作機(jī)是指能夠一次性實(shí)現(xiàn)耕地、整地、播種等多種農(nóng)業(yè)項(xiàng)目的耕地機(jī)械,其應(yīng)用在現(xiàn)代的農(nóng)業(yè)耕種中,使得相關(guān)的作業(yè)流程被簡化,耕作效率得到提高,重要的是減少了作業(yè)者的工作勞動量。當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的耕作機(jī)為聯(lián)合式耕作機(jī),其中由松土機(jī)、旋耕機(jī)、滾籠耙等基礎(chǔ)設(shè)備組成的耕作機(jī)能夠?qū)⒈硗粮髋c基本耕作一次性完成;而由彈齒耙、釘齒耙、滾籠耙、圓盤耙、鎮(zhèn)壓器等各部件組成的耕作機(jī)能夠在耕作的基礎(chǔ)上完成播種前的種床準(zhǔn)備;而驅(qū)動型碎土與鏵式犁部件組合而成的耕作機(jī)被稱為耕耙犁,該耕作機(jī)能夠在犁體翻起的土垡上升到犁壁翼部拋出時,旋耕器上的旋耕刀將土垡切碎,從而可把鏵式犁和旋耕機(jī)的作業(yè)特點(diǎn)結(jié)合起來,松碎全部耕層土壤。另外,農(nóng)業(yè)耕種中對于拖拉機(jī)的利用率也有所提高。
2.2微噴灌系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀
微噴灌在現(xiàn)代城市的綠化以及農(nóng)種中均有廣泛應(yīng)用,其通過低壓管道向農(nóng)作物植株附近輸送,再由較小的噴頭對作物的枝葉或土壤進(jìn)行噴灑灌溉的方式。微噴灌系統(tǒng)的工作特點(diǎn)是壓力小、流量小,不僅對土壤的含水量具有較好的保證,使得植物的水分需求得到滿足,還能夠?qū)χ参锞植康臐穸扰c氣候具有一定的調(diào)節(jié)作用,從而有利于植物的生長,當(dāng)前在果園、蔬菜田、藥材、花卉等大棚種植與露天種植中均有廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前所使用的微噴灌系統(tǒng)主要有水源、過濾器、輸水管、供水泵、控制閥門、施肥管以及小型噴頭等組成。
2.3智能化溫度調(diào)控系統(tǒng)的應(yīng)用
溫度對于植物來說是十分重要的一部分,智能化溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)是應(yīng)用了計算機(jī)智能化控制,對種植大棚中的溫度進(jìn)行智能化調(diào)控,其中包括對溫度的采集、顯示與增溫控制等,對系統(tǒng)控制進(jìn)行了改進(jìn)和完善,還應(yīng)用了MAT—LAB對系統(tǒng)進(jìn)行仿真。該項(xiàng)溫度調(diào)控系統(tǒng)的設(shè)計對于大棚中的溫度調(diào)控作業(yè)實(shí)施中的人機(jī)結(jié)合較好,且操作十分簡便,具有較高的自動化控制性能。此外,該項(xiàng)系統(tǒng)的制造成本較低,其應(yīng)用前景良好。
3農(nóng)業(yè)機(jī)械在新型設(shè)施大棚中的應(yīng)用存在問題
3.1操作上受到限制
大棚的建設(shè)需要一些支架的支撐,且為了便于控制溫度,其空間也受到很大限制,所以對于一些體積較大耕作機(jī),在耕作時就會造成很大不便。
3.2智能化程度低
當(dāng)前所投入使用的新型設(shè)施大棚還沒有完全實(shí)現(xiàn)噴灌與溫度控制智能化調(diào)整的狀態(tài),還在很大程度上依靠人工進(jìn)行,其智能化程度低也是十分明顯的。
3.3應(yīng)用成本相對較高
新型設(shè)施大棚的制造成本較高,對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度較低的農(nóng)村來說,新型設(shè)施大棚的覆蓋率十分低,且受到地理因素的影響,農(nóng)業(yè)機(jī)械業(yè)很難在新型設(shè)施大棚中得到快速推廣和應(yīng)用。
4農(nóng)業(yè)機(jī)械在新型設(shè)施大棚中的應(yīng)用市場與前景
4.1應(yīng)用市場分析
在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展的促進(jìn)下,新型設(shè)施大棚的建造以及農(nóng)業(yè)機(jī)械在其中的應(yīng)用條件逐漸成熟。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得感知技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能及自動化技術(shù)有效結(jié)合,并達(dá)到一種集成形式的應(yīng)用狀態(tài)。在用于控制大棚內(nèi)的溫度時,可以充分的發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢,從而來實(shí)現(xiàn)無線傳感器的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測,利用傳感器節(jié)點(diǎn)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)節(jié)點(diǎn),例如新型設(shè)施大棚中的低壓電機(jī)、閥門、風(fēng)機(jī)等工作電流要求較低的執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò),以此檢測大棚內(nèi)pH值、濕度、光照、溫度、二氧化碳濃度、氣壓等,然后采用模型對其進(jìn)行分析后,再采取針對性的調(diào)節(jié)措施,實(shí)現(xiàn)對大棚溫度環(huán)境的控制和施肥、灌溉等工作,為植物的生長營造一個最適宜的環(huán)境。另外,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以在溫室生產(chǎn)的不同生產(chǎn)階段進(jìn)行應(yīng)用。例如,在大棚生產(chǎn)的準(zhǔn)備階段,可以通過對大棚中傳感器傳回的溫室信息的分析,對大棚內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行初步的掌握,然后選擇最合適的植物進(jìn)行種植;而在生長時期,可以通過調(diào)控溫室中的濕度、溫度來實(shí)現(xiàn)對植物生長的監(jiān)測,更好的實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理,大棚中的空氣和土壤的溫度和濕度均可以根據(jù)植物生長的需求來進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外可以根據(jù)溫室中的光照和溫度來調(diào)節(jié)遮陽網(wǎng)的開啟時間,通過溫度采集信息來調(diào)整溫室內(nèi)的加溫系統(tǒng);植物成熟收獲以后,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對植被生長過程中的環(huán)境調(diào)控要求進(jìn)行分析,并在下一輪的生產(chǎn)中利用這部分信息,實(shí)現(xiàn)更好的生產(chǎn)管理。
4.2應(yīng)用前景分析
將農(nóng)業(yè)機(jī)械利用在新型設(shè)施大棚的種植生產(chǎn)中,使得大棚內(nèi)的透光性與溫度均得到了較好的控制,還對機(jī)械成本具有一定的降低,節(jié)省了勞動力支出。在一定層面上使得農(nóng)業(yè)耕作的產(chǎn)量增加,另一方面使得農(nóng)作物的質(zhì)量得到保證。由此可見,該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用具有較高的可靠性、經(jīng)濟(jì)效益,因此也受到了農(nóng)作物種植者的喜愛,其應(yīng)用情景也十分廣闊,在未來的應(yīng)用于發(fā)展中可能成為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要技術(shù)措施。
5推廣農(nóng)業(yè)機(jī)械在新型設(shè)施大棚中的應(yīng)用策略探討
5.1提高技術(shù)宣傳力度
無論是農(nóng)業(yè)機(jī)械在新型設(shè)施農(nóng)業(yè)中的有效應(yīng)用還是農(nóng)業(yè)機(jī)械或新型設(shè)施大棚的單獨(dú)應(yīng)用,其均需要農(nóng)民對該項(xiàng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)具有一定的了解,并愿意嘗試應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。那么,對于技術(shù)的廣泛宣傳以及農(nóng)民種植技術(shù)的培訓(xùn)顯得十分必要和重要,對技術(shù)的一些種植優(yōu)點(diǎn)以及帶來的經(jīng)濟(jì)價值進(jìn)行普及,從而引導(dǎo)和啟發(fā)農(nóng)民群眾實(shí)施該項(xiàng)技術(shù),取得較好的農(nóng)耕效果。
5.2技術(shù)的推廣
技術(shù)的推廣與宣傳具有相似的重要性,需要對農(nóng)業(yè)機(jī)械在新型設(shè)施大棚中的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行不斷的改進(jìn)和完善,使得該項(xiàng)技術(shù)具備適用性能且功能完整的農(nóng)業(yè)設(shè)備,從而提高農(nóng)業(yè)耕種的水平和檔次。另外,采取示范性的農(nóng)機(jī)推廣方式,對一些具有新進(jìn)技術(shù)的設(shè)備和機(jī)械進(jìn)行推廣,提高我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。
5.3加強(qiáng)政策扶持力度
由于我國農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后,其耕種的經(jīng)濟(jì)效益較差,所以難以承擔(dān)全部的新型設(shè)施大棚建造成本,這便需要政府給予一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼與政策幫助,使得該項(xiàng)技術(shù)能夠最大程度被農(nóng)民所應(yīng)用。一方面,對于示范園區(qū)的建設(shè),應(yīng)充分以政府為主導(dǎo)、農(nóng)業(yè)部門參與、社會群眾共同建設(shè)的方式,構(gòu)建新型設(shè)施大棚,實(shí)現(xiàn)先進(jìn)農(nóng)業(yè)耕種技術(shù)的展示,從而引導(dǎo)農(nóng)民對其進(jìn)行正確的應(yīng)用。另一方面,國家需要對一些優(yōu)良種子或幼苗的培育投入一定的經(jīng)濟(jì),還需要對相關(guān)高等院校的技術(shù)人才培養(yǎng)給予相應(yīng)的支持,對農(nóng)民的新型設(shè)施大棚建設(shè)給予經(jīng)濟(jì)扶持與政策扶持,推動技術(shù)在農(nóng)村中職中的應(yīng)用,從而促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械化與科技化。
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