淺談農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中自動化控制技術的應用

邵秀東

【摘 要】在科學技術的推動下，我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設進程不斷加快。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，自動化控制技術的應用，有效提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，并減少了農(nóng)民的勞動強度，促進了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益的快速增長。論文從農(nóng)業(yè)機械、無土栽培、節(jié)水灌溉、溫室大棚等方面對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中自動化控制技術的應用情況進行了分析，并探討了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化的發(fā)展策略[1]。

【Abstract】With the promotion of science and technology， the process of agricultural modernization in China has been accelerated. In agricultural production， automation control technology has been applied to improve the efficiency of agricultural production， and reduce the labor intensity of farmers， promote the rapid growth of agricultural economic benefits. This paper from agricultural machinery， soilless cultivation， water-saving irrigation， greenhouse etc. aspects analyzes the application of automatic control technology in agricultural production， and discusses the development strategy of agricultural production automation[1].

【關鍵詞】農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；自動化控制技術；應用；策略

【Keywords】agricultural production； automatic control technology； application； strategy

【中圖分類號】F32 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）03-0179-02

1 引言

農(nóng)業(yè)是我國的重要產(chǎn)業(yè)，對國民經(jīng)濟發(fā)展影響重大。隨著現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展，精準農(nóng)業(yè)理念得到推廣，而精準農(nóng)業(yè)就是根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點，利用信息技術制定一套農(nóng)業(yè)操作技術和管理系統(tǒng)，實現(xiàn)定位、定時、定量的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)控制。在這種趨勢下，我國農(nóng)業(yè)必須要進行改革和創(chuàng)新，結(jié)合傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的特點，積極應用自動化控制技術改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況。經(jīng)過多年的探索和實踐，自動化控制技術在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的多個環(huán)節(jié)發(fā)揮了重要作用，有利于推動我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，從而建立科學、高效、有序、集約的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)。因此，研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中自動化控制技術的應用具有重要意義[2]。

2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中自動化控制技術的應用

2.1 自動化控制技術在農(nóng)業(yè)機械中的應用

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，自動化控制技術應用較多的領域就是農(nóng)業(yè)機械?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中還存在一些傳統(tǒng)的機械，例如谷物脫粒機、割曬機、收割機等，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大，這些傳統(tǒng)的機械難以滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動化水平的提升。在科學技術的推動下，自動化控制技術在農(nóng)業(yè)機械中得到應用，例如，現(xiàn)代大型聯(lián)合收割機可以利用計算機控制技術完成收割、晾曬、脫粒等各項作業(yè)，進而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一體化發(fā)展，有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提升。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，玉米、花生等傳統(tǒng)農(nóng)作物以及蘋果、柑橘、西紅柿等經(jīng)濟作物的收割中都應用到了自動化控制技術。其中，自動化控制技術在農(nóng)業(yè)機械中應用的主要原理是在機械控制系統(tǒng)中應用視覺技術，能夠?qū)Σ杉繕诉M行準確定位，然后由控制中心發(fā)出控制指令，利用機械手進行現(xiàn)場的自動化收割，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率[3]。

2.2 自動化控制技術在無土栽培中的應用

無土栽培就是不利用土壤培養(yǎng)植株，而是利用一些營養(yǎng)液體進行培植。無土栽培擺脫了傳統(tǒng)土壤培植模式的局限，不受地質(zhì)條件的限制，并且營養(yǎng)液可以進行靈活的調(diào)節(jié)和反復利用。在具體培植過程中，只需要根據(jù)植株的生長需求添加合適的營養(yǎng)成分，具有管理方便、產(chǎn)量較高的特點，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中獲得了廣泛應用。將自動化控制技術應用到無土栽培中，主要是利用中央計算機系統(tǒng)對整個無土栽培過程以及植株生長狀態(tài)進行全面監(jiān)測和控制。不同類型的植株在生長過程中需要的營養(yǎng)成分種類和含量不同，在不同的生長條件下，植株的生長狀態(tài)需要進行科學監(jiān)控，這就需要借助相關的自動化控制技術，例如專家系統(tǒng)，進行相關數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。在無土栽培自動化監(jiān)控系統(tǒng)中，需要對各個子系統(tǒng)的功能模塊進行完善，主要包括自動化控制軟件的優(yōu)化設計、圖像識別與分析能力的提升、智能計算機程序的有效控制等。

2.3 自動化技術在節(jié)水灌溉中的應用

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對于水資源的需求量是很大的，但是我國的地下水資源十分有限，做好農(nóng)業(yè)用水的控制是現(xiàn)代社會可持續(xù)發(fā)展的重要工作之一。隨著科學技術的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中采取了很多節(jié)水灌溉措施，例如渠道防滲、滴灌、噴灌等，在滿足農(nóng)作物生長用水的基礎上，能夠有效實現(xiàn)地下水資源的節(jié)約[4]。從我國農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉現(xiàn)狀分析，自動化控制技術得到了有效應用，主要是利用中央控制計算機、電子負壓計、土壤水分傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、變頻器、電磁閥、水動閥等構建自動控制體系，利用傳感器實時監(jiān)測土壤含水量，進而根據(jù)設定的閾值進行數(shù)據(jù)分析和比較，之后由中央控制計算機做出判斷，發(fā)出控制指令，實現(xiàn)對灌溉設備的自動化控制，當土壤水分傳感器傳輸至中央計算機的數(shù)據(jù)到達灌溉標準之后，灌溉設備會立刻停止工作。因此，自動化控制技術在節(jié)水灌溉中的應用能夠有效提升農(nóng)田灌溉水分的利用率，同時進一步增加農(nóng)作物產(chǎn)量。

2.4 自動化控制技術在溫室大棚中的應用

溫室大棚是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一種重要形式，能夠有效縮短農(nóng)作物的生產(chǎn)周期，同時提高農(nóng)作物的生產(chǎn)質(zhì)量和效率。溫室大棚可以改善農(nóng)作物的生長環(huán)境，甚至可以在不適合農(nóng)作物生長的季節(jié)實現(xiàn)農(nóng)作物的培植，為農(nóng)作物提供適宜的生長條件，進而改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。溫室大棚的控制要求較為復雜，因此，對于自動化控制技術的應用需求也較高。自動化控制技術在溫室大棚中的應用主要體現(xiàn)在濕度照明系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等方面。在溫室大棚的自動化控制中，可以利用計算機控制中心對各類控制系統(tǒng)的相關數(shù)據(jù)進行采集和分析，從而對大棚內(nèi)的溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度等進行有效監(jiān)測，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)，做出科學的調(diào)整，為農(nóng)作物提供良好的生長條件，進而達到預期的經(jīng)濟效益。此外，溫室大棚自動化控制中采集到的各類數(shù)據(jù)能夠為以后的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理提供可靠的參考。

3 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化的發(fā)展策略

3.1 促進機械設備改造

科學技術是第一生產(chǎn)力，有利于促進農(nóng)業(yè)機械設備的改造和升級。要加快農(nóng)業(yè)自動化發(fā)展的步伐，就需要加強對機械設備的技術創(chuàng)新，一方面，政府有關部門可以搭建技術創(chuàng)新協(xié)同合作平臺，讓農(nóng)業(yè)機械設備研究院校、農(nóng)機制造企業(yè)、農(nóng)機設計企業(yè)等積極參與進來，加強技術交流，進而全面提升農(nóng)業(yè)機械設備的技術水平，實現(xiàn)產(chǎn)學研結(jié)合的創(chuàng)新機制；另一方面，加強農(nóng)機制造專業(yè)人才的培養(yǎng)，相關學校和企業(yè)要積極組織實踐活動，讓這些人才能夠到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場了解農(nóng)業(yè)的地理情況、生產(chǎn)流程，進而在機械設備研究中更加注重實用性和適用性，加快開發(fā)中小型、復合型、規(guī)格多元化、生產(chǎn)效率高的農(nóng)業(yè)機械設備。

3.2 提高農(nóng)民的操作水平

在農(nóng)業(yè)自動化發(fā)展過程中，農(nóng)民自身的素質(zhì)也是有待提高的。在大部分農(nóng)村地區(qū)，農(nóng)民的受教育程度較低，對于自動化控制技術或者新型的農(nóng)業(yè)機械設備接受能力較差。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術推廣人員在推廣自動化技術的過程中，要加強科技普及教育，并宣傳農(nóng)業(yè)機械自動化重要價值的知識，盡快培訓出能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化發(fā)展需求的新一代農(nóng)民。農(nóng)業(yè)技術推廣員要深入基層，向農(nóng)民耐心、細致的講解農(nóng)業(yè)技術，并利用新型機械設備進行現(xiàn)場示范，幫助農(nóng)民了解和掌握新型的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術以及設備的操作技巧，進而提升農(nóng)民的整體素質(zhì)。此外，村委會還可以定期組織農(nóng)機設備技術交流會，讓村里的農(nóng)機設備大戶、種植大戶等傳授自己的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗，并及時探討和解決農(nóng)民在實際生產(chǎn)中遇到的問題。

3.3 加強自動化基礎設施建設

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化基礎設施的建設能夠為農(nóng)業(yè)自動化控制技術的應用和推廣提供良好的保障。加強農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化基礎設施建設是一項打根基、利戰(zhàn)略、擴內(nèi)需、保發(fā)展的重要舉措，這就需要政府有關部門加大資金投入，抓住發(fā)展機會，積極購置一批先進的農(nóng)業(yè)機械設備和自動化控制技術，進而擴大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化的推廣規(guī)模。一方面，政府要投入資金，修繕農(nóng)村的主干道路，為大型農(nóng)業(yè)設備深入田間提供良好的保障；另一方面，建立大型的農(nóng)業(yè)機械設備維修服務站點，從而及時解決機械設備的故障，為農(nóng)民提供良好的技術服務和支持。

4 結(jié)語

總而言之，我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展關系到整個國民經(jīng)濟的發(fā)展，為了促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、自動化、信息化的發(fā)展，政府有關部門、企業(yè)以及農(nóng)民自身都需要提高對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術的重視?，F(xiàn)代科技日新月異，自動化控制技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有良好的應用效益，這就需要進一步為農(nóng)業(yè)發(fā)展提供可靠的技術、設備支持，擴大農(nóng)業(yè)自動化領域，促進我國農(nóng)業(yè)又好又快發(fā)展。

【參考文獻】

【1】劉帥.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中自動化控制技術的應用[J].山東工業(yè)技術，2017（1）：244.

【2】謝楊春.自動控制技術在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用[J].工程技術（文摘版），2016（8）：00249.

【3】李午陽.自動化控制在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用[J].科學與財富，2013（12）：302.

【4】賀少蕓.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中自動化信息技術的應用探討[J].農(nóng)村經(jīng)濟與科技，2013，24（4）：178.