智能化技術(shù)在農(nóng)機(jī)上的應(yīng)用淺析

淮安市位于江蘇省中北部，地勢較為平坦，氣候條件優(yōu)良，十分適宜農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。近些年來，淮安市智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)工作正在穩(wěn)步開展，應(yīng)用了一系列的智能農(nóng)機(jī)設(shè)備，如智能高速插秧機(jī)、水稻收割機(jī)等。這些智能化農(nóng)機(jī)能夠顯著提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，降低人工成本，有利于農(nóng)民收入水平的進(jìn)一步提高。以智能高速插秧機(jī)為例，基于中央控制器的支持，促使無人駕駛、自動(dòng)插秧等功能得到實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，可以直接搭載穴播機(jī)、噴藥機(jī)等，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的便捷性得到極大增強(qiáng)。未來發(fā)展中，需進(jìn)一步加大智能農(nóng)機(jī)的研發(fā)和應(yīng)用，服務(wù)于地區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的推進(jìn)。

1 智能化技術(shù)在農(nóng)機(jī)上的應(yīng)用價(jià)值

農(nóng)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)著基礎(chǔ)地位，直接關(guān)系到人民群眾的日常生活。數(shù)千年前，人們依靠人力開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，之后逐步應(yīng)用牲畜。這種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式不具備較高的效率，且存在著極大的勞動(dòng)強(qiáng)度。近現(xiàn)代以來，受科學(xué)技術(shù)發(fā)展的影響，逐漸有拖拉機(jī)、播種機(jī)、收割機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械出現(xiàn)，傳統(tǒng)人工勞動(dòng)被機(jī)械所取代，較大程度上提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。進(jìn)入新時(shí)期后，中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展步伐加快，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式提出了更高的要求，需通過智能化、信息化技術(shù)的深度應(yīng)用，進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，促使農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化生產(chǎn)得到實(shí)現(xiàn)。這樣不僅農(nóng)村勞動(dòng)力得到解放，農(nóng)民負(fù)擔(dān)得到減輕，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率也可以得到極大提高。

近些年來，農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用日趨廣泛，顯著推動(dòng)了農(nóng)業(yè)的整體發(fā)展。各地政府結(jié)合實(shí)際情況，也將智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)作為重點(diǎn)，要求進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的智能化、自動(dòng)化水平。通過智能農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用，促使農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展步伐得到加快，農(nóng)民增收致富目標(biāo)得到實(shí)現(xiàn)。國務(wù)院在2018年明確要求，要將大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等一系列先進(jìn)技術(shù)深度應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械中，以便與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展趨勢相適應(yīng)[1]。實(shí)踐表明，通過將智能化技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械中，可以顯著提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源、勞動(dòng)力的利用效率，避免農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)過多破壞和污染生態(tài)環(huán)境，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)保效益顯著擴(kuò)大，有利于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。基于智能化技術(shù)的支持，可以有效豐富農(nóng)業(yè)機(jī)械的功能，高效解決現(xiàn)存的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題，極大程度上提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。同時(shí)，通過智能化技術(shù)的應(yīng)用，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的安全、可靠運(yùn)行得到實(shí)現(xiàn)，能夠?qū)C(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)監(jiān)控，自我發(fā)現(xiàn)、診斷故障問題，及時(shí)向農(nóng)民群眾發(fā)出預(yù)警，幫助農(nóng)民群眾第一時(shí)間解決故障問題，避免影響到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的高效實(shí)施。此外，基于智能化技術(shù)的支持，農(nóng)業(yè)機(jī)械還可以實(shí)時(shí)監(jiān)控氣候、環(huán)境等信息，農(nóng)民群眾深入分析這些收集過來的信息后，可以準(zhǔn)確預(yù)測后續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，將下一階段的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃科學(xué)制定出來，切實(shí)保障農(nóng)民群眾的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。以淮安市的物聯(lián)網(wǎng)智能大棚為例，通過應(yīng)用多種類型的傳感器，能夠?qū)崟r(shí)感知大棚種植環(huán)境；利用無線信息傳輸節(jié)點(diǎn)向系統(tǒng)后臺傳輸數(shù)字信號后，服務(wù)器將會以圖形化方式向人們呈現(xiàn)。一旦棚內(nèi)環(huán)境某一數(shù)據(jù)出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，可以自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息，且對電磁閥、風(fēng)機(jī)等設(shè)備自動(dòng)開啟和關(guān)閉。

2 智能化技術(shù)在農(nóng)機(jī)上的具體應(yīng)用

2.1 新能源技術(shù)

受社會發(fā)展等諸多因素的綜合作用，中國環(huán)境破壞、能源危機(jī)等問題日趨嚴(yán)峻。因此，新能源技術(shù)受到全社會廣泛的關(guān)注，且在農(nóng)業(yè)機(jī)械中廣泛應(yīng)用。其中，太陽能、風(fēng)能等是主要的新能源技術(shù)類型。太陽能的環(huán)保性、可再生性較強(qiáng)，能夠滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的動(dòng)力需求，且可以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)病蟲害防治、灌溉、種植等諸多領(lǐng)域應(yīng)用，有助于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，避免污染到周圍環(huán)境。如基于太陽能技術(shù)的應(yīng)用，將光電溫室大棚構(gòu)建起來，從電能、熱能角度促進(jìn)棚內(nèi)農(nóng)作物的正常生長。針對各類病蟲害問題，過去人們對化學(xué)農(nóng)藥較為依賴，導(dǎo)致不同程度的農(nóng)藥殘留現(xiàn)象發(fā)生，且嚴(yán)重降低土壤肥力，惡化土壤條件。而通過應(yīng)用太陽能誘蟲燈，則可以對田間害蟲有效誘殺，遏制害蟲的蔓延與傳播，具有綠色、高效的特點(diǎn)。此外，通過太陽能制冷器、集熱器等設(shè)備的構(gòu)建，還可以向機(jī)械能、電能等轉(zhuǎn)化，滿足農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行的動(dòng)力需求[2]。太陽能制冷器能夠?qū)r(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行溫度進(jìn)行控制，避免因溫度過高而導(dǎo)致各類故障的發(fā)生，這樣農(nóng)業(yè)機(jī)械可以有效適應(yīng)高溫天氣。在風(fēng)能利用方面，主要是通過風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的構(gòu)建，向電能進(jìn)行轉(zhuǎn)化，滿足農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行的電力需求，這樣不僅農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行成本可以得到降低，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益也可以得到提高。

2.2 自動(dòng)控制技術(shù)

通過將自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械中，能夠促使農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化、智能化水平得到提高，逐步將農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)運(yùn)行監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)完善構(gòu)建起來。如在農(nóng)業(yè)機(jī)械內(nèi)部合理安裝自動(dòng)控制系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)等，將智能顯示屏安裝于農(nóng)業(yè)機(jī)械駕駛室內(nèi)，科學(xué)連接配置的監(jiān)視系統(tǒng)與自動(dòng)控制系統(tǒng)，即可實(shí)時(shí)監(jiān)控農(nóng)業(yè)機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)。此外，設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，過去人們借助于溫度計(jì)等工具對棚內(nèi)條件進(jìn)行測定，結(jié)合測定數(shù)據(jù)，對設(shè)備進(jìn)行控制，這樣難以產(chǎn)生良好的控制效果。而通過自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，將溫室大棚監(jiān)測控制系統(tǒng)構(gòu)建起來，可實(shí)時(shí)采集棚內(nèi)溫度、濕度等信息，系統(tǒng)綜合分析這些信息后，結(jié)合設(shè)定的程序與參數(shù)，自動(dòng)調(diào)整相關(guān)設(shè)備設(shè)施，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)農(nóng)作物生長環(huán)境，促使農(nóng)作物的生長質(zhì)量得到提高。

2.3 計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)

具體來講，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)指的是借助于計(jì)算機(jī)等設(shè)備模擬人類的視覺功能，對農(nóng)業(yè)目標(biāo)等進(jìn)行高效、準(zhǔn)確的識別和監(jiān)控。部分區(qū)域具有十分復(fù)雜的田間作業(yè)環(huán)境，面臨著諸多的環(huán)境影響因素，單單依靠肉眼難以準(zhǔn)確確定農(nóng)作物生長方向與位置。而通過計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的應(yīng)用，田間作業(yè)環(huán)境的影響可以得到消除，能夠?qū)μ镩g環(huán)境因素全面收集，準(zhǔn)確、快速確定農(nóng)作物的生長方向與位置。結(jié)合識別信息，合理規(guī)劃農(nóng)業(yè)機(jī)械的運(yùn)行路線，促使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量得到提高。此外，農(nóng)產(chǎn)品檢測領(lǐng)域內(nèi)也開始應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，通過對農(nóng)產(chǎn)品圖像進(jìn)行采集，即可精準(zhǔn)檢測各類農(nóng)產(chǎn)品，這樣無接觸檢測需求得到滿足，可避免檢測過程中損壞農(nóng)產(chǎn)品。

2.4 電子智能技術(shù)

通過將電子智能技術(shù)運(yùn)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械當(dāng)中，能夠促使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精細(xì)化、精準(zhǔn)化得到增強(qiáng)。基于電子智能技術(shù)的支持，農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化控制系統(tǒng)可以成功構(gòu)建，機(jī)械設(shè)備的功能得到進(jìn)一步豐富和完善。如通過自動(dòng)控制技術(shù)、電子智能技術(shù)的綜合運(yùn)用，能夠?qū)⒆詣?dòng)灌溉系統(tǒng)構(gòu)建起來。系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控農(nóng)作物生長狀況，結(jié)合農(nóng)作物的實(shí)際水分需求，自動(dòng)開展灌溉工作，顯著提高了灌溉精準(zhǔn)化水平。再如，一些電動(dòng)小型拖拉機(jī)通過連接人們的智能手機(jī)，人們借助于手機(jī)即可遠(yuǎn)程控制拖拉機(jī)的運(yùn)行。

2.5 北斗、GPS導(dǎo)航技術(shù)

導(dǎo)航技術(shù)由于不需要較高成本，操作難度較小等，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械當(dāng)中。如通過北斗、GPS導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用，拖拉機(jī)的無人駕駛功能得到實(shí)現(xiàn)，可以于倉庫、農(nóng)場之間自動(dòng)行駛。同時(shí)，由于北斗、GPS測量技術(shù)的同步應(yīng)用，無人駕駛拖拉機(jī)具有較高的定位精準(zhǔn)度，避免出現(xiàn)偏離規(guī)定路線的情況。農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域內(nèi)，北斗、GPS導(dǎo)航技術(shù)在小型無人機(jī)中應(yīng)用普遍，工作人員只需要對無人機(jī)飛行路線、高度、速度等進(jìn)行提前設(shè)置，無人機(jī)即可高效噴施農(nóng)藥，顯著提高農(nóng)業(yè)植保效率，避免農(nóng)業(yè)威脅到人體健康[3]。

3 智能化農(nóng)機(jī)的未來發(fā)展

智能農(nóng)機(jī)是實(shí)現(xiàn)智能農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)，因此，需進(jìn)一步推動(dòng)農(nóng)機(jī)智能化技術(shù)的應(yīng)用，促使中國農(nóng)業(yè)機(jī)械的智能化水平得到持續(xù)提高。首先，相關(guān)部門需引導(dǎo)廣大農(nóng)民充分認(rèn)識到智能化農(nóng)機(jī)的應(yīng)用價(jià)值，將一系列補(bǔ)貼政策設(shè)計(jì)出來，增強(qiáng)農(nóng)民應(yīng)用智能化農(nóng)機(jī)的熱情和積極性，擴(kuò)大智能化農(nóng)機(jī)的應(yīng)用范圍。同時(shí)，也可將智能農(nóng)機(jī)生產(chǎn)示范基地構(gòu)建起來，這樣廣大農(nóng)民群眾能夠切實(shí)了解智能農(nóng)機(jī)的優(yōu)勢，掌握智能農(nóng)機(jī)的操作使用技巧，進(jìn)而主動(dòng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中。其次，要深入調(diào)研現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中暴露的不足，結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際需求，深入改造智能農(nóng)業(yè)機(jī)械，拓展使用功能，降低操作難度，增強(qiáng)智能農(nóng)機(jī)的便捷性和實(shí)用性。最后，要加大人才培養(yǎng)力度，設(shè)立智能農(nóng)機(jī)專項(xiàng)研發(fā)資金，進(jìn)一步深化智能農(nóng)機(jī)技術(shù)研發(fā)工作，將更多具有較高使用價(jià)值的智能農(nóng)機(jī)設(shè)備研發(fā)出來。

4 結(jié)語

綜上所述，智能化技術(shù)與農(nóng)業(yè)機(jī)械的結(jié)合，有助于推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提高，促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的構(gòu)建。因此，相關(guān)部門需加大智能化農(nóng)機(jī)的推廣力度，拓展智能化農(nóng)機(jī)的應(yīng)用范圍，加快地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展步伐。