農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動化與智能化應(yīng)用方式和發(fā)展途徑

王 翔

（江蘇省淮安市淮安區(qū)農(nóng)機(jī)化推廣中心，江蘇 淮安 223200）

農(nóng)業(yè)是國家發(fā)展的重點(diǎn)，不僅關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)也關(guān)系到人民的溫飽和飲食。在當(dāng)前我國現(xiàn)代化社會建設(shè)過程中，要求對農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用，并對智能化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用管控，通過對農(nóng)業(yè)機(jī)械裝置的優(yōu)化改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的提升。如無人機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用，農(nóng)業(yè)無人操控系統(tǒng)在機(jī)械裝置中的應(yīng)用，都能夠促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)優(yōu)化。在未來，農(nóng)業(yè)勞動力將空前解放，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率將穩(wěn)步提升，從而真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)。

1 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化與智能化的發(fā)展現(xiàn)狀分析

農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展是我國技術(shù)的一次革命，對于我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提升以及農(nóng)民生產(chǎn)技術(shù)優(yōu)化有非常重要的意義，我國農(nóng)業(yè)隨著機(jī)械化的逐漸推廣也從個(gè)體經(jīng)濟(jì)模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楹献魇浇?jīng)營、農(nóng)場經(jīng)營以及大規(guī)模承包經(jīng)營等多種狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)的整體改革。當(dāng)前社會發(fā)展背景下，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化推廣遍布我國全部地區(qū)，包括新疆、西藏等相對偏遠(yuǎn)地區(qū)也實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)。一方面，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)中主要的發(fā)展方向是利用現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行種植和生產(chǎn)，其中包括現(xiàn)代化播種機(jī)械、插秧機(jī)械、噴灑農(nóng)藥機(jī)械以及收割機(jī)械等，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)完成了一體化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)管控，確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率有所提高。另一方面，當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械化推廣已經(jīng)開始進(jìn)入到創(chuàng)新階段，我國建立農(nóng)業(yè)農(nóng)村生產(chǎn)合作社，不僅對農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)行機(jī)械推廣以及意識推廣，還定期組織農(nóng)民進(jìn)行培訓(xùn)，提升農(nóng)民的綜合素質(zhì)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的創(chuàng)新發(fā)展。智能化以及自動化發(fā)展背景下，自動智能控制的農(nóng)業(yè)機(jī)械裝置是農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展方向。智能化農(nóng)業(yè)技術(shù)也正在全面推廣，包括智能灌溉技術(shù)、智能農(nóng)業(yè)機(jī)械裝置等，同時(shí)也包括自動化和智能化裝置應(yīng)用。

2 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化與智能化應(yīng)用方式分析

農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化與智能化技術(shù)應(yīng)用對于當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展起到了關(guān)鍵的作用，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的提升，而以下主要對農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化與智能化技術(shù)的應(yīng)用方式進(jìn)行分析。

2.1 自動控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械裝置設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是農(nóng)業(yè)自動化技術(shù)的主要方式

（1）自動控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械裝置設(shè)計(jì)當(dāng)中的具體應(yīng)用可以有效地實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的自動監(jiān)控功能。在農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用過程中，對于自身的功能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，能夠保證農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)效率，減少農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障發(fā)生率。在應(yīng)用自動化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)之后，系統(tǒng)的傳感技術(shù)可以對農(nóng)業(yè)機(jī)械的各組織工作性能信息進(jìn)行有效采集，并傳達(dá)到自動控制系統(tǒng)當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)了自動控制系統(tǒng)對農(nóng)業(yè)機(jī)械工作的實(shí)時(shí)監(jiān)控。（2）在實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，農(nóng)業(yè)機(jī)械故障問題十分常見，但是一旦出現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械故障問題，農(nóng)業(yè)機(jī)械的工作效率就會下降，甚至?xí)霈F(xiàn)癱瘓，從而給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來麻煩。而在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用自動控制技術(shù)，可以在很大程度上實(shí)現(xiàn)故障自動排查。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，自動控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)機(jī)械各系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)采集，并自動與內(nèi)部的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)對比，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常立即開始做故障分析和判斷，并對出現(xiàn)故障的位置實(shí)施報(bào)警，從而提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中機(jī)械故障的檢測效率，對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提升也大有益處。

2.2 自動化以及智能化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)用

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)建設(shè)優(yōu)化過程中，還包括整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或者農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)環(huán)節(jié)，通過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)綜合應(yīng)用管控。

（1）在整個(gè)農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用先進(jìn)的智能化控制系統(tǒng)。其中包括信號接收機(jī)系統(tǒng)、自動控制模塊、顯示模塊等，不同的系統(tǒng)模塊能夠?qū)崿F(xiàn)不同的技術(shù)應(yīng)用控制，確保農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用更加合理。如，接收系統(tǒng)主要包括車載GPS等模塊，負(fù)責(zé)對農(nóng)業(yè)機(jī)械的車載信息進(jìn)行采集和分析；自動控制模塊是農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用自動控制功能的重要模塊，對于農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動化控制有著重要的意義。其主要包括自動駕駛功能、自動故障檢測和維修功能以及控制指令發(fā)送等，在具體的實(shí)施控制功能中，核心控制系統(tǒng)主要通過控制器來完成工作；顯示模塊主要設(shè)置于農(nóng)業(yè)機(jī)械的駕駛艙內(nèi)部，方便農(nóng)業(yè)機(jī)械使用者對農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，同時(shí)顯示農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)施位置，不僅能夠讓使用者操作更加簡便，更能讓操作者感受到自動操作系統(tǒng)的使用安全。

（2）智能灌溉一體化技術(shù)的綜合發(fā)展。利用智能化技術(shù)完成對整個(gè)農(nóng)業(yè)灌溉體系的串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展的綜合優(yōu)化管控，確保技術(shù)應(yīng)用建設(shè)更加合理有效，提升技術(shù)應(yīng)用效果。如，智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)應(yīng)用太陽能節(jié)能智能灌溉控制裝置，在其具體工作過程中能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制灌溉、智能灌溉、太陽能供電以及液晶顯示操作等多方面功能，在實(shí)際的灌溉過程中，使用者可以在顯示模塊自動設(shè)置灌溉時(shí)間以及停止時(shí)間，無需人力操作完成智能化的灌溉管控，將灌溉時(shí)間精確到min級別、有效控制了灌溉農(nóng)業(yè)實(shí)施過程中的水源，確保農(nóng)業(yè)灌溉水源節(jié)約。另外，在灌溉控制系統(tǒng)實(shí)際的工作運(yùn)行過程中，采用太陽能電池作為電力系統(tǒng)發(fā)電控制，實(shí)現(xiàn)了電能的有效節(jié)約。在其智能灌溉技術(shù)應(yīng)用中建立了控制中心PC端、移動端APP、Lo－Ra網(wǎng)管以及V3灌溉機(jī)械裝置的實(shí)際應(yīng)用，確保其灌溉工作展開更加節(jié)能高效，利用智能化技術(shù)控制機(jī)械裝置完成農(nóng)業(yè)操作也是當(dāng)前智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展，確保其農(nóng)業(yè)發(fā)展應(yīng)用更加合理。

3 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化與智能化發(fā)展困境分析

農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化與智能化發(fā)展是當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要趨勢，對于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力優(yōu)化提升有著非常重要的作用，在農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化與智能化發(fā)展過程中，由于技術(shù)不夠成熟等問題，造成了農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化與智能化發(fā)展的困境，以下對農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化與智能化發(fā)展困境進(jìn)行分析。

（1）我國農(nóng)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，我國是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)國家，農(nóng)業(yè)技術(shù)歷史悠久，但是以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)角度發(fā)展而言，我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展相對落后，尤其是在自動化以及智能化農(nóng)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域中，我國很多核心技術(shù)還依賴于進(jìn)口，造成了農(nóng)業(yè)技術(shù)落后、農(nóng)業(yè)技術(shù)成本高的問題，從而影響了農(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)業(yè)科技轉(zhuǎn)化。

（2）在當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化與智能化生產(chǎn)建設(shè)過程中，農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化推廣應(yīng)用還存在技術(shù)發(fā)展與社會發(fā)展不匹配的問題，其中資源使用量大、環(huán)境影響大就是主要的問題。如，機(jī)械化應(yīng)用過程中，由于農(nóng)民缺乏節(jié)能意識，造成大量石油等化石資源浪費(fèi)。另外，在機(jī)械化農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用過程中，還存在不規(guī)范使用化肥農(nóng)藥等問題，所以在實(shí)際的農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中，要求完成環(huán)保和節(jié)能的機(jī)械化技術(shù)推廣應(yīng)用，確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本有效管控[1]。

（3）我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化技術(shù)建設(shè)過程中缺乏專業(yè)性人才，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理涉及范圍比較廣，不僅要有農(nóng)業(yè)學(xué)知識，還要具備經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)以及氣象等多方面的知識，對于人才的要求非常嚴(yán)格。但是，由于我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理發(fā)展比較慢，導(dǎo)致對于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)人才缺乏任用和培養(yǎng)。目前，在農(nóng)業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)中出現(xiàn)了知識與經(jīng)驗(yàn)相互矛盾的問題，一方面，一些對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)知識有豐富經(jīng)驗(yàn)的工作人員，缺乏先進(jìn)的管理理念以及對新技術(shù)的掌握。而另一方面，新增加的年輕管理人員，雖然掌握了非常系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)知識以及管理技術(shù)，但是缺少實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的了解僅存在于書本上，加上我國傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)技術(shù)相對比較落后，影響了農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，也不利于農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化與自動化技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

4 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化與智能化發(fā)展路徑研究

4.1 完善相關(guān)制度

農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化與智能化發(fā)展是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要方向，所以國家應(yīng)該做好整體戰(zhàn)略的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，通過主體戰(zhàn)略的綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)，確保自動化和智能化發(fā)展更加合理。同時(shí)，國家或者地區(qū)也應(yīng)該制定相應(yīng)的農(nóng)業(yè)發(fā)展政策。通過政策扶持，招攬資金、招攬人才，加強(qiáng)地方政府對農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化與智能化的重視程度，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化的設(shè)計(jì)應(yīng)用，確保發(fā)展建設(shè)更加合理。

為貫徹落實(shí)《中國制造2025》，推動我國農(nóng)機(jī)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，促進(jìn)我國由農(nóng)機(jī)制造大國向農(nóng)機(jī)制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械有效供給能力，提升我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，國家工業(yè)和信息化部、農(nóng)業(yè)部、發(fā)展改革委組織編制了《農(nóng)機(jī)裝備發(fā)展行動方案（2016－2025）》。農(nóng)機(jī)發(fā)展政策的出臺正是國家對農(nóng)業(yè)技術(shù)設(shè)備的關(guān)注和重視，要求各地區(qū)在農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展過程中，應(yīng)該落實(shí)好農(nóng)業(yè)技術(shù)的綜合應(yīng)用，促進(jìn)地區(qū)內(nèi)的農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，也是農(nóng)業(yè)機(jī)械朝向智能化和自動化的綜合發(fā)展方向[2]。

4.2 機(jī)械自動化與智能化技術(shù)創(chuàng)新方向

機(jī)械自動化與智能化技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)發(fā)展的方向，而在實(shí)際的技術(shù)發(fā)展過程中，也應(yīng)該針對現(xiàn)代社會技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用進(jìn)行綜合管控，并且在技術(shù)創(chuàng)新中，應(yīng)該與當(dāng)前我國整體發(fā)展方向一致，確保技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用更加合理。如，針對當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化發(fā)展中存在的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題。在實(shí)際的機(jī)械自動化與智能化技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新中，注重對農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)行自動化和智能化創(chuàng)新應(yīng)用。

以節(jié)能理念實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化和智能化創(chuàng)新，轉(zhuǎn)變自動化農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)創(chuàng)新方向，確保技術(shù)發(fā)展更加合理。

（1）當(dāng)前，相關(guān)專家針對節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用了省油的自動化機(jī)械裝置。省油種植開溝機(jī)合理應(yīng)用，能夠完成山藥種植，果園開溝等相關(guān)農(nóng)業(yè)種植，并且可以實(shí)現(xiàn)大型機(jī)械無法進(jìn)入的小塊土地、大棚、茶園、丘陵、山地等不同的地形和土質(zhì)進(jìn)行作業(yè)。機(jī)器本身耕作不留死角，機(jī)身輕巧靈活，把手可360°旋轉(zhuǎn)，操作簡單。可利用田園管理機(jī)對大蔥、大姜、土豆、煙草、甘蔗、葡萄等作物的開溝培土進(jìn)行作業(yè)。在實(shí)際的開溝機(jī)工作中其動力可以達(dá)到7.5馬力－8馬力、前進(jìn)速度控制為4.5-9.8 km/h、開溝深度能夠有效地控制在5-40公分左右。并且其在具體的使用過程中，能夠有效降低能耗，在667m2開溝中，能夠節(jié)省10% -20% 的油料，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的節(jié)能控制。

（2）環(huán)?？萍荚谵r(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中的應(yīng)用，在實(shí)際的農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新過程中，需要實(shí)現(xiàn)對技術(shù)創(chuàng)新的綜合應(yīng)用。如，當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，利用無人機(jī)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)智能化技術(shù)應(yīng)用管控，提升無人機(jī)種植效果。無人機(jī)具有自動換行噴灑（可循環(huán)噴灑）功能。一鍵記錄斷藥點(diǎn)（噴灑過程中農(nóng)藥噴完后自動記錄斷藥點(diǎn)后返回起飛點(diǎn)更換藥物）。一鍵返回?cái)嗨廃c(diǎn)（噴灑過程中農(nóng)藥噴完后自動記錄斷藥點(diǎn)后返回起飛點(diǎn)更換噴灑藥物，更換藥物后起飛自動返回?cái)嗨廃c(diǎn)，未到地點(diǎn)飛機(jī)不噴灑藥物，可以避免重復(fù)噴灑）。通過智能機(jī)械化無人機(jī)的使用，控制無人機(jī)農(nóng)藥施撒量，確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加環(huán)保。另外，在實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，還要求應(yīng)用綠色化肥，如新型生物農(nóng)藥殺蟲劑BtA，利用生物學(xué)原理完成對農(nóng)業(yè)種植中病蟲害的有效處理，配合應(yīng)用無人機(jī)噴灑，完成農(nóng)業(yè)技術(shù)的智能化應(yīng)用，確保技術(shù)應(yīng)用更加合理。利用無人機(jī)裝置的綜合技術(shù)應(yīng)用，確保農(nóng)業(yè)科技發(fā)展[3]。

4.3 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化與智能化技術(shù)人才培養(yǎng)

在農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化與智能化技術(shù)發(fā)展過程中，還應(yīng)該注重人才的培養(yǎng)。人才是現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的核心關(guān)鍵，對于現(xiàn)代人才建設(shè)有著非常重要的作用。所以，在實(shí)際的發(fā)展過程中，應(yīng)該注重對人才的創(chuàng)新培養(yǎng)。

（1）地區(qū)人才培養(yǎng)模式改革過程中，應(yīng)該注重人才創(chuàng)新理念的培養(yǎng)，技術(shù)創(chuàng)新是技術(shù)發(fā)展的核心，照搬其他農(nóng)業(yè)技術(shù)無法做到合理的技術(shù)管控，影響農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展效果。真正的農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展是農(nóng)業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。所以，在人才培養(yǎng)過程中要確保人才具有創(chuàng)新意識，能夠?qū)r(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新。

（2）地區(qū)人才培養(yǎng)過程中，應(yīng)該注重人才的創(chuàng)新實(shí)踐能力，建立專業(yè)的人才培養(yǎng)實(shí)踐基地，確保人才培養(yǎng)能夠更加合理，最大程度上提升農(nóng)業(yè)發(fā)展效果。人才的實(shí)踐應(yīng)用能力，也是人才在發(fā)展過程中的必要能力。在現(xiàn)代社會發(fā)展中，要提升人才效益的轉(zhuǎn)化效果和速度，加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，促進(jìn)地區(qū)發(fā)展[4]。

（3）地區(qū)人才教育培養(yǎng)過程中，職業(yè)院校應(yīng)該做好人才發(fā)展規(guī)劃，提升學(xué)生的技術(shù)研發(fā)意識，幫助人才快速創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展。

通過對人才的有效培養(yǎng)，提升人才建設(shè)效果，確保自動化與智能化技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用更加合理，提升機(jī)械創(chuàng)新效果，確保我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展獲取良好的動力[5]。

5 結(jié)束語

本文作者針對農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化與智能化發(fā)展進(jìn)行分析研究，文章中簡要闡述農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化與智能化的綜合優(yōu)化建設(shè)，并且應(yīng)用到實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)對機(jī)械自動化的創(chuàng)新和應(yīng)用，促進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)更加優(yōu)化。