應(yīng)用農(nóng)機自動化技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)機智能操作

陳庭芳（博興縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東 博興 256500）

目前，中國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，為各行各業(yè)提供了有利支持，特別是在農(nóng)業(yè)方面，通過技術(shù)改革推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)上一個新的臺階，農(nóng)業(yè)機械化可以提高生產(chǎn)效率，減少不必要的人力投入，增加作物產(chǎn)量。而農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)作為農(nóng)業(yè)機械化的基礎(chǔ)，利用信息、計算等技術(shù)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械的智能化，為未來農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

農(nóng)業(yè)機械自動化是指將各種信息科技應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中，其中包括計算機技術(shù)、電子學(xué)、系統(tǒng)工程以及液壓氣壓技術(shù)等，可以改變傳統(tǒng)操作模式，使其不依靠人力也能夠完成多項田間作業(yè)。農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)，以農(nóng)業(yè)智能操作代替人力進(jìn)行田間作業(yè)，比如灌溉、除草、施肥等，并具備監(jiān)控、報警以及檢測危險自動斷電等功能，均可以避免操作過程中出現(xiàn)的安全隱患，縮短作業(yè)時間，減少因操作錯誤而發(fā)生的事故。改革開放以來，農(nóng)村人口大量流入城市，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力大幅減少，將自動化技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可以降低農(nóng)民的額外負(fù)擔(dān)，精簡復(fù)雜的工作流程，進(jìn)一步提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率。

2 農(nóng)機自動化技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)機裝備智能操作的應(yīng)用價值

2.1 簡化農(nóng)機裝備智能操作要求

在自動操作當(dāng)中，最為重要的基礎(chǔ)模型之一就是控制模型，在此方面具有較高的難度，因此容易出現(xiàn)多種問題，比如控制失準(zhǔn)、誤差較大等，這些問題對農(nóng)機裝備智能操作的未來發(fā)展產(chǎn)生了一定的阻礙。在農(nóng)業(yè)機械裝備當(dāng)中所使用的控制模型，同樣也被多種問題困擾，導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低。農(nóng)機自動化技術(shù)會代替人工，進(jìn)行機器的運轉(zhuǎn)和控制，減少機器運轉(zhuǎn)期間的誤差，將其控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，確保農(nóng)業(yè)機械裝備控制模型的操作可以滿足當(dāng)前需求，不僅可以降低農(nóng)業(yè)損耗度，還為今后的自動化控制開拓新的研究方向[1]。

2.2 提高農(nóng)機裝備智能操作性能

農(nóng)機智能化操控需要依靠多方面的調(diào)節(jié)工作，其中包括控制調(diào)節(jié)機械方法、技術(shù)動作的完成和延遲時間、算法，必須要保證這三者相互協(xié)調(diào)配合，才可以使智能自動控制的精準(zhǔn)度得到保障，擴大使用范圍，使其能夠更加科學(xué)規(guī)范地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。

2.3 強化農(nóng)機裝備自動化控制的一致性

農(nóng)機裝備自動化控制產(chǎn)生的不一致問題，主要在于人工操控產(chǎn)生的誤差無法避免，相對于人工，機械有著更高的精密度和更低的差錯率。傳統(tǒng)農(nóng)機自動化技術(shù)比較簡單化，機械操作更加方便。隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，將農(nóng)機自動化技術(shù)與算法相互結(jié)合，使機械不局限于簡單操作，增加實用性，擴大應(yīng)用范圍，減輕人工作業(yè)量。在農(nóng)機自動化技術(shù)中添加算法，可以保證農(nóng)機裝備自動化控制一致性，在保障流暢作業(yè)的基礎(chǔ)上，增加復(fù)雜的技術(shù)動作，從而縮短作業(yè)時間，節(jié)省成本[2]。

3 自動化技術(shù)在農(nóng)機裝備智能操作與農(nóng)機裝備工程的應(yīng)用

3.1 診斷故障中的應(yīng)用

農(nóng)機裝備工程項目在實施階段中，無法完全避免的問題就是設(shè)備故障。傳統(tǒng)設(shè)備故障通過儀器探查，隨后進(jìn)行診斷，這種方法的診斷效率不高，如若發(fā)生精密部件故障時，人工和儀器很難檢測出來，無法正確診斷，容易產(chǎn)生一定的隱患。農(nóng)業(yè)自動化技術(shù)可以依據(jù)系統(tǒng)設(shè)備呈現(xiàn)出的數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)分析，依據(jù)分析得出設(shè)備故障的位置以及故障原因，提出針對性解決方法，診斷準(zhǔn)確率更高。

3.2 可編程邏輯控制器技術(shù)的應(yīng)用

自動化控制技術(shù)的重要組成部分就是可編程邏輯控制器，在農(nóng)機裝備智能操作當(dāng)中最為主要的作用是可以協(xié)調(diào)電力，確保電力系統(tǒng)能夠順暢運轉(zhuǎn)。將其應(yīng)用于農(nóng)機自動化技術(shù)中，逐步代替了機電控制器，可以滿足供電體系切換自動化的需求，現(xiàn)今為止，它作為農(nóng)機裝備智能操作中的核心組成部分，可以協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)，保證其順利運行。

3.3 算法的應(yīng)用

以往傳統(tǒng)自動化控制基本通過人工進(jìn)行各種操作，而機器自動化僅局限于一些較為單一的技術(shù)動作。當(dāng)前是信息科技飛快發(fā)展的時代，計算機技術(shù)逐漸應(yīng)用于各個行業(yè)中，為中國發(fā)展作出了很大貢獻(xiàn)[3]。將其應(yīng)用于農(nóng)機裝備智能操作中，操作人員將工程師設(shè)計好的算法引入其中，可以對各類機器進(jìn)行操控，可以使其進(jìn)行一些較為復(fù)雜、難度高的技術(shù)動作，相較于傳統(tǒng)自動化控制，進(jìn)步程度較大，還可以保障技術(shù)人員的生命安全，增加了機器的靈活性，對比以往的操作時間大幅度縮短，工作效率得到了極大的提升。

3.4 溫室大棚智能化監(jiān)控設(shè)備的應(yīng)用

溫室大棚種植作物對于溫度以及環(huán)境都有要求，只有通過人工進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，才能滿足各種作物的生長需要。由于溫室大棚的溫度需要嚴(yán)格按照農(nóng)作物的生長要求來進(jìn)行調(diào)節(jié)。應(yīng)用智能化監(jiān)控設(shè)備，操作人員可以通過遠(yuǎn)程實時調(diào)控溫度，還可以實現(xiàn)自動澆灌，減少了人工成本的同時還可以完全滿足農(nóng)作物生長需求。與此同時，智能化監(jiān)控設(shè)備還可以控制整個大棚，整體工作效率得到了穩(wěn)定提升。它不僅可以實時監(jiān)控大棚內(nèi)的溫度，還可以監(jiān)測農(nóng)作物生長過程，如若在生長過程中出現(xiàn)問題，可以及時通過監(jiān)控設(shè)備解決，降低意外情況造成的農(nóng)作物損耗，應(yīng)用價值較高。

3.5 節(jié)水灌溉自動化設(shè)備的應(yīng)用

農(nóng)作物灌溉在農(nóng)業(yè)發(fā)展當(dāng)中有著重要作用，由于中國獨特的地理條件，干旱地區(qū)較多，因此在農(nóng)作物生長過程中往往都需要人工灌溉的方法，雖然可以達(dá)到農(nóng)作物需求，但是灌溉效率較低，容易產(chǎn)生水資源浪費。采用節(jié)水灌溉自動化設(shè)備，可以有效減少人力、物力以及時間成本，還可以節(jié)約水資源[4]。節(jié)水灌溉自動化設(shè)備其中含有傳感器系統(tǒng)，通過計算機技術(shù)對農(nóng)作物生長進(jìn)行實時監(jiān)控，分析是否缺水，選擇恰當(dāng)?shù)臅r機對農(nóng)作物進(jìn)行灌溉，同時還可以提前設(shè)置好出水量，確保水資源能夠合理利用，避免浪費，還可以保證農(nóng)作物生長情況，避免因為灌溉不足或灌溉過量造成不可挽回的損失。

3.6 其他農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的應(yīng)用

農(nóng)機自動化技術(shù)可在多個方面進(jìn)行應(yīng)用，不局限于溫室大棚與灌溉方面，還可用于拖拉機自動化、收割機自動化等。將各種新型科技與計算機技術(shù)相互融合應(yīng)用，可以穩(wěn)定提升中國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟水平，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為了使更多農(nóng)民都能切身感受到農(nóng)機自動化技術(shù)的便利，應(yīng)當(dāng)擴大宣傳范圍，加強人才培養(yǎng)工作，保證大多數(shù)農(nóng)民能夠掌握農(nóng)機自動化技術(shù)。

衛(wèi)星遙感是通過人造衛(wèi)星搭載遙感儀器進(jìn)行探查，可用范圍較廣，可用于土地、水源、森林、草原等自然資源，具有成圖時間短、成本低廉、覆蓋面積廣等優(yōu)勢，遙感技術(shù)發(fā)展現(xiàn)今，無人機技術(shù)也得到了相應(yīng)的提高。根據(jù)相關(guān)研究表示，無人機技術(shù)可以觀察到距離地面的100～800 m[5]，飛行距離遠(yuǎn)，將其應(yīng)用于農(nóng)業(yè)當(dāng)中，可以在無人狀態(tài)下監(jiān)控農(nóng)作物收割工作，通過懸停的方式將現(xiàn)場作業(yè)情況進(jìn)行傳輸，使得操作人員實時掌握收割情況。

4 結(jié)論

綜上所述，農(nóng)機自動化技術(shù)在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行改革創(chuàng)新，降低成本的同時增加了產(chǎn)量，相較于以往操作更為簡單便捷。通過實際應(yīng)用可以看出，它既可以準(zhǔn)確判斷所出現(xiàn)的故障，及時進(jìn)行診斷，還可以優(yōu)化設(shè)計，具有較多優(yōu)勢，為中國農(nóng)業(yè)繼續(xù)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)，已經(jīng)成為當(dāng)前的主流趨勢，相信在未來通過不斷改進(jìn)與優(yōu)化，將會發(fā)展的更加完善。