智能化技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械的相關(guān)分析

瑞麗市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局農(nóng)機(jī)安全監(jiān)理站 徐焱

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，需要將可持續(xù)發(fā)展理念融入其中，這就進(jìn)一步體現(xiàn)出了農(nóng)業(yè)機(jī)械的重要性，其可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率及生產(chǎn)質(zhì)量的提升奠定強(qiáng)有力的基礎(chǔ)，在此過程中還可以將智能化技術(shù)融入其中，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作可通過智能化技術(shù)來優(yōu)化生產(chǎn)條件，同時(shí)運(yùn)用智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械來轉(zhuǎn)變以往傳統(tǒng)的工作模式，通過精細(xì)化生產(chǎn)方式來降低生產(chǎn)成本并提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力。

1 農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化技術(shù)概述

計(jì)算機(jī)智能技術(shù)即為通過電腦和信息傳輸設(shè)備的融合來對其進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。智能化技術(shù)運(yùn)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械中可以提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，并且操作人員可以直接遠(yuǎn)程控制農(nóng)業(yè)機(jī)械來開展作業(yè)[1]。在智能化技術(shù)快速發(fā)展的背景下，這一技術(shù)也隨之完善，智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械的功能也在不斷增加，從而全面提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，可以說智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械是當(dāng)前十分先進(jìn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，其不僅可以優(yōu)化農(nóng)民的作業(yè)環(huán)境，還可以進(jìn)一步降低農(nóng)民的勞動量，使資源實(shí)現(xiàn)科學(xué)且合理的利用[2]。長此以往，就可以提升農(nóng)作物的整體產(chǎn)量，可以說智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械是我國農(nóng)業(yè)未來發(fā)展的重要方向。

2 農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用智能化技術(shù)的重要性

當(dāng)前，農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化與信息化發(fā)展正在不斷推進(jìn)，在這一基礎(chǔ)上全面促進(jìn)了智慧農(nóng)業(yè)和數(shù)字化農(nóng)業(yè)發(fā)展，例如農(nóng)業(yè)新能源技術(shù)與自動控制技術(shù)以及農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)等都日漸成熟。這些現(xiàn)代化技術(shù)已經(jīng)融入到農(nóng)業(yè)發(fā)展動力輸送、種植施肥、植物保護(hù)以及農(nóng)作物收獲等農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域中，全面實(shí)現(xiàn)了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)業(yè)管理的智能化發(fā)展。在這一基礎(chǔ)上，不僅強(qiáng)化了我國農(nóng)業(yè)資源及農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)力的利用率，還降低了對自然生態(tài)環(huán)境帶來的污染，從而很好地促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的持續(xù)發(fā)展。另外，農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化發(fā)展還具有一定的功能性和安全性，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)中，既可以隨時(shí)隨地監(jiān)測環(huán)境信息，還可以進(jìn)行故障診斷及實(shí)時(shí)控制，這對于強(qiáng)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有極大的指導(dǎo)作用。此外，農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用智能化技術(shù)還可以依照農(nóng)業(yè)產(chǎn)量與氣候等數(shù)據(jù)信息來預(yù)測出下一階段的生產(chǎn)量，在這一基礎(chǔ)上還可以根據(jù)農(nóng)作物的實(shí)際生長環(huán)境來規(guī)劃下一步的操作模式和作業(yè)方式[3]。

3 分析智能化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用對策

在我國農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備快速發(fā)展和進(jìn)步的背景下，智能化與農(nóng)業(yè)化相融合的機(jī)械設(shè)備隨之出現(xiàn)。智能化技術(shù)為農(nóng)業(yè)機(jī)械賦予了更多的功能，從而使農(nóng)業(yè)機(jī)械依照實(shí)際作業(yè)方式來進(jìn)行工作，甚至可以依照人的思維來開展工作，有利于強(qiáng)化和提升農(nóng)業(yè)智能化與數(shù)字化水平。目前，智能化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用中的體現(xiàn)主要為新能源技術(shù)和自動控制技術(shù)以及機(jī)器人技術(shù)等，這些技術(shù)都已經(jīng)融入農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中，使農(nóng)田管理全面實(shí)現(xiàn)了智能化，以下幾點(diǎn)對其進(jìn)行簡要分析。

3.1 新能源技術(shù)

目前，能源危機(jī)與生態(tài)環(huán)境被破壞等問題不斷加劇，在這一背景下，新能源技術(shù)受到了全社會的關(guān)注和重視，同時(shí)這一技術(shù)也融入農(nóng)業(yè)機(jī)械中，例如太陽能與風(fēng)能等都屬于新能源技術(shù)的關(guān)鍵組成部分[4]。太陽能具有環(huán)保性和可再生較強(qiáng)等特征，可以很好地滿足現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械的動力需求，同時(shí)也可以運(yùn)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的病蟲害防治與種植以及灌溉等多個領(lǐng)域中，長此以往，就可以強(qiáng)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，并且規(guī)避農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對周邊生態(tài)環(huán)境帶來的影響。就太陽能技術(shù)的運(yùn)用而言，可以構(gòu)建光電背景下的溫室大棚，即為借助電能與熱能來確保大棚內(nèi)的農(nóng)作物健康生長，而病蟲害的防治以往都是使用農(nóng)藥，這樣就容易導(dǎo)致土壤中具有諸多農(nóng)藥殘留，長時(shí)間不僅會降低土壤肥力，還會不斷惡化土壤條件[5]。在這一基礎(chǔ)上，就可以使用太陽能誘蟲燈來避免田間出現(xiàn)病蟲害問題，使田間病蟲害不再傳播，這種方式所生長出來的農(nóng)作物十分健康。另外，也可以使用太陽能制冷器或集熱器設(shè)備，這樣就可以很好地滿足農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行階段的動力需求，其中太陽能制冷器可以對農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行時(shí)的溫度進(jìn)行全面控制，使其可以在正常溫度下運(yùn)行，以免因溫度較高而影響機(jī)械運(yùn)行并促使故障問題的發(fā)生，最為重要的是在高溫天氣也可以使用可以使農(nóng)業(yè)機(jī)械[6]。而針對風(fēng)能發(fā)電設(shè)備的建設(shè)來講，借助電能轉(zhuǎn)化可以使農(nóng)業(yè)機(jī)械電力需求得到滿足，進(jìn)而降低農(nóng)業(yè)機(jī)械的運(yùn)行成本和提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。

3.2 自動控制技術(shù)

就自動控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的運(yùn)用來講，其可以全面提升農(nóng)業(yè)機(jī)械的智能化水平和自動化水平，這一技術(shù)能夠使農(nóng)業(yè)機(jī)械自動運(yùn)行監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)有效構(gòu)建。例如可以在農(nóng)業(yè)機(jī)械內(nèi)部設(shè)置自動控制系統(tǒng)及監(jiān)視系統(tǒng)，隨之將智能化顯示屏放置在農(nóng)機(jī)駕駛室內(nèi)，與監(jiān)控系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)進(jìn)行連接，從而使農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行全過程都可以監(jiān)督控制。另外，在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)階段，傳統(tǒng)的方式通常都是使用溫度計(jì)來對農(nóng)作物生長環(huán)境進(jìn)行測定，這樣的控制效果相對較差[7]。在這一基礎(chǔ)上運(yùn)用自動控制技術(shù)就可以構(gòu)建大棚內(nèi)的監(jiān)控控制系統(tǒng)，進(jìn)而隨時(shí)隨地地監(jiān)測棚內(nèi)的溫度及濕度，在細(xì)致分析相關(guān)數(shù)據(jù)信息之后就可以有效設(shè)定參數(shù)，使其可以自動調(diào)節(jié)設(shè)施，以此來保障農(nóng)作物生長環(huán)境可以自動調(diào)節(jié)，使農(nóng)作健康生長。

3.3 電子智能技術(shù)的運(yùn)用

電子智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的運(yùn)用可以很好地提升農(nóng)田精準(zhǔn)化和精細(xì)化作業(yè)，目前，西方諸多國家已經(jīng)將農(nóng)業(yè)機(jī)械與電子智能技術(shù)進(jìn)行融合，即為使用電子智能技術(shù)研發(fā)出了諸多農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備，實(shí)現(xiàn)了采摘、耕作以及收割等環(huán)節(jié)的智能化。例如某國家就研發(fā)了多功能農(nóng)業(yè)自動生產(chǎn)設(shè)備，這一設(shè)備不僅可以灌溉、施肥，同時(shí)還具有檢測和預(yù)警等功能，這種智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械不僅全面提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率及質(zhì)量，并且農(nóng)田灌溉的準(zhǔn)確度及效率也得到了強(qiáng)化。在這一過程中既可以對超大型農(nóng)牧場進(jìn)行灌溉，也可以對果園或田園進(jìn)行灌溉[8]。因此，我國也可以將電子監(jiān)控儀器融入收割機(jī)中，對收割整個環(huán)節(jié)的重要參與進(jìn)行智能化顯示，從而優(yōu)化以往的農(nóng)田收割模式，使農(nóng)田收割水平得到提升。

3.4 機(jī)器視覺技術(shù)的運(yùn)用

屬于較為典型的智能化技術(shù)，機(jī)器視覺技術(shù)算法可以很好地模擬人腦思維，并且其功能也與人腦事物分析相符合。針對農(nóng)田機(jī)械作業(yè)來講，機(jī)器視覺技術(shù)可以運(yùn)用微型計(jì)算機(jī)與攝像機(jī)等設(shè)備功能，然后在對目標(biāo)農(nóng)作物進(jìn)行有效的識別分析、檢測分析以及跟蹤分析，在這一背景下既可以避免農(nóng)作物周圍的障礙物影響農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)，同時(shí)機(jī)械視覺技術(shù)也可以體現(xiàn)分析作業(yè)路線。在初期階段，機(jī)器視覺技術(shù)通常運(yùn)用在農(nóng)作物產(chǎn)品品質(zhì)檢測中，這種檢測模式不需要直接接觸農(nóng)作物表面，借助圖像分析就可以了解，即為通過檢測得出的數(shù)據(jù)來進(jìn)行固定規(guī)則分析，這樣就可以確定農(nóng)作物質(zhì)量等級[9]。在計(jì)算機(jī)與圖形處理技術(shù)快速發(fā)展的背景下，這一技術(shù)也可以運(yùn)用到更多的領(lǐng)域中，例如田間護(hù)理、植物收割以及嫁接等等，對復(fù)雜信息進(jìn)行收集和對農(nóng)作物生長環(huán)境進(jìn)行分析就可以為作業(yè)路線提供數(shù)據(jù)支持。

3.5 機(jī)器人技術(shù)的運(yùn)用

機(jī)器人技術(shù)融合了多種技術(shù)，如綜合圖像識別技術(shù)、智能技術(shù)、自動控制技術(shù)、信息交換技術(shù)以及通信技術(shù)等等。通過機(jī)器人技術(shù)能夠有效利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)階段中的智能識別功能來使其模仿農(nóng)民進(jìn)行作業(yè)。在過程中可以研發(fā)天氣預(yù)測、高光譜熱成像相機(jī)以及脈沖激光機(jī)器人，讓其獲取到農(nóng)作物各類參數(shù)，例如直徑、葉片大小以及莖稈高度等等，使其對土壤含水量和溫度進(jìn)行檢測并獲取信息，之后再存儲到控制器中開展數(shù)據(jù)信息分析和計(jì)算。完成之后依照分析得出的結(jié)果來建立農(nóng)作物3D模型，通過這種方式來預(yù)測農(nóng)作物的生長發(fā)育情況及產(chǎn)量等相關(guān)信息。在這一基礎(chǔ)上，還可以研發(fā)除草機(jī)器人，并在這一機(jī)器人中配備GPS視覺相機(jī)，實(shí)現(xiàn)自動播種及除草作業(yè)，這種作業(yè)模式不會對農(nóng)作物生長帶來威脅，還可以就可以提升農(nóng)作物總產(chǎn)量[10]。

3.6 導(dǎo)航技術(shù)的運(yùn)用

GPS導(dǎo)航技術(shù)在農(nóng)業(yè)發(fā)展中應(yīng)用較為廣泛，這一技術(shù)操作便捷、速度較快，并且準(zhǔn)確度也相對較高，最為重要的是這一技術(shù)的成本支出與其他導(dǎo)航技術(shù)相比較低。目前，許多國家的農(nóng)業(yè)機(jī)械都配備了GPS系統(tǒng)，借助其自動導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)自動化操作。另外，GPS技術(shù)也可以與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)系，將其融入農(nóng)業(yè)收割區(qū)域中，就可以對農(nóng)作物質(zhì)量及農(nóng)作物產(chǎn)量進(jìn)行有效的分析處理，以便為農(nóng)田后期維護(hù)及保養(yǎng)提供數(shù)據(jù)信息支持。因此，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展可以將導(dǎo)航技術(shù)配備在拖拉機(jī)上，實(shí)現(xiàn)無人駕駛，同時(shí)可以在農(nóng)作物播種與灌溉中將這一技術(shù)融入其中，運(yùn)用GPS技術(shù)提前預(yù)定路線及高度，從而全面實(shí)現(xiàn)精細(xì)化農(nóng)業(yè)操作。在數(shù)據(jù)分析中發(fā)現(xiàn)，使用無人機(jī)來對農(nóng)田噴灑農(nóng)藥可以全面降低農(nóng)藥用量，這樣既可以降低成本支出，也可以減少對農(nóng)作物周邊生態(tài)環(huán)境帶來的影響。另外，這種方式也有利于提升農(nóng)藥噴灑的穿透性，進(jìn)而減少農(nóng)作物病蟲害問題的出現(xiàn)。

3.7 三維技術(shù)的運(yùn)用

基于三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)技術(shù)，可借助模型對農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備進(jìn)行優(yōu)化升級，并運(yùn)用模塊化變形設(shè)計(jì)有效調(diào)整農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)模式。目前，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境正在不斷改變，因此，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的智能化技術(shù)也需要優(yōu)化發(fā)展。農(nóng)業(yè)機(jī)械之前的計(jì)算機(jī)配置水平較低，裝備設(shè)計(jì)也存在諸多問題，因而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的作用與價(jià)值始終難以得到發(fā)揮。在技術(shù)不斷更新的基礎(chǔ)上，可以借助三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)來對農(nóng)田環(huán)境進(jìn)行模擬，再通過數(shù)據(jù)調(diào)控來確保農(nóng)業(yè)機(jī)械能夠更好地適應(yīng)不同環(huán)境的不同使用要求。另外，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)師應(yīng)與客戶進(jìn)行有效的溝通交流，借助三維系統(tǒng)來精準(zhǔn)體現(xiàn)設(shè)計(jì)理念，同時(shí)優(yōu)化設(shè)計(jì)成果，確保最終設(shè)計(jì)出來的機(jī)械產(chǎn)品可以更好地滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。

農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)借助智能化技術(shù)的運(yùn)用可以使農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)更好地代替人工生產(chǎn)作業(yè)，需要注意的是，農(nóng)業(yè)機(jī)械與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境不符的問題會對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備應(yīng)用質(zhì)量帶來一定的影響。而三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)所生成的立體化模型能夠使農(nóng)業(yè)機(jī)械在沒有投入使用之前借助優(yōu)化變形設(shè)計(jì)來確保農(nóng)業(yè)機(jī)械成品與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境相匹配。借助細(xì)微調(diào)節(jié)就可以提升農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行的穩(wěn)定性，進(jìn)而促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

4 闡述智能化技術(shù)的未來發(fā)展

現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展需要優(yōu)化農(nóng)業(yè)機(jī)械。智能化屬于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的關(guān)鍵標(biāo)識，進(jìn)一步說明了智能化與農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備兩者進(jìn)行融合的重要性。在此過程中，智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械需要不斷創(chuàng)新，可以從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境來細(xì)致分析農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備之后的應(yīng)用大方向，然后再隨之開發(fā)具有針對性的智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械，這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要有智能化技術(shù)應(yīng)用環(huán)境來作為支撐，借助技術(shù)成果推廣來提升農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的高效運(yùn)用。

我國屬于農(nóng)業(yè)發(fā)展大國，科技技術(shù)需要與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全面融合，但需要注意的是，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境對智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械的認(rèn)識度相對薄弱，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)參與人員也缺少對智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械的準(zhǔn)確認(rèn)識，這樣就會影響到智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展及應(yīng)用[11]。目前，在農(nóng)業(yè)機(jī)械不斷更新的基礎(chǔ)上，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率不斷提升，但這一生產(chǎn)效率的強(qiáng)化和提升應(yīng)確保智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的有效利用。所以，為進(jìn)一步提升農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化發(fā)展，不僅要優(yōu)化和創(chuàng)新技術(shù)，還需要積極進(jìn)行宣傳，提升廣大農(nóng)民對農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化發(fā)展的理解，認(rèn)識到智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械對農(nóng)業(yè)發(fā)展的價(jià)值所在，使其在不斷的嘗試和實(shí)踐中全面推動及促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的優(yōu)化，以此來保障我國農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)語

綜上所述，農(nóng)業(yè)可以說是我國的支柱性產(chǎn)業(yè)，此，強(qiáng)化我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力十分關(guān)鍵。農(nóng)業(yè)機(jī)械是農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要組成部分，將智能化技術(shù)融入農(nóng)業(yè)機(jī)械中既可以降低農(nóng)民勞動量，還可以不斷提升農(nóng)業(yè)作業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。所以，相關(guān)人員需要細(xì)致分析如何使智能化技術(shù)有效運(yùn)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械中，這樣才可以確保我國農(nóng)業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。