農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化控制技術(shù)分析

焦永紅　李俊

摘 要：自中國改革開放以來，國家綜合實(shí)力日新月異，生態(tài)文明建設(shè)日趨完善?？萍佳邪l(fā)與自主創(chuàng)新不斷發(fā)展與進(jìn)步為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動提供了較好的技術(shù)服務(wù)。農(nóng)機(jī)設(shè)備的應(yīng)用，可以很大程度地限度地增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率，并緩解工作時(shí)的壓力，在各種現(xiàn)代化科技的輔助健全下，傳統(tǒng)的半自動化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施慢慢獲得升級，繼而實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)自動化機(jī)械發(fā)展，以建設(shè)合乎時(shí)代需求的智慧化農(nóng)業(yè)管理體系。本文對農(nóng)業(yè)機(jī)械對自動化控制技術(shù)的應(yīng)用展開分析，供您參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械 自動化控制技術(shù) 現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 智慧農(nóng)業(yè)

中國土地面積廣闊無垠，人口基數(shù)諸多，所以大力推廣發(fā)展農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，在保證民眾的膳食需要前提下，切實(shí)為社會經(jīng)濟(jì)的長期穩(wěn)定發(fā)展增添助力。農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中所表現(xiàn)出來的社會價(jià)值非常明顯，但根據(jù)目前現(xiàn)實(shí)情況來講，我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展仍然存在落后性，其主要因素除了生產(chǎn)經(jīng)營方式不是很健全外，還體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施滯后，所以，強(qiáng)化自動化農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用刻不容緩。

1 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的積極作用

1.1 減少人力資源消耗

在新形勢下，伴隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備自動化程度不斷提高，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型創(chuàng)造了有效的動力。農(nóng)業(yè)智能化機(jī)器設(shè)備的應(yīng)用，讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流程更有效率、便捷，而且機(jī)器設(shè)備也可以取代傳統(tǒng)的手工操作的形式，在生產(chǎn)率與質(zhì)量提升的前提下，農(nóng)民可以擴(kuò)展耕地面積，推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體量的擴(kuò)充。

1.2 符合農(nóng)業(yè)發(fā)展需求

在農(nóng)業(yè)種植活動的實(shí)施過程中，缺少工作效能，造成農(nóng)村耕地資源浪費(fèi)狀況普遍存在，而自動化農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用，可以憑借簡易的操作達(dá)到農(nóng)業(yè)種植，所以只需農(nóng)村長輩群體能學(xué)會操作方法，便可以再次充分利用農(nóng)村農(nóng)田，從而達(dá)到農(nóng)村的長期建設(shè)與發(fā)展。

1.3 構(gòu)建新型農(nóng)業(yè)模式

新時(shí)代下，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)出現(xiàn)變化，職業(yè)化農(nóng)村居民的崛起，對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式提出新的需求，所以，在農(nóng)業(yè)種植過程中結(jié)合現(xiàn)代科技，可以加速打造新型的智能農(nóng)業(yè)模式，持續(xù)加速農(nóng)村的發(fā)展水平，對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)缺陷實(shí)施解決，從而在提振農(nóng)業(yè)發(fā)展動能的前提下，為鄉(xiāng)村振興而作出貢獻(xiàn)。

2 自動控制技術(shù)的優(yōu)勢

（1）穩(wěn)定度。運(yùn)用光電隔離導(dǎo)入或是導(dǎo)出把控農(nóng)機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)訊號，不但在農(nóng)用機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)中，完成了分隔外界電源電路與控制電器內(nèi)電路的目標(biāo)，并且也保證了農(nóng)用機(jī)械字極端環(huán)境下維持良性的工作狀態(tài)，推動了農(nóng)用機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定度的進(jìn)一步提升。

（2）配置簡易靈便?？茖W(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，傳感系統(tǒng)、智能控制器在持續(xù)地運(yùn)用到農(nóng)用機(jī)械中，這樣的組合靈活多樣的農(nóng)用機(jī)械自控系統(tǒng)，不但能夠滿足農(nóng)用機(jī)械運(yùn)行中智能控制的現(xiàn)場訊號需要。而且這樣的以模塊化設(shè)計(jì)構(gòu)造為核心的自控系統(tǒng)，合理提高著農(nóng)業(yè)智能化的效率，此外，因?yàn)檗r(nóng)用機(jī)械自控系統(tǒng)重點(diǎn)是運(yùn)用電纜線和機(jī)架等將主機(jī)電源、輸入輸出、微處理器等控制模塊連在一起，所以農(nóng)用機(jī)械生產(chǎn)廠家一定要嚴(yán)格結(jié)合農(nóng)用機(jī)械自動化控制技術(shù)的需求，實(shí)施農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化操控系統(tǒng)的組合搭配，才能體現(xiàn)出其在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的積極意義。

（3）實(shí)時(shí)處理。電控優(yōu)越性比較多，在這當(dāng)中傳輸速率快和能夠?qū)崟r(shí)處理是相對較大的一個(gè)優(yōu)越性。所以，機(jī)械自動化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中予以運(yùn)用，便能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理各種類型農(nóng)用機(jī)械的效果。

（4）故障自動檢測。利用在農(nóng)用機(jī)械中裝設(shè)各種類型傳感器的方法，技術(shù)人員可在農(nóng)用機(jī)械運(yùn)行異常后，結(jié)合故障自動處置系統(tǒng)的反應(yīng)，擬定合理的農(nóng)用機(jī)械維修計(jì)劃。

（5）增強(qiáng)農(nóng)機(jī)設(shè)備利用效率?，F(xiàn)階段自控技術(shù)所使用的傳感系統(tǒng)和智能控制器全是全球統(tǒng)一的零配件，在實(shí)施選擇和更換時(shí)有著相當(dāng)大的選擇范圍。不過隨著科技的進(jìn)步，自控技術(shù)的零配件構(gòu)造也必將要被持續(xù)優(yōu)化，其靈活度的提升使之通用性獲得了提高。與此同時(shí)，自控技術(shù)對各類農(nóng)機(jī)設(shè)備運(yùn)行的需求都可以實(shí)現(xiàn)較好地滿足，對于各類農(nóng)機(jī)設(shè)備的運(yùn)用需要，自控技術(shù)能夠靈活地實(shí)施，微型智能控制器及模塊化設(shè)計(jì)構(gòu)造可以實(shí)現(xiàn)更好地轉(zhuǎn)換與調(diào)整，這樣則可以有效地達(dá)到提高農(nóng)機(jī)設(shè)備利用效率的功效。

3 我國農(nóng)業(yè)自動化的發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 缺乏較高的農(nóng)業(yè)制造業(yè)發(fā)展程度

首先國內(nèi)農(nóng)業(yè)智能化發(fā)展水平地域差異特別大，在邊遠(yuǎn)落后地區(qū)農(nóng)業(yè)智能化技術(shù)的發(fā)展水平極低。此外，在關(guān)鍵發(fā)展的趨勢上因?yàn)閲鴥?nèi)缺乏高品質(zhì)的農(nóng)機(jī)品牌，這就造成我們國家的農(nóng)機(jī)制造廠商雖能制造出非常多的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品，然而產(chǎn)品質(zhì)量卻不樂觀。

3.2 缺乏自動化創(chuàng)新能力

缺少自主創(chuàng)新能力還會造成我們國家的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備不能按實(shí)際的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)實(shí)際需求生產(chǎn)制造，這便可能造成非常多的浪費(fèi)現(xiàn)象而且無法增強(qiáng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)效率。缺少自動化自主創(chuàng)新能力還會造成必須在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中引入非常多的進(jìn)口機(jī)械，這便在很大程度上提高了生產(chǎn)成本。因而，缺少自動化自主創(chuàng)新能力是我們國家自控技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備實(shí)際操作中出現(xiàn)的嚴(yán)峻問題。

4 自動化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用

4.1 智能化種植技術(shù)

大農(nóng)業(yè)智能化技術(shù)可以進(jìn)一步細(xì)化為以下幾個(gè)方面：（1）管理層，包含智能移動終端、電腦筆記本及PC等各種智能終端設(shè)備，它的作用就是對農(nóng)作物實(shí)施遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控；（2）現(xiàn)代農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容的數(shù)據(jù)平臺，基本功能以歸納、整理及具體分析傳感器收集到的數(shù)據(jù)信息為主導(dǎo)，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的主要內(nèi)容；（3）信息的采集模塊，負(fù)責(zé)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的上傳；（4）應(yīng)用層，其由各種傳感器組成，比如濕度傳感器、CO2濃度檢測儀等，能夠及時(shí)把農(nóng)作物的生長信息傳輸至管理層，輔助人員對農(nóng)作物生長形勢有比較全方位了解，保證農(nóng)作物的處理及時(shí)性。農(nóng)業(yè)智能化技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，高效釋放了社會生產(chǎn)力，提高了農(nóng)作物的發(fā)芽率。

4.2 農(nóng)作物播種收割自動化技術(shù)

農(nóng)作物栽種與收獲是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最忙碌階段。如果可以將自動化技術(shù)用在農(nóng)作物栽種、收獲環(huán)節(jié)中，即在農(nóng)機(jī)設(shè)備的配合下，可以讓農(nóng)民真正擺脫往日肩擔(dān)、背扛、手拎的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式。農(nóng)作物對栽種節(jié)氣有著較嚴(yán)苛要求，錯(cuò)過了最理想的栽種時(shí)間，則極有可能對農(nóng)作物質(zhì)量、生產(chǎn)量造成較顯著的影響，運(yùn)用自動化設(shè)備，能夠成功實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)計(jì)劃。農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化不但有栽種高效的特點(diǎn)，還可以讓種子分布均勻度、間距科學(xué)性等得到保證，也有助于日照、土質(zhì)、通風(fēng)等都達(dá)到最好的狀態(tài)。

在農(nóng)作物成熟后，若使用人工實(shí)施收獲、運(yùn)送，就會花費(fèi)大量的時(shí)間、人力與精力。而如果可以將自動化機(jī)械用在農(nóng)作物收獲作業(yè)中，構(gòu)建集成化收獲管理機(jī)制，在自動化技術(shù)保障下，對農(nóng)作物進(jìn)行篩選，根據(jù)不同農(nóng)作物使用不同方式的收獲設(shè)備及方法。水稻在我國是三大主糧之一，使用自動化機(jī)械收割水稻環(huán)節(jié)中，一整套功能齊全的收獲設(shè)備不但能快捷地達(dá)成收割水稻的任務(wù)，還可以直接實(shí)現(xiàn)剝離、清潔、裝包。由此可見，在自動化機(jī)械的支持下，能輔助農(nóng)民在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)成收割水稻的任務(wù)和后續(xù)所有工作事項(xiàng)，推動我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)集約化生產(chǎn)的進(jìn)程。

4.3 自動化節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)

如今的社會，伴隨經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和工業(yè)化水平的不斷提升，農(nóng)業(yè)種植技術(shù)創(chuàng)新改革同樣在熱火朝天地進(jìn)行中。以往的灌溉方式對于精良的科技創(chuàng)新，已不占有優(yōu)勢，此時(shí)自控技術(shù)在高效節(jié)水灌溉上的優(yōu)勢就充分體現(xiàn)出來了。第一，自動化控制系統(tǒng)擁有獨(dú)立的監(jiān)控性能，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控農(nóng)業(yè)中農(nóng)作物生長發(fā)育狀況，同時(shí)對農(nóng)作物生長期的性能指標(biāo)實(shí)施智能化的研究，然后利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)將農(nóng)作物性能指標(biāo)反饋給中央控制器，中央控制器再按照農(nóng)作物每一項(xiàng)生長發(fā)育指數(shù)得出科學(xué)合理的結(jié)果，推算出農(nóng)作物最理想的灌溉期，既保證了農(nóng)作物良好的生長，又最大限度地規(guī)避了水資源的白白浪費(fèi)。

4.4 農(nóng)作物生長條件的設(shè)定與控制

依托于信息自動化工作原理，將自控技術(shù)運(yùn)用于農(nóng)業(yè)種植設(shè)備，可以科學(xué)合理、精確地把控農(nóng)作物種植環(huán)境下的平均溫度、濕度等主要參數(shù)，為提升作物產(chǎn)量和推動農(nóng)作物反季生產(chǎn)提供了合適的環(huán)境條件。在溫棚內(nèi)裝設(shè)溫濕度監(jiān)控感應(yīng)系統(tǒng)，使其和控制端相互連接。按照農(nóng)作物生長的真實(shí)需求調(diào)節(jié)溫度、濕度、日照時(shí)間等主要參數(shù)，系統(tǒng)利用光感應(yīng)器分析與記載參數(shù)指標(biāo)，并把數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)傳輸至控制端，完成對溫濕度監(jiān)控的調(diào)整和把控。按照實(shí)際需求讀取溫棚實(shí)時(shí)溫濕度記錄表，并予以遠(yuǎn)程基本參數(shù)設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)溫棚的溫濕度監(jiān)控智能控制管理。伴隨科技的日益完善，傳感設(shè)備也不斷創(chuàng)新，精確度掌控的效果也必定愈來愈好。

4.5 視覺自動識別

因?yàn)椴灰粯拥霓r(nóng)作物對日照的需要也不盡相同，因此工作人員在實(shí)施不同種類的溫室大棚管控時(shí)，應(yīng)當(dāng)規(guī)范的根據(jù)蔬果的成長時(shí)間和要求做光環(huán)境的優(yōu)化，這樣才能保證蔬菜的正常生長發(fā)育，但如果使用傳統(tǒng)的蔬菜大棚種植方法實(shí)施此項(xiàng)工作的話，不但難度高且需要花費(fèi)大量勞動力。伴隨自控技術(shù)在溫室大棚中的運(yùn)用，大棚種植人員只需運(yùn)用視覺識別系統(tǒng)精確的區(qū)別溫室大棚內(nèi)栽種的各種不同的蔬果，再根據(jù)蔬果生長特征和需求，恰當(dāng)?shù)膶?shí)施自動化遮光機(jī)的調(diào)節(jié)，就能充分滿足不同種類的蔬果對光環(huán)境的需求。

4.6 施肥自動化

智能化農(nóng)業(yè)智能化通常都是運(yùn)用智能控制其節(jié)水、節(jié)肥等各種過程，進(jìn)而最大限度地限度地運(yùn)用水肥資源，由此減少農(nóng)業(yè)種植成本，確保農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)收益的提高。另外，針對農(nóng)業(yè)自動化控制技術(shù)來講，應(yīng)該發(fā)揮出優(yōu)越性，可以把農(nóng)田灌溉和上肥兩者進(jìn)行融合，促使資源最大限度地限度地運(yùn)用，確保農(nóng)作物品質(zhì)。

5 提高自動控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用效率

5.1 結(jié)合農(nóng)業(yè)機(jī)械需求來選擇合適的自動化模式

城鎮(zhèn)化進(jìn)程的促進(jìn)作用下，越來越多鄉(xiāng)村人口著手奔入大城市，這使得農(nóng)村人口市場愈來愈小，但是面對逐漸上升的農(nóng)作物種植要，農(nóng)村勞動力資源和農(nóng)作物種植要間產(chǎn)生了強(qiáng)烈的反比例，為了能讓兩者間的矛盾可以有所緩解，一定要對機(jī)器設(shè)備予以重視，運(yùn)用大量現(xiàn)代化的機(jī)器設(shè)備促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提高，從而使農(nóng)村人口獲得釋放。此外我國農(nóng)業(yè)著眼于構(gòu)建高效化、節(jié)約性、安全性的發(fā)展方向，因此智能化控制系統(tǒng)要重點(diǎn)對農(nóng)業(yè)智能化方式的發(fā)展成效進(jìn)行全面的高效地分析評估，使農(nóng)業(yè)智能化發(fā)展可以搭配最佳的農(nóng)業(yè)自動化機(jī)械方式。

5.2 進(jìn)一步提升農(nóng)業(yè)機(jī)械中的自動控制技術(shù)水平

縱覽我國目前的農(nóng)業(yè)發(fā)展情況，其正處在特別重要的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型發(fā)展時(shí)期，這就導(dǎo)致我國政府與有關(guān)農(nóng)業(yè)擁護(hù)者將很多的心力與人力投入了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)中。相較于西方資本主義國家，我國在農(nóng)業(yè)自動化機(jī)械技術(shù)應(yīng)用上還存在很大距離。伴隨科技的不斷發(fā)展，我們可以慢慢體會到智能化技術(shù)實(shí)力與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展相互之間的密切關(guān)系，因此如要合力促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展，就一定要擴(kuò)大農(nóng)業(yè)自動化機(jī)械技術(shù)的發(fā)展，關(guān)注在此項(xiàng)技術(shù)技術(shù)上面的科學(xué)研究投入，由此促進(jìn)農(nóng)業(yè)智能化生產(chǎn)迅速成長并發(fā)展壯大。

6 結(jié)語

現(xiàn)階段，糧食危機(jī)、水源匱乏和環(huán)境破壞等突出問題亟須解決，而自動化控制在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用推廣有助于推動農(nóng)業(yè)智能化生產(chǎn)和可持續(xù)性發(fā)展。自控技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備中的運(yùn)用對現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有顛覆性的作用，集智能化控制系統(tǒng)、現(xiàn)代信息技術(shù)和農(nóng)作物種植為一體的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的趨勢。

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