平國偉

摘要：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的順利實施對于社會穩(wěn)定和經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和生產(chǎn)方式發(fā)生了很大改變，尤其是農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)的實施，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率顯著提高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力得到有效釋放的同時，生產(chǎn)效益和作物產(chǎn)量也得到了更好的保證。在機械設(shè)計領(lǐng)域，對于機械產(chǎn)品的研發(fā)和優(yōu)化目的在于進一步提高機具的作業(yè)能力，從而再次降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的勞動力需求，使生產(chǎn)在高效、合理、規(guī)律、便捷的條件下實施。自動控制技術(shù)作為新興的尖端技術(shù)，將其應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械領(lǐng)域，有利于提高農(nóng)機操控的便捷程度，并使農(nóng)機的作業(yè)更加規(guī)范合理，顯著降低生產(chǎn)過程的成本和資源浪費，進一步提升生產(chǎn)的實際收益。

關(guān)鍵詞：自動控制技術(shù);農(nóng)業(yè)機械;應(yīng)用

1農(nóng)業(yè)機械自動控制技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的機械化程度不斷深化，自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中的應(yīng)用逐漸增多。尤其是GPS和GIS技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械自動化控制方面的應(yīng)用，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來新的體驗和突破。近年來，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)滲透到眾多生產(chǎn)領(lǐng)域，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)的典例也越來越多，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向縱深方向發(fā)展提供動力。

受地形地貌和農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展等客觀因素的影響，我國的農(nóng)業(yè)機械自動化水平與先進國家有一定差距，亟需完善農(nóng)業(yè)機械自動化生產(chǎn)的相關(guān)機制、機械質(zhì)量和品牌創(chuàng)新意識等。

2農(nóng)機自動控制技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

一是響應(yīng)速度快，自動控制技術(shù)以電氣技術(shù)為依托，實施過程中的信號傳輸具有時間短、準確度高等優(yōu)點，幾乎可以達到農(nóng)機動作的實時響應(yīng);二是性能穩(wěn)定可靠，自動控制技術(shù)的應(yīng)用多采用技術(shù)成熟的I/O輸入輸出信號技術(shù)，并配套光電隔離的抗干擾功能，加之在信息接收端配套濾波系統(tǒng)和濾波技術(shù)，有效保證了控制過程的可靠性;三是具有良好的性能提升與優(yōu)化空間，通過豐富的接口和可編程技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)控制能力和相關(guān)功能的不斷豐富，使農(nóng)機產(chǎn)品能夠不斷滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需求;四是故障診斷與處理功能能夠?qū)崿F(xiàn)對農(nóng)業(yè)機械作業(yè)狀態(tài)的實施監(jiān)測，并對可能存在故障的零件或機構(gòu)及時作出警報響應(yīng)，對于部分因軟件而產(chǎn)生的故障問題，還具備一定的自我修復(fù)能力?？傊?，農(nóng)機自動控制技術(shù)的應(yīng)用使農(nóng)機的使用更加便捷，操作體驗顯著上升。

3自動化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的具體應(yīng)用

3.1農(nóng)作物種植中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式是需要通過人工來進行勞作和生產(chǎn)的，需要耗費大量的人力和物力，且種植效率和質(zhì)量參差不齊，對農(nóng)業(yè)收成產(chǎn)生直接的影像。早期在農(nóng)業(yè)機械中主要是通過耕地及、拖拉機等半自動化機械來進行農(nóng)業(yè)種植，但這些機械自動化水平較低，雖然能夠有效緩解農(nóng)民的體力勞動，提升農(nóng)業(yè)耕作效率，但對于我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展還是起到制約。隨著科技的發(fā)展和進步，農(nóng)業(yè)機械技術(shù)也在不斷的發(fā)展與進步，在農(nóng)業(yè)機械中已經(jīng)廣泛采用了一些新的技術(shù)和手段，憑借新進的智能化感應(yīng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，全新自動化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中得到普及應(yīng)用，使農(nóng)作物種植工作更好的開展。如在水稻種植中通過自動化耕種農(nóng)業(yè)機械，根據(jù)水稻種類對水位高低要求，種植間距要求等，實現(xiàn)自動化精細化調(diào)控，提升水稻的種植質(zhì)量，降低農(nóng)民勞作強度，提升水稻種植效率。

3.2地理信息技術(shù)

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，地理信息技術(shù)發(fā)揮著重要的作用，融入智能控制技術(shù)和地理信息技術(shù)，可以將智能控制技術(shù)和農(nóng)業(yè)科學(xué)工作緊密聯(lián)系起來。例如可以利用地理信息系統(tǒng)檢測農(nóng)作物和土壤狀態(tài)等數(shù)據(jù)，科學(xué)分析農(nóng)作物生產(chǎn)周期和土壤環(huán)境，準確評估農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)動態(tài)化管理。此外利用地理信息系統(tǒng)，可以建立農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模型，通過數(shù)據(jù)分析，將生產(chǎn)結(jié)果準確地呈現(xiàn)出來，科學(xué)評估和預(yù)測農(nóng)作物，保障農(nóng)作物生產(chǎn)質(zhì)量。例如在發(fā)生病蟲害之后，可以利用地理信息系統(tǒng)分析農(nóng)作物受災(zāi)情況，明確受災(zāi)面積和受災(zāi)程度，根據(jù)數(shù)據(jù)制定針對性的防治措施，提高防治效果，避免資源浪費。

3.3農(nóng)作物自動采收

在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式和半機械化生產(chǎn)模式下，農(nóng)作物采收需要大量的人力。在實際操作中，自動采摘裝置配有感應(yīng)器，能夠自動辨別農(nóng)作物的熟度，實現(xiàn)農(nóng)作物的適時采收和科學(xué)采收。有的自動控制系統(tǒng)能根據(jù)農(nóng)作物的生長屬性測定每一個果實的成熟度和成熟位置，再按照系統(tǒng)錄入的參數(shù)要求完成某一類型的指令，確保農(nóng)作物符合采摘要求。

除谷物利用自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)收割、割曬、脫粒等作業(yè)一次性完成外，西紅柿、西瓜、卷心菜、蘋果、柑橘、棉花等農(nóng)產(chǎn)品的收獲機械也逐漸實現(xiàn)自動化控制。采摘機械采用激光瞄準系統(tǒng)能夠快速準確地瞄準目標，大大提高農(nóng)作物采摘速度。

3.4自動灌溉技術(shù)的實施

自動灌溉技術(shù)是精確灌溉實施的保證，自動灌溉的控制系統(tǒng)包含土壤含水量檢測和供水控制兩方面的功能，通過土壤溫濕度傳感器檢測土壤濕度或通過遙感技術(shù)檢測土壤濕度，結(jié)合天氣預(yù)報信息分析和選擇適當(dāng)?shù)墓喔葧r機，是自動灌溉技術(shù)實施的標準邏輯。自動控制的關(guān)鍵功能在于灌溉條件的判斷，當(dāng)確定灌溉后，控制水泵提供灌溉動力，即可滿足及時灌溉的要求。

3.5農(nóng)作物自動采收

在農(nóng)作物成熟后通過自動化設(shè)備來實現(xiàn)農(nóng)作物自動采收，在自動化控制技術(shù)的應(yīng)用中對相關(guān)設(shè)備設(shè)定參數(shù)，并通過程序自動控制，讓設(shè)備執(zhí)行程序命令，從而實現(xiàn)自動采摘。在農(nóng)作物采摘過程中，還要根據(jù)農(nóng)作物生長特性對相關(guān)數(shù)據(jù)進行測量，如對果蔬某階段成熟特征分析，果樹成熟位置分析等，并將相關(guān)數(shù)據(jù)錄入到系統(tǒng)中，通過自動化設(shè)備來執(zhí)行命令，完成設(shè)備自動采摘[7]。此外，自動化控制技術(shù)也可以通過傳感器來獲取一些外界的數(shù)據(jù)和信息，對設(shè)備內(nèi)部設(shè)定自動控制程序參數(shù)，在自動采摘時可以讓程序參數(shù)更符合農(nóng)作物采摘需要。

3.6智能化溫室控制技術(shù)

利用智能化溫室控制技術(shù)，可以優(yōu)化農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)方式，降低天氣變化的影響。在溫室大棚中的采光設(shè)備和通風(fēng)設(shè)備，需要利用精密溫度控制系統(tǒng)。在溫、濕度控制系統(tǒng)中融入智能控制技術(shù)智能化控制溫度和濕度，利用自動溫、濕度感應(yīng)器實時檢測溫室指標，隨后向控制中心傳輸檢測到的溫度和濕度等數(shù)據(jù)，控制中心負責(zé)數(shù)據(jù)分析和運算。根據(jù)計算結(jié)果自動調(diào)整溫室大棚的門窗和控制設(shè)備等，為農(nóng)作物提供良好的生長環(huán)境，保障農(nóng)作物的產(chǎn)量。

3.7糧食烘干的自動化技術(shù)

近年來，我國糧食烘干的自動化技術(shù)發(fā)展很快，如圖2所示的自動烘干設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)自動進糧、自動烘干、溫濕度可調(diào)、熱風(fēng)循環(huán)、糧食貯存等功能，烘干過程按照預(yù)設(shè)的程序執(zhí)行，由傳感器檢測糧食烘干程度，全程不需要人工干預(yù)，已具備較高的自動化水平。

結(jié)論

綜上所述，在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中自動控制技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，可以實現(xiàn)自動耕種，自動采摘等，大大減少了人力資源的投入。在農(nóng)業(yè)機械應(yīng)用中，還要加大對自動控制技術(shù)的研究和探索，根據(jù)農(nóng)作物的生長需求和要求，對自動控制技術(shù)進行合理應(yīng)用，提升農(nóng)機生產(chǎn)水平，提高農(nóng)作物的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，逐步實現(xiàn)農(nóng)業(yè)規(guī)?；a(chǎn)和自動化生產(chǎn)，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的改革和進步。

參考文獻：

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