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摘要:我國的科學技術不斷發展,給社會各個行業領域都帶來了全新的發展機遇和挑戰。我國是一個農業大國,在農業機械中運用自動控制技術是當前和未來必然的發展趨勢,不僅強化了農業機械的生產效率,還大大提高了農業生產中農產品的質量,節約了勞動力投入。因此,對農業機械中運用自動控制技術的特點進行了探討,結合我國農業機械的自動化發展現狀,分析了自動控制技術在農業機械中的具體運用。
關鍵詞:自動控制;技術;農業機械;運用
0引言
農業機械中運用自動控制技術,推動了現代化農業產業的快速發展,機械自動化技術將傳統的農業生產模式打破,促進了我國農業的現代化建設進程。機械自動化生產最早起源于西方農業,運用自動控制技術強化了生產效率。我國農業面臨著人口眾多、耕地資源貧乏的問題,有必要加強對農業現代化建設的研究,強化機械自動化的生產效率,將自動控制技術運用到農業機械中,推動現代化農業更長久的發展。
1農業機械運用自動控制技術的特點
自動控制技術指的是包括補償控制、閉環控制、開環控制在內的多種技術類別,由控制器、執行操作設備、被控制對象以及傳感器等多個部分組成。將自動控制技術運用到農業機械中能夠發揮出不可忽視的重要作用,推動了我國農業機械的現代化發展進程,大大提高了農業機械的運行效率,促進了農業生產質量的提升,保證農業生產的經濟收益和良好的綜合效益,使我國的農業現代化發展得到有力的推進。自動控制技術在農業機械中具有顯著的優勢特點,例如,其穩定性良好、功能配置更加靈活、實現了實時控制等[1]。
2我國農業機械的自動化發展現狀分析
我國經過了長期的發展,在農業領域中已經取得了顯著的發展成績,但是農業機械在自動化建設和發展方面仍舊存在諸多的不足和問題亟待完善,尤其是在我國不同的地區領域內,存在較大的農業自動化水平差異,偏遠的農村地區農業機械的自動化水平普遍較低,應用自動化控制技術的程度不足。農業機械在自動化發展中缺少創新動力,整體的農業自動化技術智能水平偏低,和發達國家相比仍舊存在較大的提升空間。目前來講將自動化技術運用到農業機械中,提高了農業生產的效率,使農業勞動力需求有所減弱,但是整體的機械化水平仍舊不足,很多農業生產過程中依然是以人力的方式為主開展生產活動,農民只是在部分機械操作中實現了精細化、智能化、自動化的控制和處理。現階段發達國家的農業自動化技術逐漸完善并趨于飽和,我國的農業自動化應更進一步的研究和深入探索,致力于發揮出自動控制技術的優勢,推動農業機械的自動化發展,提高我國農業機械的自動化水平[2]。
3自動控制技術在農業機械中的具體運用
3.1自動化地理信息技術應用。在農業機械中運用自動化控制技術,體現在農業生產中自動化地理信息技術的有效應用,地理信息系統是農業自動化發展中的重要技術手段,通過地理信息技術和自動控制技術的融入和有效運用,使農業科學工作和技術之間的關聯更加緊密,發揮了二者的技術優勢作用,提高了農業機械的自動化水平。例如,地理信息系統可以對相關數據進行詳細的監測,包括土壤數據、土地農作物數據等,分析土壤環境和農作物的生長周期等各項具體情況,對整體的農業生產效率進行綜合性的評估,實現信息動態化管理的最終目標[3]。以農作物的病蟲災害為例,運用地理信息系統可以將農作物病蟲害的受災面積、受災程度等準確、全面的反映出來,展開詳細的分析工作,由相關人員結合獲取到的數據信息,制定切實可行的針對性解決措施,大大減少了投入生產中的人工成本。避免發生人力資源浪費的情況,減少了投入到農業生產中的時間,提高了農業生產的自動化水平[4]。
3.2施肥自動控制技術應用?,F代化農業的發展目標是實現最終的自動化、智能化農業生產管理工作,例如,可以在農業的施肥、灌溉水源等多個環節進行自動化的控制,保證化肥、水資源良好的利用效率,促進農業生產水平和生產效率的提升。以施肥控制為例,在施肥控制工作中運用自動控制技術,可以結合灌溉與施肥這兩個重要的環節,將肥料和水在壓力作用下充分結合在一起,實現自動化的施肥目標。現代化的自動施肥灌溉改變了傳統的施肥灌溉模式,在時間、人力、材料成本上最大程度的減少了投入,提高了施肥工作的準確性,強化施肥的綜合效率。運用施肥自動控制技術使農業機械的現代化、智能化水平有所提升,推動了農業自動化更好的發展[5]。
3.3自動化溫室控制技術應用。我國快速發展的科學技術應用到農業機械中,有效發揮了自動控制技術的作用,給農產品的生產方式帶來了全新的發展機遇,運用自動化溫室控制技術,降低了天氣對農作物形成的不利影響。我國的農業溫室大棚產業快速崛起,運用通風設備、室內采光設備等,實現了對溫室大棚的科學合理控制,使其保持適宜的溫濕度。通過精密溫度控制系統,發揮自動化溫室控制技術的有效作用,使自動控制技術和溫度控制系統相結合,提高了溫度控制的自動化水平,達到了自動化控制溫度的目標。在必要的情況下,可以將自動溫度感應器安裝到農業生產的各個環節中,對溫室大棚的室內溫度、濕度以及二氧化碳含量進行隨時隨地的監測,向控制中心自動傳送數據。經過數據中心的預算和分析研究后,得出最后的實施方案,以此為依據對室溫進行自動的調整,可以打開溫室大棚的通風窗、空氣循環機等相關設備,保證能夠根據農作物的生長狀態和需求,對室內溫度進行合理的調控。
3.4視覺識別技術應用。農業生產中的農作物種類比較多,不同的農作物對光照的需求也存在一定的差異,以種植了多種蔬菜的大棚為例,人工方式下調整光照強度、對蔬菜的生長周期進行分析是一項系統、強度較大的工程,需要投入的人工成本較高。農業機械的自動化控制技術發揮了視覺識別技術的技術優勢,結合農作物的實際種植情況,將視覺識別系統添加到蔬菜大棚的自動化控制系統內,可以區分大棚內不同的蔬菜。結合處于不同生產周期內的蔬菜類別,觀察其外觀變化,調整棚內的自動遮光系統,通過轉動遮光設施可以控制光照強度的變化,滿足不同蔬菜作物的光照需求。這一過程中,農戶的勞動成本大大降低,不需要過多的人員參與即可完成視覺識別技術的應用過程。視覺識別是農業機械自動控制技術中的一項技術性較強的應用,投入成本高,因此在具有較高附加值的蔬菜種植中較為實用。目前在我國的普通農業種植中并未普及該技術,未來一段時間內,仍舊要在農業的機械自動化發展中,不斷地探索加強對自動控制技術的有效運用,推廣新技術、引進新設備,強化我國的農業生產綜合實力。
3.5自動采摘技術應用。自動采摘技術被廣泛的運用到我國的農業機械和農業生產中,這一技術立足于計算機系統和計算機應用,設置相應的采摘方式和采摘路徑,借助相應的指令要求對設備進行合理的控制。自動采摘技術是按照規定的路線前進,采摘設備會根據自動傳感器的反饋,分析和判斷蔬菜的生長情況,當農作物滿足采摘的條件時,采摘設備會結合其它的各項因素,決定是否要對農作物進行采摘。該技術的自動化水平較高,在全面自動化的蔬菜大棚中適用性較強,提高了農業生產的效益,廣泛運用自動采摘技術,能促進我國的農業機械自動化水平有所提高,推動了農業生產更快、更好的發展。
4結論
綜上所述,農業機械的自動控制技術應用在未來仍有很大的發展空間,需要相關人員不斷的探索和研究,在農業機械中提高自動控制技術的應用水平,解決現階段我國農業機械自動化發展中存在的普遍問題。強化現代化農業的生產力,推動農業現代化建設與發展。
參考文獻:
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[2]葛玉明.PLC技術在農業機械電氣自動控制中的應用[J].南方農機,2020,51(20):19-20.
[3]孟慶亮,陳亦軍,范巍挺.自動控制技術在農業機械中的應用[J].農機使用與維修,2020(10):130-131.
[4]王冬梅.自動控制技術在農業機械中的應用[J].南方農機,2020,51(16):49-50.
[5]谷蘭菊.自動控制技術在農業機械中的應用研究[J].種子科技,2020,38(15):138+140.
作者:王盛熹 劉俊勇 單位:湖北文理學院機械工程學院