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伴隨先進科技的穩步向前發展,其中的電子技術也以其更集約、大型、高效、環保等優勢,被日益廣泛地應用在農業生產當中。而目前在全國范圍內,現代農業也正在實現機械化生產,并在各種裝備機械中,大量引進電子技術,并也愈發頻繁地應用現代電子技術,極大地促進了農業裝備機械性能的快速提升,并推動著中國農業事業的進一步發展。同時,農業領域的裝備機械不斷創新技術成果,為迎接該發展機遇也創造了條件。
1概述電子技術
通常電子技術指的是借助電子、通信等先進技術,來搜集、傳輸、儲存、編輯、呈現、歸類并使用信息等,且統稱為傳感技術,能促進人們感知信息。其中搜集信息主要涉及對信息的準確識別、提取擴展、有效檢測等。目前,有許多傳輸信息的方法,有一般的移動通信,而深入的傳播則會由“過去”傳輸到“現在”,而記錄則為這樣的傳播渠道。針對語言、文字等信息,均可以適當予以處理。而信息識別還能延伸至更加復雜多變的模式,如信號、神經等,在使用信息時,主要涉及顯示、控制等方面的技術。
2在現代農業裝備機械中電子技術的構成
在農業裝備機械中,通過電子技術,可以檢測產量、作物、采樣土壤等,以搜集數據信息,全面了解田塊當中作物的自然生態環境的特征。
2.1采集數據
2.1.1采集產量
在農業聯合收割機中,采集產量的部分,有涉及定位技術、測量裝置?;诖?,在收割的過程中,能定時地不斷記錄土地的產量,并通過文本將這些數據儲存到磁卡上,再讀入計算機等待處理。利用GPS的高定位精度、傳感器的優良測量精度、先進的割幅、機器快速前進等,來更加準確地采集數據。
2.1.2采集土壤信息
在土壤中往往涉及含水量、肥力、耕耘深度等信息。借助GPS技術,能夠定位采集田間的土樣,但采集到的土樣通常還必須送至實驗室方才能處理分析,故此需要投入一定的成本時,導致這一技術的應用范圍相當有限。
2.1.3采集苗情、病蟲害
在田間借助機載GPS部件,又或自主攜帶GPS,便能隨時隨地定位并詳細記錄下來,農作物的生長情況,又或具體分布病蟲草害的內容,但這些數據目前在相當大的程度上,需要憑借人的判斷水平來控制準確度。
2.1.4采集其他數據
在測量地形邊緣時,通常借助有配備GPS的農業機動車,又或人工自主攜帶GPS,沿著田間邊界來回行走一圈,即可以記錄邊界中的點,并形成平滑的邊界圖。此外,還能采集到最近幾年的農作物輪作信息、產量平均值、耕作施肥信息、種植種類、施用農藥化肥、田間氣候等信息。
2.2分析數據
2.2.1獲取產量分布圖
通常是在連續采樣的過程中,采集到的產量數據,一般借助移動平均法,平滑處理數據曲面,以避免測試誤差出現,并詳細顯示地區的分布基本規律與變化發展趨勢。
2.2.2獲取土壤分布圖
在采樣土壤往往是非連續的,要求估計土壤采樣點數據,從已知采樣點對應的土壤數據出發,來估計臨近沒有采樣的點的相應土壤數據信息,并按照采樣點的量,利用有效的數學方法加以修正。
2.2.3獲取苗情、病蟲害圖
在采集這種數據時,并不能似連續測量產量,或者柵格采樣土壤那樣,而需要在行走的過程中人為進行定點數據記錄。所以,通常采取趨勢面來分析處理這些數據,也即通過某種代表性函數曲面,來逐步逼近這種信息分布在空間情況。
3電子技術在農業機械化生產中的作用
3.1加快農村科技化的步伐
在傳統的農業生產模式下,以人力勞作為主,而借助電子科技,則能縮減勞動人員,簡化農業生產的整個過程,推動鄉村科技化的快速發展,完成中國城鄉一起進步的宏偉目標。
3.2節省水資源
在農業生產中,水屬于不可或缺的資源,而目前全國很多區域卻明顯匱乏水資源。但農業往往需要大量的水,引進電子技術的灌溉設備,則能更充分地發揮水資源的作用。比如,先確定土壤是否需要水,再經由感應體系傳輸至計算機終端并下達命令,以大幅節省水資源。
4在現代農業裝備機械中電子技術的應用
4.1在現代農業裝備中的應用
4.1.1電子設計、制造技術的應用
在設計農機裝備的過程中,借助計算機軟件,能夠更好地設計外觀、形成構圖,并生成最終的工程圖,再發揮仿真學、運動學、優化設計等的功用,來實現農業生產操作的仿真模擬,以促進設計效率的提升、成本的降低。而進一步查漏補缺農機裝備,還可以更好地達到設備要求。同時,借助先進的制造技術,還能生產、組裝更優質的農機裝備,以最大化工作效率、最小化成本。
4.1.2智能控制的應用
在農業領域,在智能控制現代裝備中,主要涉及農業物聯網、無線傳感、環境網絡監測等體系。目前,在現代農業裝備生產企業中,通過融入、推廣應用科研、先進技術等,可以增大農業現代新裝備的補貼,加快農業裝備業提升創新水平的步伐,并逐步完善相應的動力機制。
4.2在現代農業機械中的應用
4.2.1耕整地機械
目前,在各種精細平整土地的技術中,有機結合激光技術和現代耕整地機械的技術最為先進。其中的激光束平面能夠取代傳統機械平地中原有的人眼目視,并以之為控制基準,再借助伺服液壓體系,來操縱使用耕整地機具,以按要求來平整土地。
4.2.2播種機械
借助電子信息技術,變量智能播種機,可以更準確地分析整個農田的土壤條件,再根據數據分析結果,并綜合考量各種因素,如土壤平整度、墑情、地理條件等,以更精準地實現變量播種。
4.2.3收獲機械
在電子技術下的收獲機,往往帶有信息采集體系,如定位儀、產量傳感器等。在收獲作業的過程中,能生成小區域產量信息,在計算機的分析處理下,便能得出田間作物的實際產量分布圖。同時,還能定量檢測出作物的含水情況、營養成分等,為更好地管理、灌溉田間、施肥等供給數據信息。
4.2.4施肥機械
在施肥機械中,借助配置的傳感器、測試儀,能夠根據土壤的種類、養分、產量等,來科學地配比土壤微量元素和農業有機肥,并更好地定位、定量施肥。
4.2.5灌溉機械
目前,在現代農業中,節水灌溉主要涉及噴灌、滴灌、滲灌等機械,且均有連接著計算機。借助傳感器,便能感知田間空氣與土壤的濕度,并根據事先確定的作物實際需水情況,來根據生育期、作物實際需水量、土壤墑情等,在計算機的輔助下自動化灌溉農田。
4.2.6自走式機械
在自走式現代農業機械中,控制技術表現出更加明顯的智能化、網絡化特征。在大型拖拉機、結構復雜多變的農業機械中,現已按照多個標準化的控制單元,其實已帶有獨立的智控終端,用于處理信息、控制計算機。以上屬于專門針對我國農機應用環境,而精心設計、制造的通用微小型的計算機,且接口標準統一,并融入了局域網控制技術、通信協議等。
4.2.7拖拉機
在拖拉機中,傳統的駕駛室儀表盤有積極引進電子監視,以此來大幅優化了人機交互操作界面。在屏幕上即能根據操作者的需要,隨意選擇不同的終端信息,以利用數據庫,顯現出多媒體信息,如圖形、數據、語音等。同時,還可以在微型智能卡中,動態高密度儲存數據信息。然后,通過智能卡,帶回田間數據信息到辦公室,再借助計算機高級軟件來加以處理。同時,還能經由智能卡,傳送管理人員的操作決策、指令至拖拉機智控終端,以自動化操作農機。
5結語
綜上所述,在現代農業裝備機械中,通過創新地推廣應用電子技術,非常成功地變革了中國農村產業的生產情況。然而,我國和西方國家農業領域的電子技術相比,依然存在著一定的距離。所以,中國有關部門需要大力研究探索電子技術與現代農業生產,大力培養優秀的人才,以支持中國現代農業裝備機械快速跨越到電子現代化的時代。
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作者:劉勁松 單位:南安市工業學校