劉春
摘要:進(jìn)入新時期后,中國農(nóng)業(yè)機械化步伐顯著加快,推動了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展。為進(jìn)一步改善農(nóng)業(yè)機械的使用性能,切實滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求,農(nóng)機設(shè)備中開始應(yīng)用智能化技術(shù)。基于智能化技術(shù)的支持,農(nóng)村勞動力得到解放,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率得到提高,有助于推動智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)農(nóng)民群眾的增收致富。
關(guān)鍵詞:智能化技術(shù);農(nóng)機;應(yīng)用
淮安市位于江蘇省中北部,地勢較為平坦,氣候條件優(yōu)良,十分適宜農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。近些年來,淮安市智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)工作正在穩(wěn)步開展,應(yīng)用了一系列的智能農(nóng)機設(shè)備,如智能高速插秧機、水稻收割機等。這些智能化農(nóng)機能夠顯著提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,降低人工成本,有利于農(nóng)民收入水平的進(jìn)一步提高。以智能高速插秧機為例,基于中央控制器的支持,促使無人駕駛、自動插秧等功能得到實現(xiàn)。同時,可以直接搭載穴播機、噴藥機等,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的便捷性得到極大增強。未來發(fā)展中,需進(jìn)一步加大智能農(nóng)機的研發(fā)和應(yīng)用,服務(wù)于地區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的推進(jìn)。
1? ? 智能化技術(shù)在農(nóng)機上的應(yīng)用價值
農(nóng)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)著基礎(chǔ)地位,直接關(guān)系到人民群眾的日常生活。數(shù)千年前,人們依靠人力開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動,之后逐步應(yīng)用牲畜。這種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式不具備較高的效率,且存在著極大的勞動強度。近現(xiàn)代以來,受科學(xué)技術(shù)發(fā)展的影響,逐漸有拖拉機、播種機、收割機等農(nóng)業(yè)機械出現(xiàn),傳統(tǒng)人工勞動被機械所取代,較大程度上提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。進(jìn)入新時期后,中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展步伐加快,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式提出了更高的要求,需通過智能化、信息化技術(shù)的深度應(yīng)用,進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,促使農(nóng)業(yè)機械的自動化生產(chǎn)得到實現(xiàn)。這樣不僅農(nóng)村勞動力得到解放,農(nóng)民負(fù)擔(dān)得到減輕,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率也可以得到極大提高。
近些年來,農(nóng)業(yè)機械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中應(yīng)用日趨廣泛,顯著推動了農(nóng)業(yè)的整體發(fā)展。各地政府結(jié)合實際情況,也將智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)作為重點,要求進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)機械的智能化、自動化水平。通過智能農(nóng)業(yè)機械的應(yīng)用,促使農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展步伐得到加快,農(nóng)民增收致富目標(biāo)得到實現(xiàn)。國務(wù)院在2018年明確要求,要將大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等一系列先進(jìn)技術(shù)深度應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械中,以便與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展趨勢相適應(yīng)[1]。實踐表明,通過將智能化技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械中,可以顯著提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源、勞動力的利用效率,避免農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動過多破壞和污染生態(tài)環(huán)境,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)保效益顯著擴大,有利于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)?;谥悄芑夹g(shù)的支持,可以有效豐富農(nóng)業(yè)機械的功能,高效解決現(xiàn)存的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題,極大程度上提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。同時,通過智能化技術(shù)的應(yīng)用,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械的安全、可靠運行得到實現(xiàn),能夠?qū)C械設(shè)備運行狀態(tài)自動監(jiān)控,自我發(fā)現(xiàn)、診斷故障問題,及時向農(nóng)民群眾發(fā)出預(yù)警,幫助農(nóng)民群眾第一時間解決故障問題,避免影響到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的高效實施。此外,基于智能化技術(shù)的支持,農(nóng)業(yè)機械還可以實時監(jiān)控氣候、環(huán)境等信息,農(nóng)民群眾深入分析這些收集過來的信息后,可以準(zhǔn)確預(yù)測后續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動,將下一階段的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)計劃科學(xué)制定出來,切實保障農(nóng)民群眾的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。以淮安市的物聯(lián)網(wǎng)智能大棚為例,通過應(yīng)用多種類型的傳感器,能夠?qū)崟r感知大棚種植環(huán)境;利用無線信息傳輸節(jié)點向系統(tǒng)后臺傳輸數(shù)字信號后,服務(wù)器將會以圖形化方式向人們呈現(xiàn)。一旦棚內(nèi)環(huán)境某一數(shù)據(jù)出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象,可以自動發(fā)出報警信息,且對電磁閥、風(fēng)機等設(shè)備自動開啟和關(guān)閉。
2? ? 智能化技術(shù)在農(nóng)機上的具體應(yīng)用
2.1? ?新能源技術(shù)
受社會發(fā)展等諸多因素的綜合作用,中國環(huán)境破壞、能源危機等問題日趨嚴(yán)峻。因此,新能源技術(shù)受到全社會廣泛的關(guān)注,且在農(nóng)業(yè)機械中廣泛應(yīng)用。其中,太陽能、風(fēng)能等是主要的新能源技術(shù)類型。太陽能的環(huán)保性、可再生性較強,能夠滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械的動力需求,且可以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)病蟲害防治、灌溉、種植等諸多領(lǐng)域應(yīng)用,有助于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益,避免污染到周圍環(huán)境。如基于太陽能技術(shù)的應(yīng)用,將光電溫室大棚構(gòu)建起來,從電能、熱能角度促進(jìn)棚內(nèi)農(nóng)作物的正常生長。針對各類病蟲害問題,過去人們對化學(xué)農(nóng)藥較為依賴,導(dǎo)致不同程度的農(nóng)藥殘留現(xiàn)象發(fā)生,且嚴(yán)重降低土壤肥力,惡化土壤條件。而通過應(yīng)用太陽能誘蟲燈,則可以對田間害蟲有效誘殺,遏制害蟲的蔓延與傳播,具有綠色、高效的特點。此外,通過太陽能制冷器、集熱器等設(shè)備的構(gòu)建,還可以向機械能、電能等轉(zhuǎn)化,滿足農(nóng)業(yè)機械運行的動力需求[2]。太陽能制冷器能夠?qū)r(nóng)業(yè)機械運行溫度進(jìn)行控制,避免因溫度過高而導(dǎo)致各類故障的發(fā)生,這樣農(nóng)業(yè)機械可以有效適應(yīng)高溫天氣。在風(fēng)能利用方面,主要是通過風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的構(gòu)建,向電能進(jìn)行轉(zhuǎn)化,滿足農(nóng)業(yè)機械運行的電力需求,這樣不僅農(nóng)業(yè)機械運行成本可以得到降低,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益也可以得到提高。
2.2? ?自動控制技術(shù)
通過將自動控制技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械中,能夠促使農(nóng)業(yè)機械的自動化、智能化水平得到提高,逐步將農(nóng)業(yè)機械自動運行監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)完善構(gòu)建起來。如在農(nóng)業(yè)機械內(nèi)部合理安裝自動控制系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)等,將智能顯示屏安裝于農(nóng)業(yè)機械駕駛室內(nèi),科學(xué)連接配置的監(jiān)視系統(tǒng)與自動控制系統(tǒng),即可實時監(jiān)控農(nóng)業(yè)機械的運行狀態(tài)。此外,設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,過去人們借助于溫度計等工具對棚內(nèi)條件進(jìn)行測定,結(jié)合測定數(shù)據(jù),對設(shè)備進(jìn)行控制,這樣難以產(chǎn)生良好的控制效果。而通過自動控制技術(shù)的應(yīng)用,將溫室大棚監(jiān)測控制系統(tǒng)構(gòu)建起來,可實時采集棚內(nèi)溫度、濕度等信息,系統(tǒng)綜合分析這些信息后,結(jié)合設(shè)定的程序與參數(shù),自動調(diào)整相關(guān)設(shè)備設(shè)施,能夠自動調(diào)節(jié)農(nóng)作物生長環(huán)境,促使農(nóng)作物的生長質(zhì)量得到提高。
2.3? ?計算機視覺技術(shù)
具體來講,計算機視覺技術(shù)指的是借助于計算機等設(shè)備模擬人類的視覺功能,對農(nóng)業(yè)目標(biāo)等進(jìn)行高效、準(zhǔn)確的識別和監(jiān)控。部分區(qū)域具有十分復(fù)雜的田間作業(yè)環(huán)境,面臨著諸多的環(huán)境影響因素,單單依靠肉眼難以準(zhǔn)確確定農(nóng)作物生長方向與位置。而通過計算機視覺技術(shù)的應(yīng)用,田間作業(yè)環(huán)境的影響可以得到消除,能夠?qū)μ镩g環(huán)境因素全面收集,準(zhǔn)確、快速確定農(nóng)作物的生長方向與位置。結(jié)合識別信息,合理規(guī)劃農(nóng)業(yè)機械的運行路線,促使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量得到提高。此外,農(nóng)產(chǎn)品檢測領(lǐng)域內(nèi)也開始應(yīng)用計算機視覺技術(shù),通過對農(nóng)產(chǎn)品圖像進(jìn)行采集,即可精準(zhǔn)檢測各類農(nóng)產(chǎn)品,這樣無接觸檢測需求得到滿足,可避免檢測過程中損壞農(nóng)產(chǎn)品。
2.4? ?電子智能技術(shù)
通過將電子智能技術(shù)運用于農(nóng)業(yè)機械當(dāng)中,能夠促使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精細(xì)化、精準(zhǔn)化得到增強?;陔娮又悄芗夹g(shù)的支持,農(nóng)業(yè)機械智能化控制系統(tǒng)可以成功構(gòu)建,機械設(shè)備的功能得到進(jìn)一步豐富和完善。如通過自動控制技術(shù)、電子智能技術(shù)的綜合運用,能夠?qū)⒆詣庸喔认到y(tǒng)構(gòu)建起來。系統(tǒng)實時監(jiān)控農(nóng)作物生長狀況,結(jié)合農(nóng)作物的實際水分需求,自動開展灌溉工作,顯著提高了灌溉精準(zhǔn)化水平。再如,一些電動小型拖拉機通過連接人們的智能手機,人們借助于手機即可遠(yuǎn)程控制拖拉機的運行。
2.5? ?北斗、GPS導(dǎo)航技術(shù)
導(dǎo)航技術(shù)由于不需要較高成本,操作難度較小等,被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械當(dāng)中。如通過北斗、GPS導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用,拖拉機的無人駕駛功能得到實現(xiàn),可以于倉庫、農(nóng)場之間自動行駛。同時,由于北斗、GPS測量技術(shù)的同步應(yīng)用,無人駕駛拖拉機具有較高的定位精準(zhǔn)度,避免出現(xiàn)偏離規(guī)定路線的情況。農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域內(nèi),北斗、GPS導(dǎo)航技術(shù)在小型無人機中應(yīng)用普遍,工作人員只需要對無人機飛行路線、高度、速度等進(jìn)行提前設(shè)置,無人機即可高效噴施農(nóng)藥,顯著提高農(nóng)業(yè)植保效率,避免農(nóng)業(yè)威脅到人體健康[3]。
3? ? 智能化農(nóng)機的未來發(fā)展
智能農(nóng)機是實現(xiàn)智能農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ),因此,需進(jìn)一步推動農(nóng)機智能化技術(shù)的應(yīng)用,促使中國農(nóng)業(yè)機械的智能化水平得到持續(xù)提高。首先,相關(guān)部門需引導(dǎo)廣大農(nóng)民充分認(rèn)識到智能化農(nóng)機的應(yīng)用價值,將一系列補貼政策設(shè)計出來,增強農(nóng)民應(yīng)用智能化農(nóng)機的熱情和積極性,擴大智能化農(nóng)機的應(yīng)用范圍。同時,也可將智能農(nóng)機生產(chǎn)示范基地構(gòu)建起來,這樣廣大農(nóng)民群眾能夠切實了解智能農(nóng)機的優(yōu)勢,掌握智能農(nóng)機的操作使用技巧,進(jìn)而主動應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中。其次,要深入調(diào)研現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)機械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中暴露的不足,結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際需求,深入改造智能農(nóng)業(yè)機械,拓展使用功能,降低操作難度,增強智能農(nóng)機的便捷性和實用性。最后,要加大人才培養(yǎng)力度,設(shè)立智能農(nóng)機專項研發(fā)資金,進(jìn)一步深化智能農(nóng)機技術(shù)研發(fā)工作,將更多具有較高使用價值的智能農(nóng)機設(shè)備研發(fā)出來。
4? ? 結(jié)語
綜上所述,智能化技術(shù)與農(nóng)業(yè)機械的結(jié)合,有助于推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提高,促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的構(gòu)建。因此,相關(guān)部門需加大智能化農(nóng)機的推廣力度,拓展智能化農(nóng)機的應(yīng)用范圍,加快地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展步伐。
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農(nóng)業(yè)工程技術(shù)·農(nóng)業(yè)信息化2020年9期