自動控制在農業種植中的應用

武漢城市職業學院 湖北省武漢市 430064

摘要：隨著自動控制和電子計算機等技術的快速發展與普及，自動控制在農業上的應用也越來越廣泛。本文從傳感器檢測技術、信息技術、計算機控制技術對農業自動控制技術進行概述，分析了我國自動控制技術在農業機械自動化中的現狀。

關鍵詞：農業自動控制；感器檢測技術；信息技術；計算機控制技術

1引言

我國作為農業大國，農業生產是國民生活的重要組成部分。所以充分利用自動控制技術發展現代農業，已成為農業發展的熱點之一。隨著農業技術的變革，自動控制技術將上升到更加重要的地位，農業自動控制技術對傳統農業的現代化改造和農業產業結構的調整將產生深遠的影響?，F代農業正是現代前沿科學技術的結合點，具有極為巨人的發展潛力，科學技術的發展也為全國各地推進現代農業建設帶來了重要的機遇和挑戰。

2傳感器檢測技術的應用

作物的各種種植環節甚多，在整個過程中，可以利用各種傳感器來收集信息，以便及時采取相應的措施來完成科學種植。例如，美國的科研人員通過埋入土壤中的離子敏傳感器來測量土壤的成分，通過計算機進行數據分析處理，從而來科學地確定土壤應施肥的種類和數量。此外，在植物的生長過程中還可以利用形狀傳感器、顏色傳感器、重量傳感器等來監測物的外形、顏色、大小等，用來確定物的成熟程度，以便適時采摘和收獲；可以利用二氧化碳傳感器進行植物生長的人工環境的監控，以促進光合作用的進行。例如，塑料大棚蔬菜種植環境的監測等；可以利用超聲波傳感器、音量和音頻傳感器等進行滅鼠、滅蟲等；可以利用流量傳感器及計算機系統自動控制農田水利灌溉。[1]

農業生產離不開氣候環境，時時監測環境的變化，準確地把握農時，對確保農業豐收至關要。在這方面應用的傳感器主要有氣壓傳感器、風速傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、光傳感器等。傳感器在農業生產中的應用十分廣泛，它可以深入到農業生產的每一個環節中。[2]

3信息技術的應用

特別是遙感技術（RS）、地理信息系統（GIS）、全球定位系統（GPS）的應用，因具有宏觀、實時、低成本、快速、高精度的信息獲取，高效數據管理及空間分析的能力，從而成為重要的現代農業資源管理手段，廣泛應用于土地、土壤、氣候、水、農作物品種、動植物類群、海洋漁等資源的清查與管理，以及全球植被動態、地地利用動態監測、土壤侵蝕監測。我國已研制出紅壤資源信息系統，土地利用現狀調查和數據處理系統，北方草地產量動態監測系統，中國農作物種質資源數據庫及國家農業資源數據庫等。

信息技術在農業生產中的應用，目前主要在四個方面：（1）作物生長模擬模型：我國已研制出水稻栽培計算機模擬優化決策系統（RCSODS），棉花生產管理模擬與決策系統（CPMSS/CGSM），土壤-植物-大氣中的水氣傳輸模型，谷物儲藏干燥模擬模型。（2）農業專家系統：如砂礓黑土小麥施肥專家系統，黃土旱塬小麥生產和綜 合管理專家系統，水稻主要病蟲害診治專家系統，小麥、玉米、桑蠶品種選育專家系統，農業氣象專家系統等。（3）農業生產實時控制系統：如農業生產實時控制系統主要用于灌溉，耕耕 作業，果實收獲，畜牧生產過程自動控制，農產品加工自動化控制及農業生產工廠化。畜牧生產的自動控制可優化飼料配方，自動調節動物生產環境。（4）作物遙感估產：棉花種植面積遙感調查系統，作物產量氣候分析預報系統，作物短、中、長期預報模型，小麥、水稻遙感估產信息系統等。[3]

4計算機控制技術的應用

計算機系統首先通過采集系統中的各種傳感器，對各種信息進行實時數據采集，通過不同的信號輸入轉換模塊將數據傳送到控制室中的控制系統，并通過專業的分析軟件進行分析判斷；并將分析結果報知控制管理人員，為了保證整個系統的穩定性，系統設置了手動和自動兩種操作方式，當計算機發生故障時，可以切換到手動狀態?？刂葡到y向田間各執行終端及時發出指令，實施系統運作，將運行過程中的各參數反饋回控制系統，加以參數判斷進行控制修正；監測系統一直處于運作狀態，對整個過程中的參數進行記錄存儲，已備查詢及數據分析之用。[4]

5結束語

總的來說，農業是自動化技術應用的廣闊天地，特別是隨著自動控制、電子計算機及現代生物工程技術在農業生產領域的推廣應用，必將為人類解決諸如糧食短缺、資源枯竭及環境污染等迫在眉睫的重大問題提供完美的措施和方案。

參考文獻：

[1]楊艷葵.淺談傳感器在設施農業中的應用[J].農技服務，1999（1）

[2]彭桂蘭，張學軍，張新東.溫室環境計算機測控技術的研究現狀和發展趨勢[J].現代化農業，2005，（2）

[3]柯長松.國農業信息化發展方向與政策探討[J].計算機與農業，2002（3）

[4]趙華.計算機信息技術在農業領域的應用[J].農業科技與裝備，2012（4）