計算機(jī)控制技術(shù)在林業(yè)工程中的應(yīng)用探討

摘要：林業(yè)是我國生態(tài)建設(shè)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會建設(shè)的重要組成部分。本文詳細(xì)敘述了計算機(jī)控制技術(shù)的特點(diǎn)、原理和控制系統(tǒng)的類別。總結(jié)了計算機(jī)控制技術(shù)在林業(yè)工程監(jiān)測與控制、森林資源管理、林業(yè)工程繪圖及林業(yè)災(zāi)害控制等方面的作用，為林業(yè)工程的信息化發(fā)展提供理論參考。

關(guān)鍵字：計算機(jī)；控制技術(shù)；林業(yè)工程；應(yīng)用探究

科技發(fā)展與經(jīng)濟(jì)體的并軌，給計算機(jī)在林業(yè)工程中的應(yīng)用提供了廣闊的空間。計算機(jī)已成為當(dāng)代青年生活的必須品，聯(lián)同移動設(shè)備讓人們的生活百般滋味。

古語有云“大樹底下好乘涼”，這也深刻說明了林業(yè)在社會生活中的重要地位。當(dāng)前林業(yè)工程的發(fā)展最重要的是資源調(diào)配，資源利用，資源蓄積，而這些都需要計算機(jī)控制技術(shù)來輔助，當(dāng)前，完善的林業(yè)信息管理系統(tǒng)和決策系統(tǒng)已經(jīng)初步落成，可靠的計算機(jī)控制軟件不斷更新，給林業(yè)工程送去了簡化和高效，使林業(yè)工程的管理技術(shù)和研究手段都發(fā)生了巨大變化。

一、我國林業(yè)工程的特點(diǎn)

1、林業(yè)及林業(yè)工程

說到林業(yè)，我們一定會想到大山密林吧！誰會在意整齊有秩初入沃土的小小樹苗呢？它們的朝氣也不輸參天大樹吧！林業(yè)的腳步不止在綠化和山水間吧！經(jīng)濟(jì)的需求也是林業(yè)的重要組成部分，林業(yè)工程也是應(yīng)市場需求而生吧！當(dāng)然林業(yè)的發(fā)展更依賴社會建設(shè)，只有良性的林業(yè)發(fā)展才會對社會起到中流砥柱的作用。林業(yè)工程是以森林資源的高效利用和可持續(xù)發(fā)展為目的，研究森林資源的撫育、開發(fā)利用和林產(chǎn)品加工等。林業(yè)工程雖然是一個綜合性的傳統(tǒng)領(lǐng)域，但是隨著信息技術(shù)、電子技術(shù)、自動化技術(shù)、材料科學(xué)等的迅速發(fā)展和滲透，它的研究專業(yè)化水平也必將得到提高。

2、我國的林業(yè)工程及特點(diǎn)

在我國的林業(yè)“六大”生態(tài)工程中，“天然林保護(hù)工程” 是我國林業(yè)的一號工程，投資最大，見效慢；“退耕還林還草工程”是我國林業(yè)建設(shè)史上涉及面最廣、政策性最強(qiáng)、群眾參與度最高的生態(tài)環(huán)境建設(shè)工程；“‘三北’和長江中下游地區(qū)等防護(hù)林體系建設(shè)工程”是我國涵蓋面最大、內(nèi)容最豐富的防護(hù)林體系工程；“京津風(fēng)沙源治理工程”是首都乃至中國的“形象工程”，也是環(huán)京生態(tài)圈建設(shè)的主體工程 ；“野生動植物保護(hù)及自然保護(hù)區(qū)建設(shè)工程”是一個面向未來，著眼長遠(yuǎn)，具有多項(xiàng)戰(zhàn)略意義的生態(tài)保護(hù)工程。“速生豐產(chǎn)林基地建設(shè)工程”是我國林業(yè)產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)的骨干工程，也是增強(qiáng)林業(yè)實(shí)力的“希望工程”。

“六大” 林業(yè)重點(diǎn)工程的意義在于發(fā)揮森林作為“大自然總調(diào)度室”的作用，同時提高我國森林資源的蓄積量，滿足國民經(jīng)濟(jì)各部門對森林資源的需求。

當(dāng)然林業(yè)工程管理的實(shí)現(xiàn)離不開計算機(jī)控制技術(shù)的支持，林業(yè)工程中涉及的海量信息、圖像數(shù)據(jù)和加工制造，都需要數(shù)據(jù)處理和輔助設(shè)計軟件，圖像采集與數(shù)據(jù)分析更需要各種數(shù)據(jù)模型方法支持，歷史數(shù)據(jù)的甄選刪除工作更需要專家系統(tǒng)的處理。前不久在加拿大發(fā)生的大型火災(zāi)讓林業(yè)資源和環(huán)境遭受了巨大的損失，深刻說明了深林防火的重要，林業(yè)工程管理的重要。

二、計算機(jī)控制技術(shù)

1、計算機(jī)控制技術(shù)的特點(diǎn)

計算機(jī)技術(shù)與控制應(yīng)用的結(jié)合，將電子技術(shù)、自動控制和應(yīng)用開發(fā)技術(shù)引向智能化和專業(yè)化，鞏固了控制管理的核心地位。計算機(jī)控制技術(shù)很好的將可編程技術(shù)、嵌入式技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來，為控制需求服務(wù)。控制技術(shù)的應(yīng)用很好的提升了生產(chǎn)的精度和速度，信息化生產(chǎn)漸漸成為企業(yè)加工的主流，生產(chǎn)過程的自動化程度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過預(yù)期。如機(jī)器織布機(jī)制作出的印花，已完全替代了人工，當(dāng)然傳統(tǒng)特色性加工的發(fā)展依然很受市場歡迎。

2、計算機(jī)控制技術(shù)的工作原理

計算機(jī)控制技術(shù)根據(jù)其系統(tǒng)的工作特點(diǎn)可以分為：操作指導(dǎo)系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、計算機(jī)監(jiān)督系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)。其工作原理為：

1） 進(jìn)行實(shí)時的數(shù)據(jù)采集，把來自測量變送裝置的被控制量的瞬間值進(jìn)行檢測和輸入。

2） 對數(shù)據(jù)進(jìn)行控制決策，把采集到的被控制量進(jìn)行分析和處理，并按已定的控制規(guī)則決定將要使用的控制行為。

3） 注意實(shí)時的控制輸入，依照控制決策，實(shí)時的對執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號，指導(dǎo)完成控制任務(wù)。

3、計算機(jī)控制系統(tǒng)的分類

第一，計算機(jī)控制首先要有中央處理器，中央處理器可以實(shí)現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的運(yùn)算和調(diào)配。如溫度、壓力和留速等數(shù)據(jù)信息的收集、錄入、歸類、計算、分析、評判和指令設(shè)置等，可以通過視頻顯示設(shè)備將關(guān)鍵信息和處理過程顯示出來，需要時可以對所需信息進(jìn)行處理，給操作人員提供設(shè)計改進(jìn)思路和檢測跟蹤信息。

第二，直接數(shù)字控制系統(tǒng)，它是利用 1 臺計算機(jī)對 1 個或多個參數(shù)進(jìn)行檢測，并將檢測結(jié)果與給定值比較，然后按照之前規(guī)定的控制規(guī)律進(jìn)行計算，并將控制量通過接口直接去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對被控對象進(jìn)行控制。計算機(jī)直接控制生產(chǎn)過程。此系統(tǒng)的特點(diǎn)是靈活性大，可靠性高，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制規(guī)律。缺點(diǎn)是危險集中。

第三，監(jiān)督控制系統(tǒng)，它屬于兩級控制系統(tǒng)。上位機(jī)是監(jiān)督計算機(jī)，面向被控對象的下位機(jī)可以是 DDC 系統(tǒng)或模擬調(diào)節(jié)器。監(jiān)督計算機(jī)的主要任務(wù)是采集現(xiàn)場信息，根據(jù)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行最優(yōu)控制和其它復(fù)雜的控制，指揮下位機(jī)工作，并可調(diào)整下位機(jī)的設(shè)定值，向操作人員發(fā)出操作指示。

三、在林業(yè)工程中的作用

1、對林業(yè)工程的監(jiān)測與控制

計算機(jī)監(jiān)測的具體內(nèi)容為現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和保存，它主要的監(jiān)測對象是試驗(yàn)和生產(chǎn)過程中需要的數(shù)據(jù)。計算機(jī)控制技術(shù)中的過程控制是指使用計算機(jī)對林業(yè)工程生產(chǎn)工藝過程中的溫度、濕度、重量、電壓、濃度、水壓等物理用量和化學(xué)用量進(jìn)行控制。

2、對森林資源的管理

在林業(yè)工程林地管理的工作中，對于各種侵入、占用林地的行為，我們可以使用計算機(jī)控制技術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的定位、測量，計算出面積。然后再把遙感技術(shù)采集到的外圍數(shù)據(jù)輸入計算機(jī)中，就可以馬上繪制出被侵入、占用林地的準(zhǔn)確位置、面積和圖形。

3、有助于林業(yè)工程的繪圖

傳統(tǒng)的林業(yè)用圖都是手工繪制出來的，繪制過程復(fù)雜、難度大，圖的精確度、 標(biāo)準(zhǔn)度以及規(guī)范度難以保證，并且十分不利于檢驗(yàn)和修改。以計算機(jī)和有關(guān)圖像圖形輸出設(shè)備為工具，配合使用 GPS 技術(shù)、遙感技術(shù)以及計算機(jī)輔助設(shè)計應(yīng)用軟件對林業(yè)工程進(jìn)行繪圖，使林業(yè)工程的繪圖工作發(fā)生了巨大的變革。

參考文獻(xiàn)：

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