文/蘇志,蘭州蘭石能源裝備工程研究院有限公司青島分公司
電子技術在現代農業裝備中的應用
文/蘇志,蘭州蘭石能源裝備工程研究院有限公司青島分公司
隨著信息化時代的到來,電子技術已經在各個行業生根開花。農業機械也無例外的在應用電子信息的發展成果。電子信息的應用摒棄了傳統的人力操作機械,帶來的是一個全新的、高效的、復雜的、節能的、綠色的現代化農業。農業裝備的提高為我國農業的發展打下了堅實的基礎。本文主要針對電子技術在現代農業裝備中的應用進行簡要分析。
電子技術;現代農業;裝備;應用
電子信息技術是指利用計算機等電子科學技術和現代通信手段實現獲取信息、傳遞信息、存儲信息、處理信息、顯示信息、分配信息、利用信息等的相關技術和方法,獲取信息包括準確信息識別及擴展信息的提取和針對性信息檢測,這類技術稱之為傳感技術,它可以加強人感知信息的水平。傳遞信息的方式有很多,簡單的有移動通信,但是深入的如把信息從“過去”向“現在”的傳播,記錄就是實現這種傳播的途徑。語言,文字等都可以進行信息的處理,通過識別還可以擴展到信號、神經網絡等更為復雜的模式。最后就是信息的利用也就是信息的施用技術,其包含有顯示技術、控制技術等。
電子技術可以更方便更高效的對農業產品進行產量檢測,獲取更準確的采樣數據,從而使田地的農作物環境得到更好的監控和管理。
聯合收割機通過GPS技術的定位數據、傳感器的精確測量功能,在工作的同時可以定時記錄農作物的產量等信息,自動運用文本的方式儲存在磁盤中,再發送到計算機中進行運算和整合。提高了采集數據的準確性同時也方便了農業產業的數據檢測體系。
在農業裝備中或人工作業時加入GPS技術,隨時隨地觀察農作物的生長狀態及病蟲害的預兆特征,采用定點的方式記錄病蟲害的空間分布,方便人工掌握病蟲害的規模,從而對癥下藥開展有效的殺蟲對策。
通過電子技術利用移動式平均法來建立數據圖,能夠準確的測量出各區域產量之間的變化,建立產量數據分布圖。通過定點采用的方式,用已知采樣點中的土壤情況分析周邊土壤情況,記錄分析,整合出大致的數據,再運用不同的數學方式進行計算,從而建立土壤數據分布圖。
電子信息技術在農業裝備中數據采集中的應用主要包括產量數據采集、病蟲危害數據采集、土壤信息數據采集以及其他采集。產量數據采集現在主要是在聯合收割機上裝有定位系統和產量測量裝置系統。在聯合收割機收割時,定位系統和產量測量系統會自動開啟工作模式,會連續記錄下當時當地的農作物產量,記錄數據以文本形式存儲在磁盤中,然后通過磁盤系統導入計算機。通過定位系統、產量測量系統、實際收割情況等提高產量數據采集的準確性。
病蟲危害數據采集主要是在田間設置監控系統和機載GPS系統或人載GPS系統。在田間設置監控系統可隨時監控病蟲的危害情況,或者是在采用機載或人載GPS系統在田間行走時,可實時看到農作物的病蟲危害情況。對采集的土壤進行水量、肥沃程度,耕層深度等進行測量。一般情況下,對土壤的分析要進入實驗室進行分析,比較浪費時間和消耗成本。
此外,采用GPS系統繞著田間走一圈,就可以把整個田間土壤的邊緣點記錄下來,進而可以進行數據模擬計算出面積。還可以對氣候、施肥情況、產量、品種等數據可以采集。
產量數據分布圖,它的橫坐標是產量的數據,對于產量的數據獲取必須依照連續采樣,達到如下目的,使得采樣誤差盡可能的消除,圖形應該明確的能顯示區域性的分布情況以及運動變化趨向,使用低通濾波的方法繪制平滑的數據曲面。
病蟲害分布圖,改圖能從趨勢面分析從總體上反映苗情、病蟲草害的變化趨勢,間變化性趨,該類圖和上述兩種的區別為既不能連續采樣,也不能插值采樣,使用一定方式的函數替代曲面來實現該種信息空間分布。土壤數據分布圖,使用常見的插值方法如最近相鄰插值法,局部平均插值法等方法采集土壤數據,采集該數據為非連續的土樣,最后根據采樣間距,總數等選擇修正處理方法計算。
將電子技術應用在農業裝備中,不但可以提高現在的生產條件,而且可以提高生產效率、降低生產成本,改善現在的農機裝備信息等實現智能化、自動化生產。
利用計算機軟件設計,可以對所需設計的農機裝備進行外觀設計,構圖、工程圖生成,模擬生產、優化設計、運動學仿真、有限元分析等功能進行仿真模擬操作,達到降低成本,提高設計效率,同時可以對所設計的農機裝備進行查漏補缺,已達到設備完美化。最后通過制造技術對農機裝備進行生產、制造、組裝。實現最小的投資,最大的效率。
農業物聯網系統,環境監測系統、無線傳感網監測系統都是農機智能控制的表現形式,現在的農機產品中植入電機控制技術系統,可以實現現代化只能網絡管理。德國的自動植樹機,就是利用現代科技實現挖坑、植樹、澆水、覆蓋一次成型。機械化-技術現代化以及經營現代管理化,如自動配伍聯合收割機、無線視頻的監控裝置、溫度自動調節的恒溫恒濕培育房都體現這農機智能控制的發展。
綜上所述,現代農業裝備的發展離不開高新技術的產業成果。電子信息技術以其信息化、智能化、集成化、自動化等特征在農業裝備中得到廣泛的應用。在日益激烈的競爭市場中,農業裝備的發展需要站穩腳跟,就必須加強對電子信息技術的應用。在今后的發展中,應該將電子信息與農業裝備和農業發展結合起來,加強我國農業的發展,推動我國現代農業建設,實現可持續發展。
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