智能控制儀表系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用研究

莫中凱

(左江城市學(xué)院，廣西 崇左 532200)

目前市場上出現(xiàn)了各種各樣的智能測量儀表，智能儀表系統(tǒng)的出現(xiàn)將會對我國的農(nóng)業(yè)建設(shè)起到很大的推動作用，幫助人們實現(xiàn)農(nóng)業(yè)電氣自動化的目標(biāo)，使農(nóng)民可以利用智能化的技術(shù)來控制農(nóng)作物的生長，調(diào)整農(nóng)作物的生長環(huán)境，盡可能地提高農(nóng)作物的年產(chǎn)量和質(zhì)量。為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域貢獻(xiàn)力量。智能控制儀表系統(tǒng)主要是由傳感器和單片機(jī)構(gòu)成，傳感器的作用是采集和收集數(shù)據(jù)信息，將數(shù)字信息進(jìn)行處理分析轉(zhuǎn)換為電信號，而單片機(jī)是對電信號進(jìn)行相應(yīng)的處理。

1 智能化控制儀表系統(tǒng)的工作原理

智能化控制儀表系統(tǒng)要想廣泛的應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，相關(guān)操作人員了解其工作原理是十分必要的。智能儀表系統(tǒng)內(nèi)部必須有傳感系統(tǒng)，傳感系統(tǒng)可以將從外界采集到的信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成電信號，這種電信號要經(jīng)過濾波處理傳送到模擬開關(guān)內(nèi)，在單片機(jī)的作用下模擬開關(guān)打開，電信號要經(jīng)過放大器放大，一經(jīng)放大器放大后，經(jīng)過轉(zhuǎn)換器處理設(shè)備處理后會成為脈沖信號，再進(jìn)入到單片機(jī)中。單片機(jī)中有處理數(shù)據(jù)、打印數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)等功能，脈沖信號最終通過單片機(jī)的運算和處理，按照運算結(jié)果完成對應(yīng)信號的輸出。靈活地掌握了智能控制儀表系統(tǒng)的工作原理才能為其廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。

2 智能控制儀表的功能

2.1 具有自測的功能

智能控制儀表在運行過程中，有進(jìn)行自我的校準(zhǔn)和歸零的功能，自動地檢測故障所在的位置，并將檢測到的信號傳遞出去，保證智能儀表系統(tǒng)正常的運行。節(jié)省了大量維修智能控制儀表的時間，也減輕了操作人員的工作負(fù)擔(dān)。

2.2 具有自動化的操作

隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，智能控制儀表系統(tǒng)也向著自動化和便捷化的方向發(fā)展，具體的操作環(huán)節(jié)需要用微型控制器來完成，此系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來越廣泛，提高了農(nóng)業(yè)自動化的水平。

2.3 能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)處理

智能控制儀表系統(tǒng)由微型控制器和單片機(jī)組成，可以測量電流和電壓，還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和分析。比如可以計算測量數(shù)據(jù)的平均值，對相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析等。克服了數(shù)字萬用表只能測量電流和電壓，不能處理數(shù)據(jù)的局限性。省去了用戶自己計算的環(huán)節(jié)，提高了數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確性。

2.4 具有可操作的能力

智能儀表控制系統(tǒng)具有專門的通信接口，用于連接其他的設(shè)備，使整個智能測量的環(huán)節(jié)更加完整，設(shè)備更加的齊全，這種可操控的能力可以完成大量復(fù)雜的數(shù)據(jù)測量任務(wù)。

2.5 具有人機(jī)對話功能

智能儀表系統(tǒng)的人機(jī)對話功能可以幫助農(nóng)戶選擇合適的信息，查找相應(yīng)的策略，比傳統(tǒng)的操作方式要方便快捷很多，操作人員只需要向系統(tǒng)輸入指令，系統(tǒng)便可以自動地進(jìn)行自我匹配，自動地測量指定的目標(biāo)，及時將處理的數(shù)據(jù)結(jié)果反饋在顯示屏上，極大地方便了農(nóng)業(yè)活動的進(jìn)行。

3 智能控制儀表系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式不再是傳統(tǒng)落后的機(jī)械性操作，隨著現(xiàn)代化理念的進(jìn)一步深入和發(fā)展，農(nóng)業(yè)向著更加現(xiàn)代化、智能化、便捷化、信息化的方向大步邁進(jìn)，智能控制儀表系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛，為農(nóng)業(yè)部門的生產(chǎn)增添了很多新的活力和力量。現(xiàn)在興起的智能控制儀表系統(tǒng)都具有比較高的測量精確度、監(jiān)測的設(shè)備也很齊全和完整，并且操作簡單便捷，能夠較為準(zhǔn)確地監(jiān)測目的地的水質(zhì)和土壤的情況。對于土壤中的鉀、氮、磷等元素都可以通過智能控制儀表系統(tǒng)準(zhǔn)確地測量出來，該系統(tǒng)還可以測量土壤中的鹽分、酸堿值、濕度甚至是一些微量的元素。對于水質(zhì)，該系統(tǒng)可以測量的方面也很多，比如可以測量水質(zhì)中的溶解氧、電導(dǎo)率、溫度和酸堿度等。除此之外，智能控制儀表系統(tǒng)還可以測量空氣中的濕度和溫度。其智能化和數(shù)字化的特點決定了其有儲存數(shù)據(jù)、操作菜單、記錄和測試數(shù)據(jù)等多種功能。更為先進(jìn)的是此系統(tǒng)還附帶有GPS定位系統(tǒng)，可以測量當(dāng)?shù)氐暮０胃叨群徒?jīng)緯度。

在運用智能化控制儀表系統(tǒng)時，我國的農(nóng)業(yè)部門需要明確農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向和目標(biāo)，設(shè)計制定出智能化控制儀表系統(tǒng)應(yīng)用的策略和方案，發(fā)揮智能儀表系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的優(yōu)勢。如今比較流行的TFW-VIII型智能環(huán)境檢測儀表在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用越來越廣泛，該儀表內(nèi)設(shè)有GPS全球定位系統(tǒng)，可以收集大量的土壤數(shù)據(jù)信息，監(jiān)測土壤中的成分、溫度和濕度，還具有儲存信息、打印信息等各項功能。將其與現(xiàn)代的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)聯(lián)系起來，監(jiān)測記錄并儲存要研究的數(shù)據(jù)信息，以便于農(nóng)業(yè)部門采取相應(yīng)的解決措施，進(jìn)而推動農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

4 智能控制儀表系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)電氣自動化中的優(yōu)化措施

4.1 優(yōu)化智能控制儀表系統(tǒng)

我國農(nóng)業(yè)部門采用合理的方式對智能控制儀表系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，提升智能控制儀表系統(tǒng)的操作性能。要選取合適的儀表設(shè)備，對微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，降低其消耗的功率，減少測量的誤差。相關(guān)操作人員要仔細(xì)分析智能控制儀表和電壓之間的關(guān)系，有效地控制電壓升高，提高系統(tǒng)的工作效率，延長系統(tǒng)的工作時間，嚴(yán)格遵循相關(guān)的要求，保證智能控制儀表系統(tǒng)在運行中的安全性。

4.2 控制干擾智能控制儀表系統(tǒng)的因素

智能控制儀表系統(tǒng)在運行時會受到多種因素的影響，這些因素會嚴(yán)重干擾系統(tǒng)的工作和運行，降低數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，甚至導(dǎo)致運行中數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象。相關(guān)人員要合理地選擇智能控制儀表的設(shè)備，使相關(guān)設(shè)備的規(guī)格達(dá)到指定的標(biāo)準(zhǔn)，確保系統(tǒng)在受到外界因素干擾后能自動地修復(fù)并采取相應(yīng)的安全防護(hù)措施。對儀表進(jìn)行安裝和設(shè)計時，要注重其可靠性和穩(wěn)定性，排除外界干擾。當(dāng)設(shè)備受到干擾出現(xiàn)故障時要仔細(xì)查找故障所在的位置，并仔細(xì)計算誤差范圍，控制干擾因素并采取的相應(yīng)抗干擾的措施，提升系統(tǒng)的工作效率。

5 結(jié)語

現(xiàn)如今，我國的科技在發(fā)展，社會在進(jìn)步，農(nóng)業(yè)發(fā)展也步入了現(xiàn)代化的新時期，如何使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加地智能化和現(xiàn)代化，智能控制儀表系統(tǒng)的應(yīng)用和開發(fā)必不可少。智能控制儀表將儀器檢測技術(shù)和先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，彌補了傳統(tǒng)儀表的不足和缺陷，簡化了儀表的電路，實現(xiàn)了儀表系統(tǒng)高精準(zhǔn)性和多功能的目標(biāo)。其在農(nóng)業(yè)中的廣泛應(yīng)用使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加地簡便、快速，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)部門的發(fā)展，為今后的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展開辟了新的道路。