試探機(jī)械工程自動化當(dāng)中的農(nóng)業(yè)智能化技術(shù)

岳建林

隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，人們對農(nóng)業(yè)自動化以及智能化發(fā)展提出更高的需求。對于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)等現(xiàn)代科技的發(fā)展，也進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展，農(nóng)業(yè)智能化技術(shù)也逐漸在農(nóng)業(yè)中進(jìn)行使用。作為農(nóng)業(yè)大國，智能化技術(shù)的普及和發(fā)展可以大幅度促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展。目前我國農(nóng)業(yè)智能化技術(shù)仍然處于起步階段，本文將針對農(nóng)業(yè)智能化技術(shù)的應(yīng)用做簡要介紹。

互聯(lián)網(wǎng)和人工智能的發(fā)展不斷加快，也促使了農(nóng)業(yè)智能化技術(shù)的發(fā)展。智能化技術(shù)可以應(yīng)用于運(yùn)輸、種植、施肥、灌溉、收獲、除蟲等多個(gè)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)智能化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理，有效提高了農(nóng)業(yè)資源的利用率，解放了人力的同時(shí)，促使經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步增長。同時(shí)農(nóng)業(yè)智能化安全可靠，不但可以隨時(shí)監(jiān)測環(huán)境信息，還能夠?qū)崟r(shí)調(diào)控、自我故障診斷等，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有指導(dǎo)作用。

一、 我國目前農(nóng)業(yè)機(jī)械使用的現(xiàn)狀

1、農(nóng)作物機(jī)械化作業(yè)程度不均衡

由于我國土地類型多樣化，且地域遼闊，農(nóng)作物種類繁多，因此導(dǎo)致我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化在不同作物上存在著較大的差距，經(jīng)濟(jì)作物機(jī)械化的水平相對于糧食作物的機(jī)械化水平而言，要低一些。而同樣是糧食作物，其機(jī)械化水平也是不一樣的。在農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)中，機(jī)耕的機(jī)械化水平普遍比較高，而機(jī)播和機(jī)收的水平則要低一些。

2、農(nóng)業(yè)機(jī)械體系不健全

健全的農(nóng)業(yè)機(jī)械體系應(yīng)當(dāng)涵蓋生產(chǎn)前、中、后等各個(gè)環(huán)節(jié)，并涉及農(nóng)產(chǎn)品加工處理等方面。但是我國目前的農(nóng)業(yè)機(jī)械更多的局限于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，且存在農(nóng)業(yè)機(jī)械器具缺乏、農(nóng)業(yè)機(jī)械服務(wù)單一且服務(wù)范圍較窄等問題。而農(nóng)業(yè)機(jī)械使用方面，由于農(nóng)民很多文化水平不高，且缺少良好的培訓(xùn)體系，使得農(nóng)業(yè)機(jī)械很難滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。

3、農(nóng)村勞動力仍然得不到解放

農(nóng)業(yè)機(jī)械的大量使用，可以使農(nóng)作物勞作、收獲等時(shí)間大大縮短，一定程度上代替了人類勞作，但是農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用依然需要依靠人力，部分勞動者仍然無法從農(nóng)業(yè)工作中解放出來參與到第二、三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中去，無法實(shí)現(xiàn)勞動力的轉(zhuǎn)移，一定程度上限制了我國二三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也對農(nóng)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展造成阻礙。

二、 農(nóng)業(yè)中的智能化技術(shù)應(yīng)用

1、新能源技術(shù)的應(yīng)用

目前農(nóng)機(jī)裝備中出現(xiàn)對太陽能以及風(fēng)能等新能源的利用。太陽能可以利用于種植、灌溉、病蟲害防治以及農(nóng)業(yè)機(jī)械方面，在提高農(nóng)業(yè)效益，減少農(nóng)業(yè)污染方面起到很大的作用。在病蟲害防治方面，可以通過太陽能誘蟲燈進(jìn)行防治，減少傳統(tǒng)病蟲害防治方法中因大量使用農(nóng)藥和化肥造成的一系列問題。還可以建立光電溫室大棚，通過太陽能直接給農(nóng)作物場所提供電能和熱量。風(fēng)能可以應(yīng)用于農(nóng)田灌溉方面，通過風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行滴灌等操作，能夠很好地進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉工作，同時(shí)節(jié)省水資源。太陽能還可以應(yīng)用于農(nóng)機(jī)方面，通過太陽能轉(zhuǎn)化為電能和動能，在農(nóng)業(yè)機(jī)械操作過程中，既能節(jié)能環(huán)保，還可以降低農(nóng)機(jī)的使用成本。

2、自動控制技術(shù)的應(yīng)用

目前很多發(fā)達(dá)國家的農(nóng)機(jī)裝備中，已經(jīng)普遍使用自動控制技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)可以使其更加智能化和網(wǎng)絡(luò)化。可以在利用農(nóng)機(jī)進(jìn)行收獲作物的時(shí)候，通過在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備內(nèi)部安裝電子監(jiān)控系統(tǒng)，在農(nóng)業(yè)機(jī)械的駕駛室內(nèi)安裝智能顯示屏，可以對不同作物之間的收獲進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。還可以通過傳感器技術(shù)測量如溫度、光照、土壤等環(huán)境參數(shù)，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和處理，然后通過調(diào)節(jié)裝置，對作物生長環(huán)境的溫度、光照強(qiáng)度以及水肥等指標(biāo)進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，使其能夠更加滿足作物生長的需要。在進(jìn)行土地翻整上，可以利用激光發(fā)射光信號確定基準(zhǔn)平面，然后控制農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行高精度的翻整土地工作。

3、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備中的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)可以對農(nóng)業(yè)目標(biāo)進(jìn)行識別、跟蹤和測量，在農(nóng)業(yè)機(jī)械工作期間，避開周圍障礙物，精準(zhǔn)判斷路線等。其主要是利用微機(jī)、攝像機(jī)等設(shè)備模擬人的視覺功能來發(fā)揮作用的。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)最早的應(yīng)用是對農(nóng)產(chǎn)品實(shí)施分級和品質(zhì)檢測鑒定，可以利用該技術(shù)在不接觸農(nóng)產(chǎn)品的情況下，從農(nóng)產(chǎn)品的表面獲得信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行評估和分級。但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)、電子技術(shù)等的發(fā)展和成熟，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)可以更多地應(yīng)用到田間勞作方面，如除草、施肥等。田間作業(yè)環(huán)境通常比較復(fù)雜，人力進(jìn)行比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，可以在全面采集環(huán)境信息并進(jìn)行分析的過程中，實(shí)現(xiàn)田間作業(yè)工作。

4、GPS導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用

GPS導(dǎo)航技術(shù)目前在很多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)操作簡單、精度高、成本低，受到很多農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的青睞，因而得以廣泛應(yīng)用。通過在農(nóng)作物收割機(jī)上安裝GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)便捷的自動導(dǎo)航，進(jìn)而完成自動化的收割作業(yè)。將GPS導(dǎo)航系統(tǒng)安裝在無人駕駛農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備上的話，則可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械從車庫到田間全程無人駕駛作業(yè)工作，且作業(yè)精準(zhǔn)度比較高。如果此時(shí)能夠與互聯(lián)網(wǎng)建立連接的話，則可以對收割的農(nóng)作物進(jìn)行質(zhì)量和產(chǎn)量的數(shù)據(jù)分析。還可以利用小型無人機(jī)設(shè)備，安裝GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，通過導(dǎo)航系統(tǒng)提前設(shè)置好路線、高度和速度，進(jìn)行農(nóng)作物播種、農(nóng)藥噴灑等田間作業(yè)。

綜上所述，我國目前農(nóng)業(yè)智能化技術(shù)發(fā)展取得了一定的成績，但是普及率還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。要想促進(jìn)農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，就需要向美國、日本以及西歐等國家看齊，積極推廣和應(yīng)用智能化技術(shù)，全面配備現(xiàn)代化智能裝備，使農(nóng)機(jī)裝備向智能化方向發(fā)展，簡化操作、集成功能，適用于各種工作環(huán)境，提高工作效率，推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全面智能化。因此，廣大科學(xué)工作者需要積極探究農(nóng)業(yè)智能化技術(shù)，進(jìn)一步推動農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)向最先進(jìn)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)邁進(jìn)。

（作者單位：257085山東省東營市東營區(qū)辛店街道農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心）