農業機械自動化技術的應用優勢與技術特點分析

孟 龍

(正陽縣農業綜合行政執法大隊，河南 正陽 463600)

0 引言

在農業機械技術的快速發展下，我國自主生產的農機產品在質量、可靠性和作業能力方面都有了顯著的提升，農業機械產品的功能不斷豐富，駕駛操作的體驗也得到了顯著的優化。在國家大力支持農業機械化發展的形勢下，國家和地方政府紛紛推出了大量的農機扶持政策，農機購置補貼、農機作業補貼的實施使農業生產經營過程的成本投入和實際收益都得到明顯改善，農民對于新技術農機的購買能力和使用熱情不斷提升。良好的農業機械化生產的形勢促進了農機生產企業的發展，很多新型的農機產品進一步與先進的自動化技術和信息化技術相結合，使農機產品逐漸具有自動化特點，且向著高技術方向發展，這對于我國農業機械化水平的提升和農業經濟發展具有積極的促進作用。

1 農機自動化技術的發展現狀

農業機械的自動化技術主要是利用先進的電氣控制、傳感器檢測、計算機處理和動作執行等裝置進一步替代傳統的人工操作農業機械的行為，大大減少人工作業的勞動負擔，并進一步提高農業機械化的生產效率和質量。目前來看，農機自動化技術在我國生產中的應用主要體現在以下幾個方面：一是大田農機的精確化作業，利用固定的傳感器設備來檢測農田的溫度、濕度、風力、土壤肥力等參數，并生成作業的參考數據，從而實施變量施肥、精確噴施藥物，不僅降低生產成本，還能有效減少農業生產造成的環境污染和破壞；二是自動化的灌溉技術，主要是通過監測氣候和土壤的濕度，當達到需要灌溉的參數時，就會自動控制水泵實施農業生產的灌溉作業；三是溫室大棚的自動化監控技術，利用溫室大棚的封閉空間能夠自動控制大棚內部的溫濕度、空氣流通，并為農作物創造良好的生長環境，自動化溫室大棚已經成為設施農業自動化技術的典型代表。

總體來看，現階段我國的農業機械自動化技術應用還不全面，尤其是在傳統的農業生產機械設備上的普及率還不充足，由于我國的很多農機技術是引進和借鑒國際先進機型和設備而研發的，在農機自動化技術方面，自主技術的研究與應用仍然相對不足，同時農機人才大多局限于機械專業人員，對于自動化和電氣控制專業人才的引進仍不充足，導致自動化農機裝備的開發相對緩慢；此外，對于不同的地區來說，農業機械化的發展程度存在較大的差異，導致農業機械的發展水平參差不齊，加之生產習慣和種植模式的差異，導致農機自動化產品的適用性存在較大局限，不利于長久發展。

2 農業機械自動化技術的應用優勢

2.1 顯著提高農業生產質量

農業機械的自動化技術使農業機械的使用、調整、維護等過程變得更加便捷，農民在使用農業機械進行作業的過程中，無論是傳統的行進式機具作業，還是環境監測、自動灌溉等輔助性工作，都能夠形成配合良好的有機整體，在進行農業生產的過程中，應用自動化技術的農業機械在行駛過程中能夠自動調整關鍵結構的作業狀態，有效改善傳統農業生產作業過程中農機使用不合理問題，使農業機械化生產在更加科學的模式下得以實施。

2.2 顯著提高作業精確度

對于自動化農機裝備，其控制系統內部采用了眾多的位置傳感器和光電傳感器，能夠實現農機作業動作執行狀況的實時獲取，并利用獲取的位置信息，實時調整農業機械作業過程的位置關系，使農機作業的精確性大幅提升。同時由于引進了集成控制模塊，使機具在控制各個功能部件過程中的響應速度顯著提升，例如利用自動控制技術來控制精量播種機作業，能夠通過控制排種器轉速和補種裝置工作狀態來有效避免漏播重播問題的產生，從而在單位面積內實施最合理的播種量作業。

2.3 顯著提高農機作業可靠性

采用自動化技術的農機裝備中應用了大量的運行狀態檢測元件，這些元件主要通過預設的監測系統來控制、收集和處理相關的信息，這些檢測元件主要由傳感器組成，例如速度傳感器、加速度傳感器、稱重傳感器、溫度傳感器、振動傳感器、煙感傳感器、光電傳感器等，這些傳感器能夠獲取到農業機械的行駛、運轉、位置、狀態等眾多信息，并利用預設程序配合處理器對獲取的信息進行分析比對，從而得到農機裝備實時的運行狀態情況。檢測技術的應用使農機裝備在運行過程中的一些異常的狀態能夠在第一時間被檢測到，并將這種異常狀態通過儀表顯示、聲音警報等方式傳達給操作人員，提示操作人員及時對故障問題進行處理，使農機的故障問題被第一時間解決，避免重大故障問題的發生，使農機作業的可靠性大幅提升。

2.4 進一步實現節本增效

自動化技術的應用使農業機械作業的精確性、可靠性進一步提高，一方面精確性的提高顯著節省了生產成本，例如播種、植保、收獲等自動化作業的過程，有效降低了種子、農藥的使用量，并降低了收獲過程中的糧食損失問題，另一方面可靠性的提高有效減少了生產過程中的農機故障維修費用，同時避免了因維修而耽誤過多農時，使農業機械在農忙季節的利用率進一步提高，機械化作業的經濟收入也顯著提升。此外通過農機自動化技術的不斷應用，農業生產過程對于人力的需求不斷減少，農業用工成本顯著降低，精細化作業的農業產量和農產品品質更有保障，有利于實現經濟效益的穩步增長。

3 農業機械自動化的技術特點

3.1 農業機械與多學科技術相融合

隨著農機自動化技術成為時代的主流，農業機械產品從研發到實際生產與產品組裝的各個過程都發生了明顯的改變，其中一個最主要的特點就是農業機械技術與傳統學科及新興學科的高度融合。與傳統學科的融合主要表現在機械技術與電氣技術及液壓技術的融合，以機電液一體化設計奠定農業機械的主體結構，同時還與新興的智能管理技術、信息技術、遙感技術、環境感知技術等相結合，在自動化程度上得到進一步的提高，使農機產品作業過程具備自我感知和故障檢測等新功能。

3.2 由傳統的孤立作業向聯網作業發展

自動化農機產品與衛星定位、局域網技術、通訊技術的結合，使農機產品的作業過程能夠被農機管理部門實時監測，隨著近年來作業補貼政策的逐步實施，農業機械的作業過程能夠通過自動化設備中的定位和通訊功能將實時的作業數據傳輸到網絡，實現作業面積的自動統計與記錄，農機操作者也能夠通過農機聯網功能與管理部門實現連通，對于作業質量問題、農機使用問題及時溝通并糾正。

3.3 需要更先進的生產裝配技術保障

農機自動化產品需要在傳統農機產品的基礎上進一步提升作業的精確度和農機的可靠性，這就要求我國的農機生產企業根據自動化農機產品的特點對現有的生產線、生產工藝、裝配工藝、裝配條件進行升級，使生產制造的農機產品能夠達到自動化技術的精確控制和可靠執行的要求，且在裝備工作過程中還需具備傳感器等先進電氣組件的裝配技術，確保自動化技術及功能的有效實現。

3.4 適合大面積固定模式的作業任務

自動化農機裝備具備良好的使用便捷性和作業合理性，總體上講，自動化技術的農業機械產品多為先進的中大型農機產品，這些產品具有更好的空間條件和制造品質，更容易實現自動化元件及控制、通訊等線路的布局。此外自動化農機產品十分適合在預設的工作條件下實施重復性的生產作業，這種作業方式在小面積農田上的效率和經濟優勢并不明顯，而在大面積農田應用時，更能發揮出機具的自動化作業優勢。

4 結語

總體來講，我國常用農機裝備的發展已經具備了顯著的自動化特征，但整體的農機自動化水平仍有較大的提升空間，很多偏遠地區或農機不易作業的條件下所能應用的農機裝備仍比較落后，且農業機械的重點研究仍以產前和產中機械化為主，而產后農機水平提升相對緩慢，造成了農機自動化技術應用不均衡的問題。因此，農業機械自動化技術的發展不僅要突破尖端技術的封鎖，還必須考慮到多種農業機械的共同發展，在充分結合我國實際國情的情況下，以農機市場為導向，借助國家政策支持，使先進適用的自動化農機技術更好的在我國的農村地區得以應用。

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