農用噴藥機的電控系統功能及技術優化方向

0 引言

隨著農業機械技術快速進步，農業生產中所應用的農機裝備種類和可靠性不斷提升，有效保證了農業生產效率。噴藥機是農業生產中主要植保設備之一，現階段主要以輪式噴藥機為主，通過化學藥劑的噴施能夠有效預防病蟲害侵蝕，使農作物更好地適應農業生產的復雜環境，降低減產風險。噴藥機械的使用有效改善了傳統人工噴施農藥效率低下、工作量大、威脅人身健康等弊端，使農業生產過程更加合理，且隨著農機自動化技術的進一步發展與應用，噴藥機上應用的電控技術逐漸增多，使噴藥作業的合理性和便捷性進一步提升，有利于噴藥機械的智能化發展。

1 噴藥機技術現狀

近年來我國的農用植保機械在技術上得到了快速發展，行進式新型噴藥機在生產中的應用比例相對增加。但總體上講，我國農業生產中使用的植保機械仍然多為傳統半自動設備和結構簡單的動力噴藥機，噴藥機的技術相對落后。生產中常出現農藥“跑、冒、滴、漏”現象，農民在植保過程中中毒問題也時有發生。現階段應用的植保機械大部分已經不能滿足現代化生產的需要，先進的農用噴藥機具有廣闊的市場前景。從國際范圍看，發達國家農業生產中主要以中、大型噴藥機作為植保生產機具，所使用的機具應用了計算機、可編程控制、儀器儀表、液壓氣動、電驅動等眾多先進技術，且多與地理信息系統、遙感系統相配合進行生產作業，設備具有較好的可靠性。同時，國外生產的先進植保噴藥機械具有低噴量、精噴灑、少污染的特征，多以寬幅噴桿噴霧機實施生產作業，噴幅通常達到25～40 m，采用機電液一體化高度自動化控制技術。我國生產的行進式植保噴藥機近年來在技術上也得到了較大程度的提升，與傳統農業噴藥機械相比，生產質量和應用的技術都明顯提升。圖1為我國山東瓦力公司生產的3WZ-2000A型自走式噴桿噴霧機，能夠適應農作物中后期的植株高度，且具有良好的霧化噴施性能，最大噴幅可達28 m。可見我國自主研發的噴藥機已具備較好的工作能力，但中大型植保噴藥機的應用和推廣仍不充分，自主生產機型在噴頭技術、加工制造精度等方面仍與發達國家的先進機型存在差距

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雙創教育與專業教育脫鉤 雙創教育與專業教育是大學教育不可或缺的兩個方面，二者不是對立的，僅有雙創理念，缺少專業知識，雙創將成為無源之水，缺乏可持續發展的原動力；僅有專業知識，而沒有經過系統的雙創教育培訓，只能在某一職業崗位成功就業，很難成為創造職業崗位的優秀人才。盡管有高校教師嘗試將雙創教育融入日常教學過程中，但因缺少系統的課程規劃，專業教育和雙創教育成為互不相關的“兩張皮”[4]。

2 農用噴藥機技術特征

現階段，農用噴藥機主要包括兩種形式，一是以拖拉機作為行駛動力，配套牽引式或懸掛式噴桿噴霧機進行作業，拖拉機還能為噴藥機提供液壓動力和電力，以實現噴藥機的控制功能需求；二是具有專用底盤和發動機的自走式噴藥機，且具有專用液壓系統和電氣系統，多以高地隙噴藥機產品為主。噴藥機的主要功能結構包括驅動系統、供藥噴藥系統、電氣控制系統、液壓調整系統及其他輔助結構組成。驅動系統主要由發動機提供動力，部分機型也采取電動機作為動力；供藥噴藥系統包括藥液箱、輸藥管路、藥液噴頭、可控閥門、噴藥桿等組成；電氣控制系統包括PC平臺、顯示設備、電控按鈕、電控開關、信息傳輸線路、傳感器等組成；液壓調整系統包括液壓泵、液壓管路、液壓分配閥門、液壓油缸等；其他輔助結構包括掛接結構、轉向控制結構；安全防護結構等組成

。

隨著噴藥機自動化程度的不斷提高，電氣控制系統逐漸成為噴藥機工作的核心模塊，直接決定著農藥噴施的質量和效率，良好的電控技術應用能有效改善施藥量不充足、噴施不均勻、農藥混合不均勻、農藥噴施分布不均勻、重噴漏噴等問題，因此，電控技術提升是未來農用噴藥機發展的主要方向

。

參考答案：1.當時有個叫索馭驎的北方人，也說能制造指南車。2.有個吹洞簫的客人。3.如果憑著偌大的天下，卻重蹈六國破滅的舊事，這就又在六國之下了。4.有人勸韓信說：“殺掉鐘離昩去拜見皇上，皇上一定高興，沒有性命之憂。”

3 電控系統的主要功能

3.1 噴桿形態位置控制

傳統的噴藥機噴桿形態調整與控制主要通過駕駛員控制液壓系統來實現，噴桿位置、高度調整常依靠目測，不利于精細化噴施的實施。隨著液壓與電控技術的融合，農業機械的電液控制技術得到了快速發展，利用電氣控制技術控制電液比例閥能夠實現對液壓系統的精準控制。應用到噴藥機上，能夠實現電氣系統控制液壓油缸執行相關動作，使噴藥機噴桿實現展開、折疊及精確位置調整，使農藥噴施高度、角度達到最佳狀態

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3.2 噴藥狀態控制

由于電控系統的技術在不斷升級，在噴藥機機械結構和功能逐漸成熟的同時，電控技術卻還有很大的提升空間，因此，現階段應用的電控系統大多具有良好的功能升級空間和開放性特點。一方面電控系統具備眾多的預留接口，可以實現未來更多傳感器、控制器的連接與更換；另一方面，通過通訊技術的引進，噴藥機電控系統能與電腦、手機實現連通，實現程序調整與系統升級。

3.3 噴藥狀態監測

環境感知技術是農業機械由自動化向智能化發展的關鍵技術，通過環境感知，噴藥機作業時可以獲得作業位置、環境溫度、實時風力、地表狀態、天氣預報等多種信息，幫助噴藥機實施更合理的噴施作業。環境感知主要通過視相設備、雷達、傳感器及網絡或衛星數據實現

。噴霧作業過程中利用攝像頭、雷達能夠自動檢測地表障礙物或深坑、溝壑等可能影響正常作業的因素，并結合衛星定位和導航實現自動行駛、自動避障，而利用風力檢測、地表傾斜度測量、溫度檢測等數據能夠快速對作業方案進行調整，使自動噴藥作業始終保持最合理的方案。

和其他國家不同，我國老齡化進程速度快，而且是未富先老，金融行業、社會保障體系建設還不能有效配合養老地產的擴大；由于國外投資、保險資金和房地產投資進入養老地產是最近幾年的事情，養老服務成果有待檢驗，政府相關部門也處于觀望階段，相關政策尚不明朗；養老地產領域在經營模式、營利模式上還缺少經驗的總結。這些問題，都是中國養老地產進一步發展需要理順的問題。

3.4 環境感知與方案調控

狀態監測是噴藥機電控系統的另一個重要功能，狀態監測應用于噴藥機的各個功能結構，狀態監測主要利用傳感器和數據傳輸技術實現。首先對噴藥機的重要功能結構如噴桿、藥液箱、輸藥管路、噴頭等位置布置相應的傳感器，用以檢測噴藥過程中的藥箱藥液量、藥液濃度、噴藥量、噴頭噴灑質量、噴頭是否堵塞等數據，并將獲取的數據實時顯示到駕駛位的顯示器上，駕駛員可以及時獲取噴藥作業的各項信息，當噴藥系統出現故障，監測系統將會將異常數據傳遞給處理器，處理器會控制預警信號燈閃爍并在顯示器上顯示故障，確保駕駛員及時發現并解決問題

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3.5 噴藥機系統功能升級

噴藥機噴藥狀態的控制是多方面的，是影響噴藥質量的關鍵技術。首先，利用電控系統能實現農藥自動配比和混合，通過控制農藥與水的投放比例，有效保證農藥藥液處于最合理的濃度范圍，結合自動混藥技術保證農藥混合均勻；其次，通過控制藥液泵的功率調整供藥壓力，實現噴藥量和噴藥效率的調整，能夠實現噴藥量與機械行駛速度相匹配，避免過量噴施和噴量不足；再次，通過電控開關可對各個管路甚至各個噴頭進行控制，有利于變量噴藥功能的實現。

電控技術升級應充分考慮噴藥機生產作業過程中存在的不足之處，結合我國農業生產實際和地區農業生產條件展開研究，并做到在機械技術升級的同時同步升級電控技術，確保機械與電控技術的有機結合。考慮如何通過簡單的方式改造傳統噴藥機，使其具備更好的電氣控制性能，在減輕農民購機經濟負擔的前提下，通過舊農機改造提高我國農用噴藥機的平均作業能力。同時，應提高噴藥機的適用性，利用電控技術使噴藥機具備多種模式的噴施功能，以適應不同作物、不同氣候、不同地形地區的農業生產使用

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4 電控系統技術優化方向

4.1 與噴藥機功能需求的深度融合

“難道不是你收買了他嗎？夏冰不可能撞人，因為那天早上，他還和我在從南京回成都的火車上!”雪螢直直地盯著一杭。

4.2 進一步提高噴藥過程的合理性

目前，我國電控技術在噴藥機上的應用還處于初級階段，對于噴藥過程的功能控制局限于流量調整、噴頭開閉等，沒有充分利用PC和編程技術提高噴藥作業的合理性。從電氣控制的角度出發，應充分考慮自然界的氣候、地形條件、行駛速度等對噴藥質量的影響關系，建立噴藥過程模擬程序，并利用程序控制噴霧過程各個噴頭的工作狀態、噴桿角度、噴藥量等參數，以改善噴藥作業質量。

4.3 充分結合國際先進噴藥技術

電控技術的應用還應與國際先進的噴藥技術相結合，例如高霧化噴施、靜電噴施、對靶噴施等，使電控技術擺脫單純的應用形式，真正實現以電控技術為核心全面引領噴藥機技術升級。除噴藥技術升級外，還要充分考慮噴施過程如何適應環境條件變化，將先進的噴施技術與現代化的環境感知、地理信息技術結合，不僅全面提升噴藥機的自動化水平，還促進國產噴藥機產品逐漸趕超國際水平，提高國產噴藥機的市場競爭力。

4.4 進一步提高整體控制程度

我國現階段使用的具有電控技術特征的噴藥機先進程度仍不足，很多電控技術集中在控制液壓、控制單獨開關等方面，而沒有形成系統化的控制技術，電控系統沒有將噴藥機的各個功能部件聯系成為可控的整體，缺少智能化調整噴霧方案和能適應環境變化的能力，因此，噴藥機的后期功能升級還要重視智能技術的應用并實現噴藥機各個電控部件的集成控制

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5 結語

綜上所述，噴藥機作為農業生產豐產豐收的保障機型，在農業生產過程中發揮著重要作用，電控系統對于噴藥機性能的發揮具有較大影響。先進電控系統的合理應用有利于提高噴藥機的工作效率與農藥噴施合理性，因此，噴藥機的生產和研發機構應重視噴藥機電控技術的研發，確保噴藥機既能實現噴霧性能的提升，還能提高機具的自動化和智能化程度。

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