農(nóng)業(yè)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志,是促進(jìn)農(nóng)民增收的重要手段,它改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的作業(yè)模式,極大地解放了農(nóng)村勞動(dòng)力,提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)力降低了農(nóng)業(yè)成本,有助于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)規(guī)?;?、集約化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展,提升農(nóng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、遙感技術(shù)、智能監(jiān)控以及人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用,將農(nóng)機(jī)與農(nóng)業(yè)工藝融合在一起,促進(jìn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化水平。探討了機(jī)器識(shí)別技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用,自動(dòng)駕駛技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用,并在此基礎(chǔ)上探討了農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
農(nóng)業(yè)機(jī)械化智能化是將自動(dòng)化技術(shù)、傳感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)運(yùn)用在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)、生產(chǎn)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備和機(jī)械工藝的深度融合,將其應(yīng)用在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,有助于提高農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化、智能化水平,推動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)、數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),農(nóng)業(yè)機(jī)械化在糧食生產(chǎn)、生豬生產(chǎn)、菜籃子工程等農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)方面發(fā)揮重要作用。河南省是我國(guó)農(nóng)大省,是我國(guó)重要的商品糧基地,2020年河南省政府印發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)機(jī)裝備產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見(jiàn)》提出要實(shí)施智慧農(nóng)機(jī)提升行動(dòng),加快物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智能控制、衛(wèi)星定位等信息技術(shù)在農(nóng)機(jī)裝備和農(nóng)機(jī)作業(yè)的應(yīng)用,建設(shè)大田作物精準(zhǔn)耕作、智慧養(yǎng)殖、園藝作物智能化生產(chǎn)等智慧農(nóng)機(jī)示范基地,推動(dòng)農(nóng)機(jī)工業(yè)、種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等信息系統(tǒng)互通互聯(lián),建設(shè)統(tǒng)一的農(nóng)機(jī)管理服務(wù)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)信息化管理,為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支持。通過(guò)分析農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用,有助于進(jìn)一步提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平,促進(jìn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
一、農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中積極影響
1、提高農(nóng)業(yè)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化率
農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化是將計(jì)算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)運(yùn)用在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化、智能化,改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式,提高農(nóng)業(yè)科技應(yīng)用水平。農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化凝結(jié)了廣大科研人員智慧結(jié)晶,一定程度上體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平,農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣是農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣的重要內(nèi)容,通過(guò)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣,可以將現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)運(yùn)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,比如大豆玉米復(fù)合帶狀播種機(jī)、玉米精量播種、免耕播種技術(shù)、水肥一體化技術(shù)等,通過(guò)機(jī)械設(shè)備的推廣運(yùn)用,讓農(nóng)民使用現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)種植技術(shù)、灌溉技術(shù)、播種技術(shù),將現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技成果直接轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
2、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率
傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備能耗大、生產(chǎn)制造成本高,需要人工的配合才能完成作業(yè),農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化,采用最新的技術(shù)成果,可以簡(jiǎn)化農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)工藝,可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械無(wú)人作業(yè),極大地降低機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)能耗和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。在農(nóng)產(chǎn)品收獲環(huán)節(jié),一臺(tái)設(shè)備的作業(yè)效率可以與二十三個(gè)青壯年勞動(dòng)力媲美,一臺(tái)聯(lián)合收割機(jī)可以24小時(shí)不間斷作業(yè)。將智能化技術(shù)運(yùn)用在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備,系統(tǒng)還可以自動(dòng)根據(jù)耕地的寬度,調(diào)節(jié)收割的寬幅,讓收割機(jī)的寬幅符合實(shí)際寬幅,保證小麥?zhǔn)崭畹男?,而且根?jù)大田種植要求,可以自動(dòng)調(diào)節(jié)秸稈留茬的高度,如果采用免耕播種技術(shù),收割機(jī)可以在收割的時(shí)候,降低留茬高度,便于農(nóng)民二次耕作。農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化,極大地減輕了勞動(dòng)人民的勞動(dòng)強(qiáng)度,而且提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
3、保護(hù)生態(tài)環(huán)境
農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化,將現(xiàn)代智能控制、人工智能、自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用在機(jī)械生產(chǎn)制造環(huán)節(jié),可以根據(jù)工作強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)速、運(yùn)行負(fù)荷,降低農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備作業(yè)的能耗,還可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源的循環(huán)利用。比如農(nóng)作物收獲機(jī),在收獲農(nóng)作物的同時(shí),還直接可以利用粉碎機(jī)將農(nóng)作物秸稈進(jìn)行粉碎,均勻拋灑在大田,大田翻耕后,農(nóng)作物秸稈埋入到土壤深層,可以逐漸轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥,改善土壤結(jié)構(gòu)和理化性能,改變傳統(tǒng)的農(nóng)作物秸稈焚燒的現(xiàn)象。
二、農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
1、機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用
機(jī)器視覺(jué)是人工智能技術(shù)的一個(gè)分支,是將機(jī)器代替人眼進(jìn)行測(cè)量與判斷,它的工作原理是通過(guò)機(jī)器視覺(jué)裝置將采集的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為圖像符號(hào),將圖像符號(hào)傳遞到專用的圖像處理系統(tǒng),圖像處理系統(tǒng)將圖像信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字化信號(hào),并對(duì)這些數(shù)字信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算分析,判斷出圖像的特征,并根據(jù)判斷結(jié)果控制現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器設(shè)備的動(dòng)作。機(jī)器視覺(jué)技術(shù)結(jié)合了圖像處理技術(shù)、機(jī)械工程技術(shù)、控制技術(shù)、光學(xué)成像技術(shù)、傳感技術(shù)、模擬與數(shù)字視頻技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù),利用這些技術(shù)可以提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平,用機(jī)器代替人工完成一些相對(duì)危險(xiǎn)的工作環(huán)境。視覺(jué)傳感技術(shù)具有獲取信息快,信息處理量大、成本低等優(yōu)勢(shì),因此工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航天、氣象、交通等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用包括農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛的環(huán)境感知和農(nóng)業(yè)機(jī)器人作業(yè)的目標(biāo)識(shí)別與定位。
①機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛環(huán)境感知中的應(yīng)用
環(huán)境感知是自動(dòng)駕駛技術(shù)的核心技術(shù),環(huán)境感知包括路面、靜態(tài)物體和動(dòng)態(tài)物體,自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可以人類(lèi)駕駛員的感知能力,對(duì)周?chē)沫h(huán)境、車(chē)輛狀態(tài)信息進(jìn)行感知,并根據(jù)感知的信息,對(duì)物體進(jìn)行定位、調(diào)整車(chē)輛的行駛方向和路徑規(guī)劃。環(huán)境感知設(shè)備包括高清攝像機(jī)、激光雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、傳感器等,在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中,為了提高環(huán)境感知的能力,往往需要將多個(gè)設(shè)備結(jié)合在一起。農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備自動(dòng)駕駛系統(tǒng)環(huán)境感知設(shè)備主要以高清攝像機(jī)為主,駕駛員在行駛過(guò)程中,高清攝像機(jī)采集周?chē)h(huán)境的圖像信息,并將其傳輸?shù)叫畔⑻幚硐到y(tǒng),對(duì)圖像信息進(jìn)行分析,判斷周?chē)h(huán)境狀態(tài),從而調(diào)整農(nóng)機(jī)作業(yè)的路徑。環(huán)境感知設(shè)備根據(jù)采集圖像的數(shù)據(jù)信息,獲得周?chē)矬w的輪廓,并根據(jù)障礙物的密度、顏色等信息,判斷出前方是否出現(xiàn)樹(shù)木、建筑物、車(chē)輛、路燈等信息,從而及時(shí)規(guī)劃路徑并躲避障礙物。由于農(nóng)業(yè)作業(yè)環(huán)境復(fù)雜,機(jī)器視覺(jué)技術(shù)受到光照、農(nóng)作物等因素的影響,環(huán)境感知系統(tǒng)可能存在一定的視覺(jué)盲區(qū),容易造成機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)使用過(guò)程中的精準(zhǔn)度下降,影響到農(nóng)機(jī)作業(yè)效率。因此,還需要進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)機(jī)視覺(jué)導(dǎo)航技術(shù)的研究,研究視覺(jué)更加清晰、精準(zhǔn)的識(shí)別系統(tǒng),才能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展要求。
②視覺(jué)識(shí)別技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)器人目標(biāo)識(shí)別與定位中的應(yīng)用
農(nóng)業(yè)機(jī)器人是用于農(nóng)業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的多功能智能農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備,它主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、臂部關(guān)節(jié)、控制程序等構(gòu)成,通過(guò)不同軟件程序控制機(jī)器人的活動(dòng),讓機(jī)器人可以適應(yīng)各種作業(yè)環(huán)境,完成相應(yīng)的作業(yè)或移動(dòng)。農(nóng)業(yè)機(jī)器人具有感知、決策、執(zhí)行等功能,可以輔助或代替人類(lèi)完成一些繁重、復(fù)雜、危險(xiǎn)的工作,24小時(shí)不間斷作業(yè),提高農(nóng)業(yè)工作效率和質(zhì)量,因此,世界各國(guó)加快了農(nóng)業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用普及。目前,農(nóng)業(yè)機(jī)器人主要有施肥機(jī)器人、大田除草機(jī)器人、采摘機(jī)器人等。施肥機(jī)器人通過(guò)分析農(nóng)作物周?chē)耐寥拉h(huán)境、農(nóng)作物生長(zhǎng)情況,可以準(zhǔn)確計(jì)算農(nóng)作物需肥量,從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥,降低農(nóng)業(yè)成本,減輕農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量與質(zhì)量。視覺(jué)識(shí)別技術(shù)運(yùn)用在施肥機(jī)器人目標(biāo)識(shí)別過(guò)程中,需要識(shí)別大田作物,并根據(jù)大田作物的生長(zhǎng)情況進(jìn)行精準(zhǔn)施肥;除草機(jī)器人在大田作業(yè)時(shí),機(jī)器人安裝的視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別地塊的雜草,定位系統(tǒng)接收機(jī)根據(jù)視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)的信息,自動(dòng)顯示雜草的坐標(biāo)定位,并傳輸?shù)匠輽C(jī)器人的計(jì)算機(jī)處理中心,計(jì)算機(jī)處理中心應(yīng)用程序?qū)⒆詣?dòng)噴霧器,噴霧器的化學(xué)除草劑可以精準(zhǔn)噴灑到雜草的地方,達(dá)到精準(zhǔn)除草的目的;視覺(jué)識(shí)別技術(shù)是采摘機(jī)器人作業(yè)的前提和基礎(chǔ),通過(guò)視覺(jué)識(shí)別技術(shù)可以判斷出果實(shí)大小、數(shù)量、形狀、顏色,并根據(jù)果實(shí)成熟度,判斷果實(shí)是否可以采摘,采摘后,通過(guò)視覺(jué)識(shí)別技術(shù),采摘機(jī)器人還可以將這些果實(shí)按照大小進(jìn)行分類(lèi),完成果實(shí)的自動(dòng)化分揀工作。
2、自動(dòng)駕駛技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用
自動(dòng)駕駛技術(shù)是利用視覺(jué)計(jì)算、雷達(dá)、視頻監(jiān)控、GPS、人工智能等新一代信息技術(shù),視頻攝像頭、傳感器、激光測(cè)距器等采集周?chē)畔?,并根?jù)地圖進(jìn)行導(dǎo)航,它不需要人工操作,電腦系統(tǒng)可以通過(guò)車(chē)輛的各種裝置完成自動(dòng)安全駕駛。將自動(dòng)駕駛技術(shù)運(yùn)用在農(nóng)業(yè)機(jī)械中,可以解決農(nóng)機(jī)定位導(dǎo)航、路徑規(guī)劃等問(wèn)題,農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備在作業(yè)過(guò)程中,需要對(duì)農(nóng)機(jī)位置、航向角、車(chē)輪轉(zhuǎn)角、速度等信息進(jìn)行測(cè)量,根據(jù)測(cè)量信息判斷出農(nóng)機(jī)的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)的精準(zhǔn)定位和路徑規(guī)劃。目前農(nóng)機(jī)定位技術(shù)有全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位、機(jī)器視覺(jué)定位、慣性導(dǎo)航定位三大類(lèi),全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷的定位測(cè)量,獲得車(chē)輛的三維數(shù)據(jù)、時(shí)間和位置等精確信息,實(shí)現(xiàn)高精度、全方位的定位;機(jī)器視覺(jué)定位是通過(guò)圖像采集、處理,判斷農(nóng)作物和農(nóng)機(jī)的位置,獲得相應(yīng)的導(dǎo)航基準(zhǔn)線;慣性導(dǎo)航定位是利用慣性測(cè)量單元獲得農(nóng)機(jī)的慣性信息和旋轉(zhuǎn)信息,并根據(jù)當(dāng)前的位置信息判斷下階段的位置信息,機(jī)器視覺(jué)定位和慣性定位無(wú)法得出農(nóng)機(jī)的準(zhǔn)確位置,需要將其與全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合使用。目前全球?qū)Ш叫l(wèi)星技術(shù)快速發(fā)展,已經(jīng)廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中。豐疆智能研發(fā)的農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng),由高清終端顯示打拼、電動(dòng)方向盤(pán)、角度傳感器、衛(wèi)星接收器等構(gòu)成,可以將其運(yùn)用在拖拉機(jī)、無(wú)人植保機(jī)、插秧機(jī)、采摘機(jī)等多種機(jī)械設(shè)備,它的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)是將北斗導(dǎo)航技術(shù)與載波相位查分動(dòng)態(tài)定位技術(shù)結(jié)合,可以讓農(nóng)機(jī)自動(dòng)調(diào)整方向和角度,確保耕作不重疊、不遺漏,大大提高了農(nóng)機(jī)作業(yè)效率。
3、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是通過(guò)各類(lèi)傳感器、射頻識(shí)別技術(shù)、激光掃描器等裝置與技術(shù),采集目標(biāo)的聲、光、電、力學(xué)、生物、位置等方面的信息,并將采集的信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)錄入到信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的廣泛連接,通過(guò)信息交換、共享,實(shí)現(xiàn)物品和過(guò)程的智能化感知、跟蹤、識(shí)別和管理。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理環(huán)節(jié),通過(guò)溫度傳感器、濕度傳感器、射頻識(shí)別器、高清攝像頭采集農(nóng)作物的生長(zhǎng)信息、土壤環(huán)境、病蟲(chóng)害等信息,將這些數(shù)據(jù)信息錄入到智慧農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng),農(nóng)業(yè)管理人員可以實(shí)時(shí)了解到大田農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況,并根據(jù)農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況,及時(shí)進(jìn)行澆水、施肥、除草、除蟲(chóng)給農(nóng)作物的生長(zhǎng)創(chuàng)造一個(gè)有力的條件,減少農(nóng)藥化肥用量。農(nóng)作物收獲后,將產(chǎn)地的信息生成二維碼,每一件商品可以賦予二維碼標(biāo)簽,通過(guò)這個(gè)二維碼,農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督管理部門(mén)、消費(fèi)者、商家可以實(shí)時(shí)了解農(nóng)產(chǎn)品的生長(zhǎng)環(huán)境。一旦農(nóng)產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量安全問(wèn)題,可以第一時(shí)間找到相關(guān)責(zé)任人,避免農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理過(guò)程中出現(xiàn)相互推諉現(xiàn)象,確保廣大消費(fèi)者的飲食安全性。
三、農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化發(fā)展趨勢(shì)
1、人性化
農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化是指農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備安裝了傳感設(shè)備、雷達(dá)探測(cè)器、攝像頭等設(shè)備,將這些設(shè)備采集的信息傳輸?shù)接?jì)算機(jī)控制器,計(jì)算機(jī)控制器面板可以實(shí)時(shí)顯示傳感器采集的各項(xiàng)數(shù)據(jù),農(nóng)機(jī)作業(yè)人員根據(jù)采集的數(shù)據(jù)信息,調(diào)整農(nóng)機(jī)作業(yè)工作運(yùn)行負(fù)荷和機(jī)器的速度,讓設(shè)備處于一個(gè)相對(duì)良好的運(yùn)行狀況。如果設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障,則農(nóng)機(jī)作業(yè)人員通過(guò)控制面板的顯示信息,可以立即停止作業(yè),對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢修,減少設(shè)備運(yùn)行故障。因此,未來(lái)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備在設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程中,需要充分考慮到人機(jī)操作的便捷性、智能化、人性化,為農(nóng)機(jī)作業(yè)人員提供便利,才能最大限度保證農(nóng)機(jī)運(yùn)行的安全性、可靠性。
2、信息化
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中,采用了大量的智能終端設(shè)備、采集設(shè)備、傳感設(shè)備、農(nóng)機(jī)具等,實(shí)現(xiàn)了農(nóng)機(jī)智能化發(fā)展。這些機(jī)械設(shè)備采集了大量農(nóng)作物的信息、土壤信息、環(huán)境信息等相關(guān)數(shù)據(jù)信息,這些數(shù)據(jù)信息是農(nóng)業(yè)寶貴的資產(chǎn),可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供支持決策。農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化對(duì)農(nóng)業(yè)信息處理提出的新的要求,必須建立統(tǒng)一的農(nóng)業(yè)信息平臺(tái),將農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備、農(nóng)作物信息采集到信息平臺(tái),通過(guò)信息平臺(tái),可以對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,了解農(nóng)作物的長(zhǎng)勢(shì),并對(duì)未來(lái)農(nóng)作物可能出現(xiàn)的病蟲(chóng)害做出預(yù)測(cè),及時(shí)做出預(yù)防,為農(nóng)作物生長(zhǎng)創(chuàng)造有利的條件。
3、綠色化
科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步使農(nóng)業(yè)機(jī)械化逐漸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化發(fā)展。與此同時(shí),目前我國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備普遍存在能耗大、污染大等問(wèn)題,拖拉機(jī)大部分使用柴油、汽油,在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)油污。隨著綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展,節(jié)能降耗成為未來(lái)發(fā)展方向,因此要加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的研究,研究節(jié)能降耗技術(shù),降低農(nóng)業(yè)的能耗,農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備使用PLC控制器,可以根據(jù)實(shí)際情況,調(diào)整作業(yè)速度,降低設(shè)備能耗,減少環(huán)境污染。PLC控制器是一種可編程的存儲(chǔ)器,通過(guò)計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序,可以在內(nèi)部執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、技術(shù)和算數(shù)等指令,并通過(guò)數(shù)字/模擬信號(hào)的控制各類(lèi)機(jī)械設(shè)備,因此廣泛應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域。將PLC控制器運(yùn)用在農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng),控制器利用傳感設(shè)備,對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè),采集周?chē)臐穸?、溫度等信息,了解到農(nóng)作物生長(zhǎng)的土壤溫度和濕度,根據(jù)土壤的溫度和濕度以及農(nóng)作物的生長(zhǎng)需求,控制系統(tǒng)可以控制灌溉系統(tǒng)的開(kāi)關(guān),如果農(nóng)作物缺水,則系統(tǒng)自動(dòng)開(kāi)啟開(kāi)關(guān)對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行灌溉。這種灌溉設(shè)備,利用PLC控制器,可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)灌溉設(shè)備的流速、流量、時(shí)間,根據(jù)農(nóng)作物定時(shí)、定量、均勻灌溉,將水分直接輸送到農(nóng)作物的根部,控制土壤的濕度,為農(nóng)作物的生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的環(huán)境,減少病蟲(chóng)害的發(fā)生概率,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量與質(zhì)量,達(dá)到省時(shí)省力,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的目的。
綜上,農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化是農(nóng)業(yè)機(jī)械未來(lái)發(fā)展方向,目前我國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化水平還比較低,農(nóng)機(jī)存在通用性不足、適應(yīng)性差、能耗高等問(wèn)題,影響到農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的推廣應(yīng)用。因此,國(guó)家必須加大農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)的研發(fā),尤其是重點(diǎn)農(nóng)機(jī)裝備和關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā),創(chuàng)新農(nóng)機(jī)工藝和農(nóng)機(jī)技術(shù),進(jìn)一步提升我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械水平。
(作者單位:462000河南省漯河市農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)中心)