自動控制技術(shù)對農(nóng)業(yè)機械的應(yīng)用
時間:2022-07-07 04:41:07
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摘要:隨著近年來我國經(jīng)濟水平提高,科技進步和發(fā)展,在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展過程中已經(jīng)廣泛采用了一些先進的科技手段以及設(shè)備,提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)量,逐漸朝著規(guī)?;较虬l(fā)展。自動控制技術(shù)已經(jīng)在農(nóng)業(yè)機械中得到普及應(yīng)用,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中通過自動控制技術(shù),可以有效減少人力耕作模式,促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和運營方式的改革。為此就對自動控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中的應(yīng)用展開探討。
關(guān)鍵詞:自動控制技術(shù);農(nóng)業(yè)機械;技術(shù)應(yīng)用
我國作為農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對我國社會經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮著重要的影響,我國農(nóng)業(yè)發(fā)展水平對國家未來經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生直接作用,對居民的生活也會產(chǎn)生直接影響。為此隨著社會的發(fā)展和進步,對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式也要進行不斷創(chuàng)新和探索,在信息化時代背景下,在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展過程中要加大對農(nóng)業(yè)機械的使用,借助先進的智能傳感技術(shù)和計算機技術(shù),促進農(nóng)業(yè)自動化進程的推進。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中自動化控制技術(shù)的應(yīng)用,可以有效減少人力成本,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和農(nóng)業(yè)發(fā)展水平[1]。但目前在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中還有很多地區(qū)仍然采用傳統(tǒng)人力手工的耕作方式,對農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生限制,為此對自動化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中的應(yīng)用探討非常有必要,為農(nóng)業(yè)規(guī)模化發(fā)展和現(xiàn)代化發(fā)展提供參考依據(jù)。
1自動化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中應(yīng)用優(yōu)勢
1.1實時控制
自動化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用,實際上是通過電氣控制來提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,在自動化控制技術(shù)實際使用過程中,對信號傳輸速度快,所需時間短,在農(nóng)業(yè)機械操作中通過自動化控制技術(shù)可以實現(xiàn)實施控制的優(yōu)勢,可以快速對各類信息進行處理,程序高速運轉(zhuǎn),在農(nóng)業(yè)機械安全防護中發(fā)揮著重要作用和優(yōu)勢,能有效提升農(nóng)業(yè)機械操作安全性,并通過實時控制來保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)運行良好,促進農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。
1.2可靠性高
自動化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械操作中應(yīng)用,通過信號輸入和輸出來實現(xiàn)光電隔離,保證機械運行內(nèi)部電路和外部電路之間產(chǎn)生系統(tǒng)隔離,從而保證輸入端的時間常數(shù)和濾波器的適宜性,進而保障在機械運行中各個控制系統(tǒng)都會產(chǎn)生相應(yīng)的屏蔽措施,提高了農(nóng)業(yè)機械對于環(huán)境的適應(yīng)性,無論在良好的環(huán)境下還是惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中,機械都可以得到良好的運作[2]。在選擇農(nóng)業(yè)機械控制元件時要保證電子控制元件的質(zhì)量,保證開關(guān)電源的耐用性,對元件質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān),才能確保機械在后期運行中的穩(wěn)定性和安全性。
1.3售后成本低
在農(nóng)業(yè)機械使用過程中,自動控制技術(shù)的應(yīng)用可以有效提高機械設(shè)備對于環(huán)境的適應(yīng)力,提升農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)效率,減少機械故障的發(fā)生,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提供了切實的保障,有利于推動現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展。在農(nóng)業(yè)機械中自動化控制技術(shù)的應(yīng)用,減少了對人力的需求,減少了工作人員勞動強度,從而減輕了農(nóng)業(yè)成本投入。
1.4自我故障診斷
自動化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中應(yīng)用,可以對機械本身具有良好的故障診斷作用,在自動控制機器設(shè)備中良好的自我診斷功能更有利于農(nóng)業(yè)機械和技術(shù)發(fā)展,在機械實際運行過程中,可以通過傳感器技術(shù)來實行信息實時監(jiān)測,保證機械運行狀態(tài)良好、穩(wěn)定,在農(nóng)業(yè)機械運行和發(fā)展中自動化控制技術(shù)發(fā)揮著重要的作用[3]。在機械運行中一旦發(fā)生故障問題,自動化控制技術(shù)可以及時進行故障診斷,并觸發(fā)報警信號,減少損失發(fā)生,保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全。
2農(nóng)業(yè)機械自動化控制技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
目前,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中已經(jīng)對現(xiàn)代化自動控制技術(shù)展開了深入的研究和探索,國內(nèi)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展已經(jīng)進入新的階段,但由于我國農(nóng)業(yè)機械自動化控制技術(shù)起步較晚,和發(fā)達國家相比在高端技術(shù)應(yīng)用方面還存在明顯的差距。近年來,我國在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中針對傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機械已經(jīng)開展了自動化改革,擴大原有機械使用范圍,提升機械使用效率,保證農(nóng)業(yè)機械運行的穩(wěn)定性和安全性。其次,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中還大力發(fā)展無人自動操作機械農(nóng)業(yè),針對一些操作相對簡便,且重復(fù)率高,具有危險性的農(nóng)業(yè)活動通過自動無人操作來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人力勞作,解放生產(chǎn)力,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率大大提升[4]。此外,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中已經(jīng)全面展開了無人全自動操作技術(shù)的應(yīng)用,在大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中實現(xiàn)了全程無人操作生產(chǎn),使生產(chǎn)成本大大降低,提升了農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟效益。最后,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)業(yè)機器人技術(shù)也得到了大力推進,在規(guī)模化農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中農(nóng)業(yè)機械自動化控制技術(shù)已經(jīng)成為未來發(fā)展的主要方向和趨勢,其中自動化控制技術(shù)在應(yīng)用中需要將多種技術(shù)進行整合,充分利用云計算技術(shù)、人工智能技術(shù)等來實現(xiàn)中央電腦的集成控制,讓農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)變得更加科學(xué)和規(guī)范。
3自動化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的具體應(yīng)用
3.1農(nóng)作物種植中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式是需要通過人工來進行勞作和生產(chǎn)的,需要耗費大量的人力和物力,且種植效率和質(zhì)量參差不齊,對農(nóng)業(yè)收成產(chǎn)生直接的影像。早期在農(nóng)業(yè)機械中主要是通過耕地及、拖拉機等半自動化機械來進行農(nóng)業(yè)種植,但這些機械自動化水平較低,雖然能夠有效緩解農(nóng)民的體力勞動,提升農(nóng)業(yè)耕作效率,但對于我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展還是起到制約。隨著科技的發(fā)展和進步,農(nóng)業(yè)機械技術(shù)也在不斷的發(fā)展與進步,在農(nóng)業(yè)機械中已經(jīng)廣泛采用了一些新的技術(shù)和手段,憑借新進的智能化感應(yīng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),全新自動化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中得到普及應(yīng)用,使農(nóng)作物種植工作更好的開展[5]。如在水稻種植中通過自動化耕種農(nóng)業(yè)機械,根據(jù)水稻種類對水位高低要求,種植間距要求等,實現(xiàn)自動化精細(xì)化調(diào)控,提升水稻的種植質(zhì)量,降低農(nóng)民勞作強度,提升水稻種植效率。
3.2農(nóng)作物生長的溫濕度控制
自動化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中應(yīng)用,還要根據(jù)農(nóng)作物在生長過程中對于周圍生長環(huán)境的需求進行適當(dāng)調(diào)控,及時對外界溫度、濕度等數(shù)據(jù)進行科學(xué)調(diào)整,才能更加適宜農(nóng)作物的生長,通過設(shè)備來對溫度、濕度等進行調(diào)節(jié),確保農(nóng)作物處于最佳生長環(huán)境內(nèi),提升你報給你作物的產(chǎn)量。例如在大棚種植蔬菜時,部分蔬菜屬于反季蔬菜,當(dāng)外界的環(huán)境無法達到農(nóng)作物生長要求的情況下,大棚會創(chuàng)建出模擬生長環(huán)境,通過對大棚內(nèi)的溫度和濕度調(diào)節(jié),讓反季節(jié)蔬菜也可以更好的生長[6]。在農(nóng)作物監(jiān)管時,還可以利用自動控制技術(shù)來對大棚內(nèi)蔬菜水果等生長信息進行監(jiān)控,確保農(nóng)作物的生長狀況符合生長需求。除此之外,還會通過傳感器技術(shù)來進行信息采集,在大棚各個位置布置傳感器,將大棚內(nèi)蔬菜的生長數(shù)據(jù)和信息收集到系統(tǒng)中,對數(shù)據(jù)進行分析,利用計算機系統(tǒng)對大棚內(nèi)的數(shù)據(jù)進行分析和下達指令,通過自動控制技術(shù)來執(zhí)行命令,確保設(shè)備在應(yīng)用中準(zhǔn)確對接,從而對大棚內(nèi)溫度和濕度實時調(diào)節(jié)。
3.3農(nóng)作物自動采收
在農(nóng)作物成熟后通過自動化設(shè)備來實現(xiàn)農(nóng)作物自動采收,在自動化控制技術(shù)的應(yīng)用中對相關(guān)設(shè)備設(shè)定參數(shù),并通過程序自動控制,讓設(shè)備執(zhí)行程序命令,從而實現(xiàn)自動采摘。在農(nóng)作物采摘過程中,還要根據(jù)農(nóng)作物生長特性對相關(guān)數(shù)據(jù)進行測量,如對果蔬某階段成熟特征分析,果樹成熟位置分析等,并將相關(guān)數(shù)據(jù)錄入到系統(tǒng)中,通過自動化設(shè)備來執(zhí)行命令,完成設(shè)備自動采摘[7]。此外,自動化控制技術(shù)也可以通過傳感器來獲取一些外界的數(shù)據(jù)和信息,對設(shè)備內(nèi)部設(shè)定自動控制程序參數(shù),在自動采摘時可以讓程序參數(shù)更符合農(nóng)作物采摘需要。
3.4影像識別技術(shù)
在農(nóng)作物生長過程中對外部的光照強度也有一定的要求,在大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中通過影像識別技術(shù)來識別外部的光照強度,對大棚內(nèi)的燈光強度進行調(diào)整,并對農(nóng)作物在不同生長階段對陽光需求量的差異來進行科學(xué)調(diào)整,讓農(nóng)作物更加科學(xué)合理的生長,滿足農(nóng)作物在生長過程中對光照強度的需求。在大棚自動控制中通過影像識別技術(shù)可以對農(nóng)作物生長狀態(tài)顏色進行識別,并將其與外界光照強度進行對比,通過系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)對大棚內(nèi)部光照強度進行調(diào)控,從而避免資源浪費,提升農(nóng)作物經(jīng)濟效益。
4結(jié)語
綜上所述,在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中自動控制技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,可以實現(xiàn)自動耕種,自動采摘等,大大減少了人力資源的投入。在農(nóng)業(yè)機械應(yīng)用中,還要加大對自動控制技術(shù)的研究和探索,根據(jù)農(nóng)作物的生長需求和要求,對自動控制技術(shù)進行合理應(yīng)用,提升農(nóng)機生產(chǎn)水平,提高農(nóng)作物的生產(chǎn)效率和質(zhì)量,逐步實現(xiàn)農(nóng)業(yè)規(guī)?;a(chǎn)和自動化生產(chǎn),促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的改革和進步。
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作者:張友朋 單位:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
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