自動控制技術對農業機械的應用
時間:2022-07-07 04:41:07
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摘要:隨著近年來我國經濟水平提高,科技進步和發展,在農業現代化發展過程中已經廣泛采用了一些先進的科技手段以及設備,提高了農業生產效率和生產量,逐漸朝著規模化方向發展。自動控制技術已經在農業機械中得到普及應用,在農業生產過程中通過自動控制技術,可以有效減少人力耕作模式,促進農業生產方式和運營方式的改革。為此就對自動控制技術在農業機械中的應用展開探討。
關鍵詞:自動控制技術;農業機械;技術應用
我國作為農業大國,農業生產對我國社會經濟發展發揮著重要的影響,我國農業發展水平對國家未來經濟發展產生直接作用,對居民的生活也會產生直接影響。為此隨著社會的發展和進步,對于農業生產模式也要進行不斷創新和探索,在信息化時代背景下,在現代化農業生產和發展過程中要加大對農業機械的使用,借助先進的智能傳感技術和計算機技術,促進農業自動化進程的推進。在農業生產過程中自動化控制技術的應用,可以有效減少人力成本,提高農業生產效率和農業發展水平[1]。但目前在農業生產中還有很多地區仍然采用傳統人力手工的耕作方式,對農業發展產生限制,為此對自動化控制技術在農業機械中的應用探討非常有必要,為農業規模化發展和現代化發展提供參考依據。
1自動化控制技術在農業機械中應用優勢
1.1實時控制
自動化控制技術在農業生產領域中的應用,實際上是通過電氣控制來提升農業生產效率,在自動化控制技術實際使用過程中,對信號傳輸速度快,所需時間短,在農業機械操作中通過自動化控制技術可以實現實施控制的優勢,可以快速對各類信息進行處理,程序高速運轉,在農業機械安全防護中發揮著重要作用和優勢,能有效提升農業機械操作安全性,并通過實時控制來保證農業生產運行良好,促進農業穩定發展。
1.2可靠性高
自動化控制技術在農業機械操作中應用,通過信號輸入和輸出來實現光電隔離,保證機械運行內部電路和外部電路之間產生系統隔離,從而保證輸入端的時間常數和濾波器的適宜性,進而保障在機械運行中各個控制系統都會產生相應的屏蔽措施,提高了農業機械對于環境的適應性,無論在良好的環境下還是惡劣的生產環境中,機械都可以得到良好的運作[2]。在選擇農業機械控制元件時要保證電子控制元件的質量,保證開關電源的耐用性,對元件質量嚴格把關,才能確保機械在后期運行中的穩定性和安全性。
1.3售后成本低
在農業機械使用過程中,自動控制技術的應用可以有效提高機械設備對于環境的適應力,提升農業機械生產效率,減少機械故障的發生,為農業生產效率提供了切實的保障,有利于推動現代化農業的發展。在農業機械中自動化控制技術的應用,減少了對人力的需求,減少了工作人員勞動強度,從而減輕了農業成本投入。
1.4自我故障診斷
自動化控制技術在農業機械中應用,可以對機械本身具有良好的故障診斷作用,在自動控制機器設備中良好的自我診斷功能更有利于農業機械和技術發展,在機械實際運行過程中,可以通過傳感器技術來實行信息實時監測,保證機械運行狀態良好、穩定,在農業機械運行和發展中自動化控制技術發揮著重要的作用[3]。在機械運行中一旦發生故障問題,自動化控制技術可以及時進行故障診斷,并觸發報警信號,減少損失發生,保證農業生產安全。
2農業機械自動化控制技術應用現狀
目前,在農業生產過程中已經對現代化自動控制技術展開了深入的研究和探索,國內現代農業發展已經進入新的階段,但由于我國農業機械自動化控制技術起步較晚,和發達國家相比在高端技術應用方面還存在明顯的差距。近年來,我國在農業生產領域中針對傳統的農業機械已經開展了自動化改革,擴大原有機械使用范圍,提升機械使用效率,保證農業機械運行的穩定性和安全性。其次,在農業生產中還大力發展無人自動操作機械農業,針對一些操作相對簡便,且重復率高,具有危險性的農業活動通過自動無人操作來代替傳統的人力勞作,解放生產力,使農業生產效率大大提升[4]。此外,在農業生產領域中已經全面展開了無人全自動操作技術的應用,在大規模農業生產中實現了全程無人操作生產,使生產成本大大降低,提升了農業的經濟效益。最后,在農業生產中農業機器人技術也得到了大力推進,在規模化農業和現代化農業發展過程中農業機械自動化控制技術已經成為未來發展的主要方向和趨勢,其中自動化控制技術在應用中需要將多種技術進行整合,充分利用云計算技術、人工智能技術等來實現中央電腦的集成控制,讓農業機械生產變得更加科學和規范。
3自動化控制技術在農業發展中的具體應用
3.1農作物種植中的應用
傳統的農業生產方式是需要通過人工來進行勞作和生產的,需要耗費大量的人力和物力,且種植效率和質量參差不齊,對農業收成產生直接的影像。早期在農業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業種植,但這些機械自動化水平較低,雖然能夠有效緩解農民的體力勞動,提升農業耕作效率,但對于我國的農業發展還是起到制約。隨著科技的發展和進步,農業機械技術也在不斷的發展與進步,在農業機械中已經廣泛采用了一些新的技術和手段,憑借新進的智能化感應技術和網絡技術,全新自動化控制技術在農業機械中得到普及應用,使農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業機械,根據水稻種類對水位高低要求,種植間距要求等,實現自動化精細化調控,提升水稻的種植質量,降低農民勞作強度,提升水稻種植效率。
3.2農作物生長的溫濕度控制
自動化控制技術在農業機械中應用,還要根據農作物在生長過程中對于周圍生長環境的需求進行適當調控,及時對外界溫度、濕度等數據進行科學調整,才能更加適宜農作物的生長,通過設備來對溫度、濕度等進行調節,確保農作物處于最佳生長環境內,提升你報給你作物的產量。例如在大棚種植蔬菜時,部分蔬菜屬于反季蔬菜,當外界的環境無法達到農作物生長要求的情況下,大棚會創建出模擬生長環境,通過對大棚內的溫度和濕度調節,讓反季節蔬菜也可以更好的生長[6]。在農作物監管時,還可以利用自動控制技術來對大棚內蔬菜水果等生長信息進行監控,確保農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來進行信息采集,在大棚各個位置布置傳感器,將大棚內蔬菜的生長數據和信息收集到系統中,對數據進行分析,利用計算機系統對大棚內的數據進行分析和下達指令,通過自動控制技術來執行命令,確保設備在應用中準確對接,從而對大棚內溫度和濕度實時調節。
3.3農作物自動采收
在農作物成熟后通過自動化設備來實現農作物自動采收,在自動化控制技術的應用中對相關設備設定參數,并通過程序自動控制,讓設備執行程序命令,從而實現自動采摘。在農作物采摘過程中,還要根據農作物生長特性對相關數據進行測量,如對果蔬某階段成熟特征分析,果樹成熟位置分析等,并將相關數據錄入到系統中,通過自動化設備來執行命令,完成設備自動采摘[7]。此外,自動化控制技術也可以通過傳感器來獲取一些外界的數據和信息,對設備內部設定自動控制程序參數,在自動采摘時可以讓程序參數更符合農作物采摘需要。
3.4影像識別技術
在農作物生長過程中對外部的光照強度也有一定的要求,在大規模農業生產中通過影像識別技術來識別外部的光照強度,對大棚內的燈光強度進行調整,并對農作物在不同生長階段對陽光需求量的差異來進行科學調整,讓農作物更加科學合理的生長,滿足農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可以對農作物生長狀態顏色進行識別,并將其與外界光照強度進行對比,通過系統內部參數對大棚內部光照強度進行調控,從而避免資源浪費,提升農作物經濟效益。
4結語
綜上所述,在現代化農業生產過程中自動控制技術已經得到廣泛應用,可以實現自動耕種,自動采摘等,大大減少了人力資源的投入。在農業機械應用中,還要加大對自動控制技術的研究和探索,根據農作物的生長需求和要求,對自動控制技術進行合理應用,提升農機生產水平,提高農作物的生產效率和質量,逐步實現農業規模化生產和自動化生產,促進農業生產方式的改革和進步。
參考文獻
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[7]姜言會.智慧農業在生產中的應用及其對農業機械發展的影響[J].農機使用與維修,2020,(4):28.
作者:張友朋 單位:山東農業大學
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