農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中智能化監(jiān)控的應(yīng)用及前景分析

張麗麗　周利航

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，人口大國(guó)，僅僅使用了占世界7%的農(nóng)業(yè)用地養(yǎng)活了占世界1/5的人口。農(nóng)業(yè)是我國(guó)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也是國(guó)家命脈產(chǎn)業(yè)。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著最直接的促進(jìn)作用。因此提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，降低農(nóng)業(yè)勞動(dòng)者的工作強(qiáng)度，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和生產(chǎn)環(huán)境，已經(jīng)成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重中之重。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷向前發(fā)展，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式已經(jīng)發(fā)生了顯著的變化，逐漸由傳統(tǒng)以人力生產(chǎn)為主，向著以機(jī)械生產(chǎn)為主轉(zhuǎn)變，越來(lái)越多先進(jìn)的技術(shù)模式被應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，使得我國(guó)農(nóng)業(yè)全程自動(dòng)化、全程機(jī)械化生產(chǎn)成為可能。目前以計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)為核心的智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了一定程度的應(yīng)用，在農(nóng)業(yè)各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值，現(xiàn)將具體的應(yīng)用內(nèi)容和發(fā)展前景作出如下介紹：

一、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中智能化監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

1、在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

在設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，通過(guò)應(yīng)用智能化監(jiān)控系統(tǒng)，能夠有效改善農(nóng)作物的自然環(huán)境，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品一年四季生產(chǎn)的目的。設(shè)施農(nóng)業(yè)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是高投入高產(chǎn)出，勞動(dòng)力密集，資金投入較高，集約化程度較大。再加上設(shè)施農(nóng)業(yè)具有很強(qiáng)的密閉性，通過(guò)將智能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用其中，可以顯著提高設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精細(xì)化程度，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)約，生態(tài)環(huán)保。在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)采用生物傳感器，無(wú)線通信和自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠構(gòu)建一個(gè)現(xiàn)代化的設(shè)施農(nóng)業(yè)體系，在這種監(jiān)控體系下能夠加強(qiáng)對(duì)蔬菜的精細(xì)化種植和有效管理。通過(guò)傳感器和無(wú)線通信技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)掌握設(shè)施大棚中農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況，進(jìn)一步降低人力成本投入。另外還能夠?qū)r(nóng)作物的生長(zhǎng)情況和環(huán)境參數(shù)做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，實(shí)現(xiàn)信息的高效共享。

2、在農(nóng)作物病蟲(chóng)害遠(yuǎn)程診斷中的應(yīng)用

這些年來(lái)，隨著氣候逐漸變暖，全球干旱熱凍災(zāi)害等極端天氣呈現(xiàn)增多增強(qiáng)的趨勢(shì)。高頻率的極端天氣發(fā)生，會(huì)對(duì)農(nóng)作物病蟲(chóng)害的傳播流行提供一定條件。由于氣候發(fā)生了顯著的變化，農(nóng)作物病蟲(chóng)害的發(fā)生數(shù)量，發(fā)生規(guī)模，發(fā)生種類和發(fā)生順序也會(huì)產(chǎn)生很大變化，使得農(nóng)作物在生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期很容易遭受多種病蟲(chóng)害的威脅，病蟲(chóng)害的發(fā)生程度呈現(xiàn)逐年加重趨勢(shì)，受災(zāi)頻率，受災(zāi)范圍和危害面積呈現(xiàn)逐年擴(kuò)大的趨勢(shì)。通過(guò)利用智能監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)農(nóng)作物病蟲(chóng)害的有效監(jiān)控和有效控制，從而實(shí)現(xiàn)病蟲(chóng)害的精確精準(zhǔn)預(yù)報(bào)。通過(guò)利用自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建一套農(nóng)作物專家服務(wù)平臺(tái)，能夠更好地為設(shè)施農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害的防控提供防治意見(jiàn)。另外通過(guò)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到智能化監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害的動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)，同時(shí)通過(guò)將視覺(jué)識(shí)別技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)作物病蟲(chóng)害防控當(dāng)中，有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化識(shí)別病蟲(chóng)害，自動(dòng)化上報(bào)病蟲(chóng)害流行動(dòng)態(tài)，克服了傳統(tǒng)防治手段不能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的缺陷、

3、在農(nóng)作物精準(zhǔn)灌溉方面的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)是淡水資源的需求大戶，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)灌溉模式下淡水資源的利用效率相對(duì)較低。為了進(jìn)一步提高淡水資源的利用效率，滿足農(nóng)作物不同生長(zhǎng)發(fā)育階段的水分需求，可以將智能化控制系統(tǒng)應(yīng)用到農(nóng)作物灌溉當(dāng)中。通過(guò)在整個(gè)智能系統(tǒng)當(dāng)中設(shè)置多種傳感器，能夠?qū)ν寥篮娃r(nóng)作物的蓄水情況進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，然后利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備終端能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)供水，從而實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)灌溉，最大限度的提高水資源的利用效率，促進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展。在智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中，通過(guò)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用其中能夠形成一套適用農(nóng)作物不同生長(zhǎng)發(fā)育階段的灌溉系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)田間灌溉排水，水質(zhì)監(jiān)測(cè)等智能化操作。此外通過(guò)在整個(gè)智能系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用，基于相應(yīng)原理的傳感器，能夠?qū)ν寥赖乃诌M(jìn)行快速準(zhǔn)確的測(cè)量，確保整個(gè)系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，適合不同農(nóng)作物的水分測(cè)量需求。

4、農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

近些年，隨著各種智能控制傳感器的研發(fā)和成熟應(yīng)用，借助這些控制傳感器能夠準(zhǔn)確的對(duì)農(nóng)田的環(huán)境進(jìn)行有效的控制，進(jìn)而能夠有效控制農(nóng)作物的生長(zhǎng)，為農(nóng)作物營(yíng)造一個(gè)最佳的生長(zhǎng)條件，從而更好的指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，調(diào)控農(nóng)作物的生長(zhǎng)周期，提高農(nóng)作物產(chǎn)量，改善農(nóng)作物品質(zhì)。在智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中，可以將不同型號(hào)不同工作原理的土壤水分傳感器應(yīng)用其中，能夠掌握田間不同時(shí)期的水分含量，水分供給情況。通過(guò)基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)利用4G通信技術(shù)接入智能終端。通過(guò)智能終端能夠?qū)崟r(shí)的對(duì)農(nóng)田環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，這樣能夠有效解決農(nóng)田遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)接入不到位的現(xiàn)象，更好的降低了流量的負(fù)載，保證整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

二、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中智能化監(jiān)控的應(yīng)用前景分析

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式之下一直沿用人力生產(chǎn)為主，農(nóng)民群眾面朝黃土背朝天，整體的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具和生產(chǎn)模式落后，辛苦的勞作才能獲得相應(yīng)的果實(shí)。而智能化監(jiān)控系統(tǒng)的成熟推廣和應(yīng)用，農(nóng)民群眾能夠坐在家里進(jìn)行簡(jiǎn)單的系統(tǒng)操作，點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo)就能夠遠(yuǎn)程的對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確的掌握種植基地濕度、光照等重要的生產(chǎn)要素，從而科學(xué)調(diào)控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，智能化控制技術(shù)不斷成熟應(yīng)用，不斷進(jìn)行創(chuàng)新改造。近年來(lái)人工智能技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，越來(lái)越多的監(jiān)控系統(tǒng)和監(jiān)控軟件在智能監(jiān)控領(lǐng)域得到了更好的推廣，更有利于遠(yuǎn)程監(jiān)控，遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程管理，從而為農(nóng)民群眾提供準(zhǔn)確的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息。在未來(lái)智能化監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一個(gè)是環(huán)境的控制水平得到進(jìn)一步提高，對(duì)環(huán)境因子的控制精確度和穩(wěn)定性進(jìn)行進(jìn)一步的加強(qiáng)，采用多因素控制方法進(jìn)行有效控制，開(kāi)發(fā)出適合不同農(nóng)田環(huán)境特點(diǎn)的控制系統(tǒng)。另一個(gè)是開(kāi)發(fā)出新型的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，強(qiáng)化用戶對(duì)界面的研發(fā)和利用，提高整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)督管理水平。另一個(gè)是開(kāi)發(fā)出新型的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，強(qiáng)化用戶對(duì)界面的研發(fā)和利用，提高整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)督管理水平，推出完善的系統(tǒng)化的配套設(shè)施。最后一個(gè)方面是能夠利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)各種農(nóng)業(yè)信息的有效收集和綜合分析，為后續(xù)的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐。

（作者單位：461000河南省許昌市植保植檢站，461000河南省許昌市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中心）