探究自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用實(shí)踐

【摘? 要】自動(dòng)控制包括：自動(dòng)控制、遙感裝備、信息處理、和GPS技術(shù)等。相較于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)目前的農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平還比較低，這是由于我國(guó)傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式阻礙了農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用。本文作者分析了自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用現(xiàn)狀，并針對(duì)其相關(guān)現(xiàn)象提出了具體的應(yīng)用策略，希望能夠?qū)τ谔岣咿r(nóng)業(yè)產(chǎn)量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械現(xiàn)代化發(fā)展，充分地發(fā)揮出切實(shí)有效的作用，推進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)控制;農(nóng)業(yè)機(jī)械;技術(shù)應(yīng)用

引言

我國(guó)是世界農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)發(fā)展毫無(wú)疑問(wèn)是我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，人民群眾的物資需求也迅速增加，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需要。基于此，自動(dòng)控制技術(shù)在當(dāng)今農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用程度就顯得得尤為重要。因?yàn)榇隧?xiàng)技術(shù)可以有效降低農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高土地出產(chǎn)量和農(nóng)副產(chǎn)品質(zhì)量，以達(dá)到節(jié)能增效的目的。以下主要圍繞著自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)中應(yīng)用狀況展開(kāi)簡(jiǎn)單的分析與探討。

1.在農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)過(guò)程中自動(dòng)控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用狀況

1.1我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用現(xiàn)狀

（1）農(nóng)機(jī)的使用率較低。目前，由于農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展，我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平較比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)已經(jīng)有了很大程度的提高。然而，跟發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用程度則依舊明顯偏低，其生產(chǎn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn);尤其是一些偏遠(yuǎn)的農(nóng)業(yè)地區(qū)，農(nóng)民的文化水平較低，普遍缺乏科技意識(shí)，給自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際推廣和應(yīng)用造成了一定的困難。另外，由于地勢(shì)偏僻，信息閉塞，這些地區(qū)很難建立優(yōu)秀的自主品牌，導(dǎo)致很多優(yōu)質(zhì)的農(nóng)副產(chǎn)品，因?yàn)槿鄙俪墒斓匿N(xiāo)售渠道而難以提升產(chǎn)品價(jià)格，嚴(yán)重影響了農(nóng)民的收入，致使農(nóng)民可用于農(nóng)業(yè)活動(dòng)的資金投入產(chǎn)生嚴(yán)重的缺乏，無(wú)力購(gòu)買(mǎi)新型的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品，而陳舊落后的農(nóng)業(yè)機(jī)械又阻礙了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，這就形成一個(gè)惡性循環(huán)，從而進(jìn)一步影響了我國(guó)農(nóng)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

（2）農(nóng)業(yè)機(jī)械缺乏創(chuàng)新。由于現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，自動(dòng)控制技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，其技術(shù)水平也已經(jīng)十分成熟。然而，由于思想的禁錮，一些主管部門(mén)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展缺乏足夠的重視，致使目前絕大多數(shù)農(nóng)機(jī)生產(chǎn)單位仍舊在使用老舊過(guò)時(shí)的生產(chǎn)技術(shù)，其產(chǎn)品缺乏創(chuàng)新能力，實(shí)用性能和安全性能也與發(fā)達(dá)國(guó)家的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品有很大的差距;另外，正是由于企業(yè)自身生產(chǎn)和技術(shù)能力不足，一些高科技設(shè)備往往需要大量進(jìn)口，這就導(dǎo)致了農(nóng)機(jī)產(chǎn)品成本增加，價(jià)格高居不下，普通農(nóng)民無(wú)力購(gòu)買(mǎi)，從而造成大量的產(chǎn)品積壓，極大地浪費(fèi)了生產(chǎn)資源。

1.2發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，一些歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的農(nóng)業(yè)自動(dòng)化已經(jīng)達(dá)到了非常高的水平，他們生產(chǎn)的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品既安全又高效。近些年來(lái)，美國(guó)又在農(nóng)機(jī)上增加了GPS，以此來(lái)增強(qiáng)播種與收割的精準(zhǔn)率。與此同時(shí)，日本也實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，其農(nóng)機(jī)自動(dòng)化水平已經(jīng)達(dá)到全球領(lǐng)先水平。

2.在農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)過(guò)程中，自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1實(shí)時(shí)控制

農(nóng)機(jī)自動(dòng)化技術(shù)研發(fā)的前提是電氣控制，由于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)信號(hào)傳送速度快，時(shí)間短，對(duì)于信號(hào)的處理也就更加的及時(shí)準(zhǔn)確。所以，在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造中，應(yīng)主要選擇自動(dòng)控制進(jìn)行農(nóng)機(jī)裝置的安全防護(hù)。

2.2可靠性強(qiáng)

自動(dòng)控制技術(shù)主要是利用光電隔離來(lái)進(jìn)行信號(hào)的輸入和輸出活動(dòng)，光電隔離可以使機(jī)械的內(nèi)外部電路系統(tǒng)之間能夠在其運(yùn)行過(guò)程中達(dá)到隔離的目的，從而保障機(jī)械的安全性能。另外，為了確保農(nóng)機(jī)產(chǎn)品在條件不足或環(huán)境惡劣的情況下依然可以正常工作，控制系統(tǒng)對(duì)每個(gè)模塊都設(shè)置了相應(yīng)的屏蔽措施，以提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用效果。此外，對(duì)采用結(jié)實(shí)耐用的開(kāi)關(guān)、傳感器、和電源等電器零件，也可以提高機(jī)械的安全性能。

2.3自我故障診斷

自動(dòng)控制機(jī)械具有更好的自動(dòng)診斷功能，這就降低了機(jī)械故障檢測(cè)的難度。而多種傳感器的使用，還可以在機(jī)械運(yùn)行過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并且自動(dòng)開(kāi)啟診斷程序，從而選擇觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)或者選擇自動(dòng)修復(fù)功能。

2.4配置簡(jiǎn)單方便

科技的發(fā)展使得當(dāng)前控制器技術(shù)已經(jīng)十分先進(jìn)，市場(chǎng)上各種傳感器和輸出入卡件品種繁多，其組合方式也較以往更加簡(jiǎn)單和靈活。自動(dòng)化系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際需要選擇相匹配的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，自行組合農(nóng)機(jī)的規(guī)模與功能。以滿(mǎn)足不同農(nóng)機(jī)控制的不同種類(lèi)需求。

2.5降低生產(chǎn)成本

自動(dòng)控制可以提升機(jī)械的適應(yīng)能力，降低農(nóng)機(jī)的故障發(fā)生率，并有效提高農(nóng)作物產(chǎn)量，減輕農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，提升生產(chǎn)效率。

3.自動(dòng)控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用及發(fā)展

3.1實(shí)際應(yīng)用

科技的發(fā)展毫無(wú)疑問(wèn)必然帶動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展，目前，在我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)大量實(shí)現(xiàn)了機(jī)械自動(dòng)化。比如小麥的自動(dòng)播種，玉米的機(jī)械收割，農(nóng)藥的自動(dòng)噴灑等等都已經(jīng)普遍應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中了。自動(dòng)控制技術(shù)的大量應(yīng)用，無(wú)疑能夠有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。例如：在大棚種植反季節(jié)蔬菜的生產(chǎn)過(guò)程中，由于蔬菜的生長(zhǎng)對(duì)于環(huán)境的要求特別高，所以，常常需要農(nóng)民對(duì)大棚內(nèi)的濕度和溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，這樣不僅增加了農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，還可能由于操作人員的疏忽或者監(jiān)控不準(zhǔn)確造成種植失敗，帶來(lái)直接的經(jīng)濟(jì)損失。如果使用小型智能設(shè)備，在大棚的固定位置安放多個(gè)溫濕度傳感器，全天候自動(dòng)記錄環(huán)境信息，并把采集到的信息集中匯總到計(jì)算機(jī)上，然后，計(jì)算機(jī)再根據(jù)提前設(shè)定的指標(biāo)參數(shù)，對(duì)大棚內(nèi)的溫濕度進(jìn)行合理的控制，以此確保蔬菜大棚內(nèi)的濕度與溫度始終處于恰當(dāng)范圍之內(nèi)，提高反季節(jié)種植的成功率，實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)效益。

此外，由于不同蔬菜對(duì)光照的需求往往也不相同，在大棚蔬菜的種植過(guò)程中，農(nóng)民還要結(jié)合蔬菜的不同生長(zhǎng)周期來(lái)調(diào)整光照強(qiáng)度，這也是一項(xiàng)難度較高的工作，而借助自動(dòng)控制設(shè)備的視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)，則能夠輕松區(qū)分不同蔬菜的生長(zhǎng)周期，并通過(guò)識(shí)別蔬菜的各種外觀變化，來(lái)及時(shí)調(diào)整自動(dòng)遮光系統(tǒng)，從而減輕工作人員的勞動(dòng)量。

3.2未來(lái)的發(fā)展方向

在今后的自動(dòng)化控制技術(shù)研究中，研究者應(yīng)該以農(nóng)業(yè)智能化發(fā)展為主要研究方向，結(jié)合我國(guó)當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)水平，選擇恰當(dāng)?shù)霓r(nóng)機(jī)自動(dòng)化模式。比如利用對(duì)運(yùn)輸機(jī)駕駛室的動(dòng)力控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)駕駛室的方向和駕駛座位的角度，提高駕駛的舒適度，減輕農(nóng)民勞動(dòng)強(qiáng)度。也可以利用自動(dòng)控制技術(shù)，提升農(nóng)機(jī)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)強(qiáng)度，增加相對(duì)其穩(wěn)定性，使機(jī)械即使在惡劣的環(huán)境中，也能夠有效地運(yùn)行。此外，研究人員還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)傳感器的研發(fā)及創(chuàng)新工作，以彌補(bǔ)我國(guó)現(xiàn)有傳感器精準(zhǔn)性不足，靈敏度不高的缺點(diǎn)。

4.結(jié)語(yǔ)

綜合上文所述可以知道，在當(dāng)今社會(huì)，我國(guó)的農(nóng)業(yè)發(fā)展程度較之于發(fā)達(dá)國(guó)家，仍然存在很大差距。其主要原因既有技術(shù)水平的欠缺，也有地域差異和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的限制，還有相關(guān)部門(mén)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)代化的重要性重視程度的不足。這就要求相關(guān)研究人員提升自己對(duì)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化重要性的認(rèn)識(shí)，積極深入對(duì)機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)的研究工作中去，合理選擇恰當(dāng)?shù)纳a(chǎn)模式，以達(dá)到提升我國(guó)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)規(guī)模的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]凌杰.自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，5006：177-178.

[2]胡云龍.探析自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的運(yùn)用[J].湖北農(nóng)機(jī)化，2019，08：4.

[3]林學(xué)明.自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，5008：23.

[4]張珍，趙書(shū)玲.自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用探討[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2019，1814：57-58.

[5]趙海棟，胡明月，胡凱旋，楊致遠(yuǎn)，鄒順.自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)及發(fā)展中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2020，07：156.

作者簡(jiǎn)介：黃鑫（1976.1-），女，漢族，浙江東陽(yáng)人，本科，農(nóng)機(jī)工程師，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)工程類(lèi)農(nóng)業(yè)機(jī)械。