電子信息化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械上的應(yīng)用探討

黃 鵬

（宿州市農(nóng)機技術(shù)推廣（培訓(xùn)）站，安徽宿州 234000）

1 研究電子信息化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械上的應(yīng)用目的和意義

當(dāng)今時代屬于信息化時代，電子信息化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械上將得到廣泛推廣應(yīng)用。將信息化技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、精準(zhǔn)深松、播種、施肥、秸稈還田、收獲，實現(xiàn)農(nóng)機新技術(shù)與農(nóng)藝、農(nóng)信相融合，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)智能化；提高農(nóng)機部門對于所轄區(qū)域的農(nóng)機作業(yè)質(zhì)量管理效率。研究電子信息化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械上的應(yīng)用，有利于提升農(nóng)業(yè)機械性能，實現(xiàn)精準(zhǔn)作業(yè)，節(jié)本增效，減少農(nóng)業(yè)污染，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)出比，有助于農(nóng)民實現(xiàn)增收。

2 電子信息化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械上的應(yīng)用狀況

信息化技術(shù)在農(nóng)機技術(shù)上的應(yīng)用主要圍繞無線通信、地理定位、農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，農(nóng)作物的耕整地、播種、施肥以及收獲、秸稈還田、農(nóng)機作業(yè)質(zhì)量監(jiān)控以及遙感等方面，其顯著促進了農(nóng)機新技術(shù)的推廣應(yīng)用。

2.1 電子信息化技術(shù)的應(yīng)用對農(nóng)業(yè)機械的性能提升

電子信息化技術(shù)用于農(nóng)業(yè)機械后，可使其工作性能得到顯著的提升，實現(xiàn)原來機械難以完成的操作。例如平整土地利用激光控制技術(shù)能夠大幅度地提高田間土地平整度，電子感應(yīng)系統(tǒng)的靈敏性比人眼視覺判斷和駕駛員的手動操作系統(tǒng)準(zhǔn)確性大幅度提高，是常規(guī)平整土地方法根本達不到的精度要求（圖1）。

圖1 電子信息化技術(shù)在激光控制平整土地技術(shù)的應(yīng)用

2.2 電子信息化技術(shù)的應(yīng)用使機械故障率降低

電子監(jiān)控、報警、故障自動診斷應(yīng)用在農(nóng)業(yè)機械設(shè)備上通常能實現(xiàn)機械關(guān)鍵部件自動保護等功能。在機械運行過程中，若機械運行參數(shù)超過規(guī)定的安全數(shù)值范圍，安全報警系統(tǒng)就會自動啟動，及時提醒操作人員停機對機器進行調(diào)整維修，防止故障進一步擴大。如雷沃GM80收割機駕駛室配置糧滿報警，并配置滾筒、籽粒升運器、雜余升運器、風(fēng)扇、切碎器等部位轉(zhuǎn)速實時監(jiān)測，軸流滾筒報警轉(zhuǎn)速可根據(jù)不同的作物自由設(shè)置，減少了故障的發(fā)生，相應(yīng)地保護了部件（圖2）。

圖2 雷沃 GM80駕駛室（配置糧滿報警，并配置滾筒、籽粒升運器、雜余升運器、風(fēng)扇、切碎器等部位轉(zhuǎn)速實時監(jiān)測）

2.3 能夠節(jié)約能源消耗、提高工作效率

應(yīng)用了電子信息化技術(shù)的農(nóng)業(yè)機械設(shè)備基本上都具有電子信息自動采集處理系統(tǒng)、自動控制等功能。如精準(zhǔn)施肥的應(yīng)用，通過自動變量施肥技術(shù)實現(xiàn)了在每一操作單元上因土質(zhì)因作物長勢全面平衡施肥，減少了因過量使用化肥造成水土的污染，同時節(jié)約了施肥成本。精準(zhǔn)植保無人機技術(shù)利用多向雷達矩陣，細膩感知避障來實現(xiàn)植保無人機作業(yè)生產(chǎn)率的最大化，是“智慧農(nóng)業(yè)”的理念在航空植保施藥領(lǐng)域中的拓展。植保無人機通過空中和地面遙感，依據(jù)不同的農(nóng)情制定不同的噴霧作業(yè)方式，并對網(wǎng)格進行按需噴藥，避免漏噴、重噴，從而實現(xiàn)農(nóng)藥減施。因此，精準(zhǔn)植保無人機應(yīng)用必將是未來植保無人機的發(fā)展趨勢，也是智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。

2.4 使農(nóng)業(yè)機械的操作更舒適

應(yīng)用了電子信息化技術(shù)的農(nóng)業(yè)機械設(shè)備其操作部件得以簡化，設(shè)計更符合人體學(xué)要求，作業(yè)操作變得更加方便簡捷，減少了駕駛員勞動強度。如雷沃GM80收割機采用靜液壓單桿操縱手柄，設(shè)置“割臺高度控制、撥禾輪高度控制”，取消離合器，操作舒適性大幅提升（圖3）。

圖3 GM80采用靜液壓單桿操縱手柄

2.5 農(nóng)機裝備功能增加，適應(yīng)性更強

應(yīng)用了電子信息化技術(shù)的農(nóng)業(yè)機械，適應(yīng)各種惡劣作業(yè)環(huán)境場合和工作領(lǐng)域，功能更強大，可按用戶需求隨時隨地進行調(diào)整。如精準(zhǔn)收獲技術(shù)主要應(yīng)用到衛(wèi)星定位、遙感等信息技術(shù)，其能夠較為整體全面地了解農(nóng)作物的長勢情況，控制收割機喂入速度，盡量降低收獲機造成的損失。此外，還能自行形成各區(qū)域的秸稈量分布圖，以供下個季節(jié)確定作物播種計劃，實現(xiàn)秸稈還田。

3 電子信息化技術(shù)應(yīng)用存在的問題

3.1 對電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中的應(yīng)用重視程度不夠

目前，由于各地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展不平衡，電子信息技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報、土壤深松監(jiān)控、無人機植保等領(lǐng)域。各級主管部門對于電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械領(lǐng)域的應(yīng)用還不夠重視，缺乏細致、深入的研究。農(nóng)機購置補貼對電子信息監(jiān)控器補貼力度不夠，機手對電子信息監(jiān)控器普遍認識不足，阻礙了大量推廣應(yīng)用。

3.2 相關(guān)企業(yè)對電子信息技術(shù)應(yīng)用研究投入不足

電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械上的應(yīng)用屬于高新技術(shù)領(lǐng)域，新產(chǎn)品試驗、示范受到農(nóng)作物季節(jié)、區(qū)域的影響，需要投入大量的經(jīng)費、時間和實驗設(shè)備做保障。目前，我國在農(nóng)機、農(nóng)藝、農(nóng)信融合方面的研究經(jīng)費投入不足，導(dǎo)致電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械上的應(yīng)用滯后。

3.3 電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械的推廣應(yīng)用緩慢

我國農(nóng)業(yè)機械的信息化水平低、技術(shù)更新緩慢，相當(dāng)部分機械屬于高度模仿階段，有些機械使用還受地域上會限制。例如，很多企業(yè)機械只適合在我國的平原地區(qū)沙質(zhì)土壤使用，而不利于丘陵或山地地區(qū)使用。北斗導(dǎo)航拖拉機無人自動駕駛儀受銷售價格、基站網(wǎng)絡(luò)建設(shè)影響，在拖拉機上推廣應(yīng)用緩慢。

3.4 裝機配套總線通信技術(shù)存在著不兼容問題

總線通信技術(shù)在各個零部件之間傳遞數(shù)據(jù)信息，控制著機械的各個零部件信息傳遞終端。目前，我國農(nóng)業(yè)機械配套不同發(fā)動機廠家，在農(nóng)業(yè)機械上切換電噴電控國三發(fā)動機后，其內(nèi)部系統(tǒng)涉及到CPU電子控制單元，由于控制終端接口不兼容，導(dǎo)致不同廠家的配套設(shè)備不能互換使用。非標(biāo)接口不利于不同農(nóng)業(yè)機械或零部件之間的信息數(shù)據(jù)的傳遞和交換，阻礙了智能農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展。

3.5 農(nóng)民利用電子信息技術(shù)的意識相對薄弱

現(xiàn)代的農(nóng)民逐漸老齡化，文化知識水平普遍較低，接受新生事物較慢。農(nóng)民自身的知識水平有待提高，使用操作農(nóng)業(yè)機械的能力有待增強，生產(chǎn)廠家應(yīng)研發(fā)便于操作的農(nóng)業(yè)機械，避免農(nóng)民擔(dān)心用不了高端的農(nóng)業(yè)機械等問題。

4 解決電子信息化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械上應(yīng)用的對策

4.1 需要加大農(nóng)業(yè)機械電子信息化的研發(fā)投入

目前，我國電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械應(yīng)用領(lǐng)域得到一定的發(fā)展，但是相對于發(fā)達國家的農(nóng)業(yè)機械化應(yīng)用水平還是有很大差距。因此，國家相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)加大對高校、生產(chǎn)企業(yè)等科研機構(gòu)的投入進行扶持，政府和企業(yè)應(yīng)該增加對電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械、農(nóng)藝相結(jié)合方面的探討，加大農(nóng)機新產(chǎn)品購機補貼力度，雙管齊下，提高農(nóng)業(yè)機械化電子信息化水平。

4.2 需要解決總線信息技術(shù)不兼容問題

電子通信技術(shù)是處于世界領(lǐng)先地位的技術(shù)，農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展應(yīng)該多結(jié)合當(dāng)今的先進的電子信息化技術(shù)。針對當(dāng)前我國的農(nóng)業(yè)機械與這一先進技術(shù)嚴(yán)重脫節(jié)現(xiàn)象，建議國家相關(guān)部門應(yīng)該出臺相關(guān)政策，統(tǒng)一總線接口標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一CPU零部件標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)各企業(yè)實現(xiàn)零部件之間信息數(shù)據(jù)傳遞互通。

4.3 提高農(nóng)民的信息意識，加大應(yīng)用能力的培訓(xùn)力度

農(nóng)民作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的踐行者，只有不斷提高自身的知識文化水平，提高農(nóng)業(yè)機械的駕駛操作能力，才能更好地發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。因此，相關(guān)培訓(xùn)部門要結(jié)合農(nóng)民的文化知識水平和機械使用技能熟練程度，通過有針對性的農(nóng)業(yè)機械駕駛、操作、維修培訓(xùn)活動，增強農(nóng)民的信息化意識，用意識來帶動行動，讓農(nóng)民機手用得了高端的農(nóng)業(yè)機械。

4.4 增強科技自主創(chuàng)新能力，加快推進農(nóng)機化科技進步

農(nóng)業(yè)機械化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要標(biāo)志，農(nóng)機化科技是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技的重要組成部分。農(nóng)機化發(fā)展的主要矛盾是新技術(shù)和新裝備有效供給滯后于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的巨大需求。要解決這個矛盾，必須超前謀劃，加快研發(fā)，加強儲備，加速轉(zhuǎn)化，為農(nóng)機化全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。我國是農(nóng)機制造和應(yīng)用大國，提升農(nóng)業(yè)裝備制造水平，降低農(nóng)機生產(chǎn)成本，必須加強應(yīng)用基礎(chǔ)研究和產(chǎn)品研發(fā)。

5 結(jié)語

我國的農(nóng)業(yè)機械裝備仍然處于發(fā)展階段，自動化、智能化以及人性化水平不高，嚴(yán)重阻礙了我國農(nóng)業(yè)的進一步發(fā)展。電子信息化技術(shù)是在與其相關(guān)的基礎(chǔ)性學(xué)科的充分發(fā)展的前提下出現(xiàn)的一種新興技術(shù)，它是許多學(xué)科技術(shù)相互交叉，相互融合的發(fā)展結(jié)晶。因此，為了提升我國農(nóng)業(yè)機械的水平，擴大國內(nèi)農(nóng)業(yè)機械在世界范圍內(nèi)的競爭力，需要重視科技的投入和技術(shù)的創(chuàng)新。