农业机械设备自动化及智能化发展与应用分析.pdf

2021年 7期 智慧农业导刊 JournalofSmartAgriculture 智慧农业 农机研究 农业机械设备自动化及智能化发展与应用分析 徐永超 德 化 县 大 铭 乡 社会 事 务服务 中 心 福 建 泉州 362500 我国 属 于 传统 农业 大 国 农业发展 水 平 对于国家 实 力增长 至 关重要 更在社会生活 中 扮演 着 重要 角色 从 农业发展的 角 度 看 其 既 需 要 依 赖 优 良 的 品 种 及 种 植 技 术 也 需 要 融 入 现代 化的农业机械 设 备 以 实 现质量 与 效 率 的 双 向 提 升 随 着 我国农业 现代 化 目 标 的 推动 农 业机械 在 其中 占 据着 重要 地 位 特 别 是 在 网 络 信息技术 不 断 发展的当 下 在 农业机械 与信息技术之 间 逐步 找 到 了 一 种 融 合 的 平 衡 点 即 依 托 技术 的 支 持 实 现 农业机 械 设 备 的 自 动 化 智 能 化 极 大地 便 利了 农业 生产生活 更 是 未 来智慧农业的必 然 选择 1简 述 农业机械 设备 自动化 及 智能化 在 国家各 领域 的 快速 发展 过 程 中 尝试 依据 不 同 阶 段的 特 点 将 其 划 归 为不 同 的 时代 那么 早 期 的农业 生 产 无 疑属 于 1 0时代 农业机械 设 备 的 应用 则 属 于 2 0 时代 而在 自 动 化 技术 的 推动下 农业机械 设 备 逐步 具 备 了 自 动 化 能力 这 便 是 3 0时代 随 着 大数 据 云 计 算 5G通信 等 技术 的 出现 农业机械 设 备 具 备 了 更 先 进 的智 能 技术 的 加 持 使 之 迈 入 了 4 0时代 由 此 可见 无 论 是农业的 生产 还 是农业机械 设 备 革新 都 是 一 个 不 断 演 变 的 过 程 因 此 需 要 借助 现有 的 技术 能力 全 面 适应 时代 的发展 特 点和 生产 规 律 满足 农业 生产 领域 的发展 要 求 1 目 前 我国农业机械 设 备 发展 取 得 了 显 著 成 效 农业机械 应用 正 加 紧 向 全 程 机械化 作 业 转 变 而在 技术 理 论 方 面 也 适应 了 自 动 化发展要 求 这 为农业机械 设 备 的 自 动 化 智 能 化 转 换 提供 了 契 机和 基础 使农业 生产 逐渐 向 无 人 化 生产 方式 转 变 2农业机械 设备 自动化 及 智能化发展现状 2 1 自动化 设备 发展现状 农业机械 设 备 的 自 动 化 应用时 间 较 早 主 要 源 于 自 动 化 技术 的发展 且 现 阶段 已 经进 入成 熟 跃 升 期 尤 其 受农业机械化 生产 政策 及 理 念 的 影响 各 主 要 粮食 产 区 为 提 升 生产效 率 开 始 大 范围 使 用 全 程 机械化 作 业 展 摘 要 在 信息技术广 泛 应用的时代 农业机械设备 迎 来 了 全 新 浪潮 为 适 应 网 络 信息技术 的 变 革 越 来 越 多 的农业机械 设备逐 步 实 现 了 技术 集 成 通过 自 动 化 智能化 技术 的 加持 使农业机械设备应用 变 得更加便捷 大 幅 提 升 了 农业生产的效率 和 质量 实 现 了 现代农业 下 的标准化生产 管 理 正 是 基 于 自 动 化 智能化的 新 特征 农业机械设备 展 现 出 了 最佳 效 果 据 此 文 章通过对农业机械设备的 自 动 化 智能化发 展 及 应用分 析 进 一 步 掌握 其 发 展 动 态 实 现 由传统 农业向智慧农业的 转 变 关键词 农业机械设备 自 动 化 智能化 发 展 应用 中图分类号 F323 3 文献标志码 A 文章编号 2096 9902 2021 07 0046 04 Abstract Intheeraofwideapplicationofinformationtechnology agriculturalmachineryandequipmentusheredina newwave Inordertoadapttothereformofnetworkinformationtechnology moreandmoreagriculturalmachineryandequip menthavegraduallyrealizedtechnicalintegration andtheapplicationofagriculturalmachineryandequipmenthasbecome moreconvenientthroughtheblessingofautomationandintelligenttechnology Theefficiencyandqualityofagriculturalpro ductionhavebeengreatlyimproved andtheproductionmanagementunderthestandardofmodernagriculturehasbeenreal ized Itisbasedonthenewcharacteristicsofautomationandintelligencethatagriculturalmachineryandequipmentshowsthe besteffect Therefore throughtheanalysisoftheautomation intelligentdevelopmentandapplicationofagriculturalmachinery andequipment thispaperfurthergraspsitsdevelopmenttrendsandrealizesthetransformationfromtraditionalagricultureto smartagriculture Keywords agriculturalmachineryandequipment automation intelligence developmentandapplication 作者简介 徐永超 1978 男 大 专 助理工 程 师 研究方向 农机化 46 2021年 7期 智慧农业导刊 JournalofSmartAgriculture 智慧农业 农机研究 现出 农业机械 设 备自 动 化的 价 值 强 化 了 我国农业机械 设 备 的 地 位 和 作用 2 通 常 而 言 农业机械 设 备 覆盖 了 各 个 生产 阶段和 过 程 如联合 整地 机 播 种 施 肥 联合 作 业 机 宽 幅 植 保 机 联合 收割 机 秸秆 还 田 机 自 动 灌溉 机 等 针 对不 同 的农业 生产需求 各 类 机械 设 备 也 在 不 断 创新 和 完善 之 中 建 立 了 更 加 完善 的机械 设 备保 障 体 系 如 图 1 并且 利 用 自 动 化 技术 的 优 势 使各 种 生产 和 操 作 更 加方 便 能 够 在 很 大 程 度 上取 代人 工 操 作 同 时 也注 重 生产 前 后 方 向 的 延 伸 包括 自 动 化 筛 选 机 自 动 育 秧 机 自 动 烘干 机 及 自 动 化 粮食 加工 设 备 等 2 2智能化 设备 发展现状 毋庸 置 疑 智 能 化 技术相 较于 自 动 化 技术 而 言 其 含 有更 高的 科技 含 量 属 于 自 动 化 技术升 级 变革 的 产 物 在 智 能 化 技术 应用 中 能 够使农业机械 设 备 具 备 一 定 的 自 主性 进一 步 简 化 了 人 工 的 操 作 和 管理 流 程 3 见 图 2 目 前 智 能 技术 在 农业中 应用 涉 及 的 主 要 领域 包括 多 个 方 面 一 是农业 植 保 的智 能 检 测 与 智 能 化 药 物 喷 施 基 于 现代 视 觉 技术 图 像 分 析 技术 地 理 仿 真 技术 在 农业机 械 设 备 的 应用 中 可 以 依据 机械 设 备 系 统 的 自 主 检 测 分 析 植 保 的 需求及 病虫害 情况 并 在具 体的农 药喷 施 作 业 时 依据 图 像 所 显示 的 病虫害 情况 对 喷药 量 实施自 动 调 节 取 代 了 传统 操 作 中的 人 工 决 策 全 面 提 升 了 作 业 的 精 确 性 避免 了 生产 成 本 的 浪 费 并 有 助 于 防 治 效 果 的 提 升 二 是 定 点 土 壤 检 测 与 智 能 化 播 种 施 肥 主 要 利 用现 代 智 能 化 技术 将 电 子 感 应及 检 测 装 置设置 于 土 壤 之 中 以 实 时 获取 土 壤 的 碱 分 及 湿 度 信息 通过实 时 的 状 态 检 测 为 播 种 施 肥 提供数 据 支 持 4 在作 业 时 可 以 依据 所 收 集 的 相 关 信息 合理 调整作 业 方 案 对 播 种 时 机 播 种 量 施 肥 量等进 行科 学 设置 实 现 最 佳 的 肥料 配 比 为 农 作 物 的 生长创设 最 佳 的 环 境 避免 过 量 施 肥 导 致 的不 良 后果 三 是 粮食收获 状态 的智 能 化 检 测 即 利 用 GPS技 术 GIS技术 等 对农 田 基 本 情况 实施分 析 以 数 据 的 方 式计算 出产量及提供作 业 方 案 支 持 再 结 合 智 能 化农业 图 1 47 2021年 7期 智慧农业导刊 JournalofSmartAgriculture 智慧农业 农机研究 图 2 机械 设 备实施 作 业 根据 不 同 的 作 物 情况 智 能调 节 转 速 速 度 优 化 作 物 的 收获 过 程 3农业机械 设备 自动化 及 智能化应用分析 3 1 深入开 展农业机械化 推广 工作 农业 技术 及 农业机械 推 广是 一 项重要 内容 是 推动 农业 现代 化的关键 渠 道 为 加强 农业 生产 者 对农业机械 设 备 的 认 识 在 实 践 中必须要注重 宣 传 推 广 工 作 积极 与 农业 生产 规 律 相 结 合 注重其 功 能性 实 践 性 优 越 性 可行 性 的 验 证 使农业 生产 者 更 加 了 解 农业机械 设 备自 动 化 及 智 能 化的 特 点 并 在 亲 身 实 践 中 感 受其 生产 效 果 只 有 这 样 才 能 够 提 升 农业化发展 水 平 比如 立 足 于农 村 地 区 的农业机械化 推 广 服务 中 心 注重 日 常 农机 宣 传 推 广 服务 研究 竭 力 使 现代 化的 农业机械 设 备 走 近农 户 帮助 其 感 受 现代 农业机械 设 备 的 优 势 首 先 服务 中 心 应 积极 寻 求 与 各 方之 间 的 合 作 及 支 持 大力 做 好 宣 传 推 广 工 作 的 筹 划 夯 实 宣 传 的 渠 道 基础 其 次 拓 展 推 广 沟 通与保 障 深度 即 为 种 植户 提 供 样 机 并且 在 宣 传 推 广 过 程 中注重 技术 讲 解 和 培训 使其深入 了 解 技术 性能 参 数指 标 及 使 用 成 本等 并 对 于使 用 者 加强 维 保技术传 导 形 成 一 体化的 保 障 体系 最 后 加强 日 常 的 技术 指 导 避免 和 减少 技术 问 题 帮助 其 提 升自 动 化 智 能 化农机 设 备 的使 用效 率 应 当 实施 巡访 和 检修 机 制 确 保 服务 到 位 保 证 设 备 安全使 用 并 提供 相 应 的 技术升 级服务 3 2 革 新 技术 理 念与 推 动能力 创新 目 前 我国农业 技术 仍 然 处于高 速升 级 转 换 期 在 农业机械 设 备 的 应用 中 应 当 强 化 与 现代 技术 的 融 合 应 用 切 实 改变 传统 的农业 生产 方式 逐步 适应 农业 现代 化的发展 需 要 一 方 面 应 当 加强技术理 念 的 革新 特 别 是 利 用现代 科技 的 支 持 和 保 障 改变 对 自 动 化 智 能 化 农业机械 设 备 的 认 识 并且 解 决 在 实际 应用 中 面 临 的 问 题 与 现代 农业发展 保 持 高度的 一 致 性 和 统 一性 而 其 中的关键 因 素 无 疑 是 技术理 念 的 转 变 即 在 农业机械 设 备 的发展中 投 入 更多 的 精 力 和 人 才 加强 优 化 挖掘 自 动 化 及 智 能 化的 潜 在 利 用 价 值 化 被 动 接 受为 主动 研 发 积极 反馈 农业机械 设 备 的 需求 和 技术 问 题 实 现 全 程 管理与 优 化 另 一 方 面 要注重 推动能力创新 即 将自 动 化 及 智 能 化 意 识 与技术 发展 保 持 同 步 面 对农业 生产 中 复杂 的 作 业 环 境 始 终 能 够 突 出 农业机械 设 备 的 应用 优 势 因 地制 宜 地 突 出 实 践 能力 不 断 拓 展农业 生产 中 的 技术环 节 创新能力 切 实 推动 农业机械 设 备 的 自 动 化 智 能 化 转型 3 3 融合最新 技术 实 现农业 可持续 发展 在大数 据 时代背 景 下 农业机械 设 备 的研发 与 生产 更 加 注重 自 动 化 及 智 能 化 这 些 技术 的 应用能 够为农业 生产提供 最 大 的 便 利 增 强 其 实 用性 与 经济性 并与 我 国 整 体的农业 现代 化 保 持 密切 关 联 尤 其是 在 科技 高 速 发展中 应 当 将 最 新 的 技术 引 入 基础 农业 之 中 以 促进 农 村 地 区 的 经济 发展 提 升 农业 生产 的 经济效 益 5 比 如 将 智 能 气 象 技术与 农业机械 设 备相 融 合 让 作 业 人 员 可 以 实 时 掌 握 气候 信息 以 选择 最 佳 的 作 业 条件 再 如 将 图 像 分 析 系 统 融 入农业机械 设 备之 中 使 操 作人 员 只 需 要 完 成 启 动 和关 闭 操 作 农业机械 设 备 便 能 够 自 主作 业 高 质量地 完 成 相 应 农业 生产 如 图 3 48 2021年 7期 智慧农业导刊 JournalofSmartAgriculture 智慧农业 农机研究 如 此 一 来 势 必 会大 幅 提 升 农业 技术 渗透 性 加 上 灌溉 施 肥 除 草 收割 智慧 管理 等 系 统 全 面 简 化 了 农 业 生产 操 作 流 程 进一 步体 现出现代 农业 智慧农业的 发展 特征 另 外 为 实 现 农业 可 持续 发展 仍 然 需 要 依 托 农业机械 设 备 的 自 动 化 智 能 化 优 势 平 衡 农业成 本 与 农业 收 益 之 间 的 矛盾 在 互联网 和 大数 据 等 技术 应用 中 逐步 提 升 生产效 率 降低 生产 成 本 提 升 农业 收 益 切 实 缩短 产 品 生产 周 期 为农 产 品 竞争 力提 升 奠 定 基础 图 3 3 4持续推进无人 化智慧农业 进程 智慧农业的发展 并 非 一 蹴 而 就 的 而 是不 断 向 前 迈 进 的 过 程 我国 作 为农业 生产大 国 同样 也是农 产 品消 耗 大 国 如 今 为 了 更好地提 升 农业 生产效 率 逐步 实 现 了 管理科 学化 生产 标准 化和 营 销 网 络 化 而 反观 农业 机械 设 备 的 推 广 应用 领域 仍 然道 阻 且 长 因 此 必须要 保 持 不 断革新 的 意 识 在 自 动 化 智 能 化 技术 融 合 的 背 景 下 要 主动 探索 更新 技术领域 特 别 是智慧农业发展 理 念 的 提出 更 坚 定 了未 来农业机械 设 备 的发展 方 向 其中 最 为关键的是 实 现 智慧化和 无 人 化 即 利 用更 丰 富 的 无 人 农业机械 设 备 如 图 4 实 现更 高 级 的 自 动 化 农业 生产 而 操 作 者 仅 需 要 预 先 设 定 程 序 和 参 数 便 可 以 一 键 完 成 这 种 全 新 的 变革 无 疑 是 未 来的 主 要发展 方 向 比如 已 经 逐步 实 现 的 无 人 机 作 业 必须要 解 决 好 诸 多 的 技术 革新 问 题 一 方 面 是 应用 农业 自 动 驾驶 技 术 即 利 用 各 种 网 络 信息保 障 渠 道 无 线 控 制 技术 智 能 感 知 技术 图 像 处 理技术 等 使 自 动 驾驶 更 加 智 能 能 够 自 主 选择 速 度 高度 路 线 及 躲 避 障 碍 物 大 幅 减少 人 工 对智慧农机的 干 预 另 一 方 面 要注重智 能 控 制 的 稳 定 性 即 依 托 科 学 参 数设 定 的 同 时 要 始 终保 持设 备 的使 用稳 定 避免 在 实际 应用 中 出现 问 题 降低 在 维 保领域 的成 本 投 入 进一 步 建 立 稳 定 的 技术 供给 渠 道 因 此 智 能 感 知 技术将 是农机智 能 化发展的 主 要 技术 突破 口 只 有在 这 两 方 面 加强技术 攻 关 才 能促进 智慧农机 技术 的 早 日 成 熟 4结束语 综 上 所 述 伴 随 信息 时代 的来 临 深 刻 改变 着 农业 生产 的 方式 农业机械 设 备 作 为其中的重要部 分 应 当 充 分 挖掘 其 应用 潜 力 注重 与 现代 科技之 间 的 融 合 效 应 既 要注重农业 生产 技术 的 指 导 更 要 创新 农业机械 设 备 的 应用 理 念 适应 农业 现代 化的 需求 和 规 律 尤 其 是 借助 农业机械 设 备 的 自 动 化 及 智 能 化 升 级 提 升 现代 农业的 生产质量 和 水 平 真 正 实 现 以 效 率 换 效 益 使农 业 生产更 加科 学高 效 逐步 实 现 由 机械化农业 向 智慧农 业 升 级 参考文献 1 叶尔太 马 力 肯 农业机械 自 动 化 信息 化 和 智能化的 路径 选择 J 农机使用与 维修 2020 4 121 2 施 金泉 我国农业机械 自 动 化的发 展 现 状及 未 来 前 景 J 南 方农机 2020 51 24 2 5 3 吕颖 利 简 析 农业机械 自 动 化 信息 化 和 智能化的 路径 选择 J 广 东 蚕 业 2019 53 11 34 35 4 杜岳 峰 傅 生 辉 毛恩荣 等 农业机械智能化设 计 技术 发 展 现 状 与 展 望 J 农业机械 学报 2019 50 9 1 17 5 潘治 理 简 析 农业机械的 自 动 化 信息 化 和 智能化的 路径 选择 J 南 方农机 2018 49 3 68 69 图 4 49