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APP下载新农机网:中国农业机械智能化
文章来源:未知 更新时间:2017-12-25 15:59

  在农业生产过程中,传统的农业机械都是由人来操作完成的,而随着计算机技术的发展,自动化控制技术已经在现代农业机械中得到广泛应用,实现了农业生产效率大幅度提高。但是自动化控制技术仍然没有能够实现在完全没有人干预的前提下,达到农业生产各个环节的最优化。由于在农业生产过程中,可能会涉及到很多不确定的因素,仅仅依靠简单的传感检测技术和自动化控制系统是不能解决的。假如机器可以依据作物的生长情况和其他一些因素来判定如何进行某项农业生产作业,在这种情况下该机器具备了对各种信息快速处理及推理分析与决策的能力,可以认为机器是智能化的。

  智能化是指由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术集合而成的针对某一个方面的应用,智能化的核心是智能化技术。在动态的农业生产过程中,由智能化机械或智能化系统,通过电子信息技术的逻辑运算、传导、传递,发出适宜指令指挥农业机械来完成农业作业的,这样的机械可称为智能化农业机械。近些年来,发达国家一直致力于研究智能化农业机械装备,不仅将一些高新技术应用在传统农业机械上,对它们进行和升级,而且也针对一些特殊的农业生产,开发新型的智能化农业机械装备,对提高劳动生产效率起到很大的促进作用。

  其中应用比较广泛的有GPS全球卫星定位技术、基于农业物联网技术的大数据采集与分析和新型高性能智能化的大型拖拉机研发等。在美国,一台安装了GPS全球定位系统的大型拖拉机,由电脑控制和卫星来完成田间作业,不仅不需要人工操作,而且拖拉机在作业过程中能够实现精确耕作,避免出现部分土块在耕作过程中重叠和漏耕的现象。同时机器中的计算机控制系统能够记录整个作业过程,这主要是通过安装在拖拉机上的电子器件采集的土壤数据来进行分析,实现数据交换的功能,可以在不停机的状态下一边作业,一边与农业科技信息中心进行数据的交换,并可以根据数据分析的结果,由机器自动调整工作参数,实现精准作业。这套系统主要由电子机械、无线传输、物联网和生物信息素等多项技术所组成。系统通过搭建在田间的智能虫情监测设备,可以无公害杀虫,绿色环保,同时利用GPS/4G移动无线网,定时采集现场图像,自动上传到远端的物联网服务平台。

  工作人员可随时远程了解田间虫情情况与变化,制定防治措施。通过系统设置或远程设置后自动拍照将现场拍摄的图片无线发送至监测平台,平台自动记录每天采集数据,形成虫害数据库,可以各种图表、列表形式展现给农业专家进行远程诊断。此套系统集成了害虫捕捉、数量统计、参数采集、数据采集、传输和分析等多项功能,能够实现害虫的定向、分类与统计、数据报传、远程检测、自动化、智能化虫害预警,提高作物的病虫害监测防控能力。芬特公司推出配置了若干个标准的电子控制单元、高性能智能化的大型拖拉机。这种拖拉机的很多重要零件都采用了能够实现处理功能的微处理器,由安装在驾驶室的终端控制器来进行作业工况的显示和控制指令的输入。实际上,它不仅是一个能够实现处理信息与控制功能的计算机智能控制终端,也是针对农业机械特定的使用而专门设计的微型作业计算机。

  目前,我国农业机械多种产品产量已经跃居世界第一,成为名副其实的农机制造大国,但是我们整体的制造水平还不高,在农业机械领域还处于国际农机产业的中下游,特别是在智能农业机械方面,差距比较明显,智能化机具的种类很少,农业机械智能化程度比较低。当前在精细化农业装备和谷物联合收获机方面有一定的应用和研究。智能化施肥播种机,是在研究条播机的基础上进行升级的。通过改变播种机槽轮的转速来实现变量投放种子和化肥的目的。主要有田间计算机、变量控制器、伺服电机和播种机组成。它的主要工作原理是:把数据卡包含施肥处方图形信息插入田间计算机中,当播种机行驶在田间的过程中,机器上的计算机能够把GPS的信息和施肥处方图形信息相比对,获取当前的播种量和施肥量,同时田间计算机也向伺服电机发出控制指令,伺服电机带动槽动,从而实现控制播种量的目的。谷物联合收割机在田间工作过程中,一次可以完成谷类作物的收割、脱粒、分离茎杆、清除杂余等工序。由于在联合收割机安装了产量检测系统,能够及时获取精确的产量分布数据、谷物湿度分布情况和田间海拔高程分布状态。其产量的检测及成图系统主要由GPS传感器和田间计算机所组成。

  其中,传感器主要有谷物流量传感器、前进速度传感器、割幅宽度传感器、谷物湿度传感器和割台高度传感器等。目前我国“智能化”农机的市场推广情况不容乐观,主要的原因是大家是只盯住了眼前利益。而且,这可能与国家的农机补贴政策有直接关系。国家现在只是补贴在某个机型上,而很少补贴在新技术上,靠企业自身的力量,毕竟身单力薄,推广起来就很慢。况且,因为新产品在研发和推广上的费用比较高,产品最后的市场报价就比较高,导致用户不容易接受“智能化”的农机产品。二十一世纪的农业生产离不开智能化农业机械装备,当然智能化农机装备离不开现代先进的电子通信和计算机信息技术,没有先进的电子通信和计算机信息技术支撑,智慧农业机械如无源之水。智能化农业机械在现代农业生产中的地位越来越重要,不仅可以大幅度降低农业生产成本,在资源利用和等方面发挥着越来越大的优势,也在作物生长与生长状态的智能化识别、诊断和作物生长需求的定量模型等方面发挥着不可或缺的作用。