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智慧农业视域下农业机械智能化技术的运用

杨旭

黑龙江省农业机械工程科学研究院,黑龙江哈尔滨,150081

摘要: 新时代环境中,各种智能化技术层出不穷,并逐步渗透到社会各行各业中,为公众学习生活、企业经营生产提供了较大便利,特别是将之与农业生产有机结合,引进农业机械智能化技术,不仅能够在最大限度上解放劳动力,提升农业生产效率,还能够创新农业经营模式,为农业朝向现代化、数字化、技术化方向发展提供助力,有利于帮助农业事业进一步拓展经营规模,有效增强农业相关生产技术水平,提高生产精度、强度,达到优质高产的发展目标。据此,本文首先分析了农业机械智能化技术应用的必要性,之后对智慧农业背景下农业机械智能化技术在农业生产中的应用进行了简要研究。
关键词: 智慧农业;生产机械;智能化技术
DOI:10.12721/ccn.2024.157087
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农业机械智能化技术具有一定的先进性、适应性优势,是提高农业生产水平,增强农业生产力的关键手段,能够良好满足农业在现代社会市场中的发展需求,通过合理、科学应用农业机械智能化技术,可在较大程度上提升生产机械的运作性能,保证相关生产工艺能够规范、标准落实,减少人工操作误差。同时,可以对农业生产材料、设备资源等进行统一监管,监测生产中的异常情况,以能及时进行正确处理与应对,避免了生产意外情况产生,有利于增加生产经济效益。

1.农业机械智能化技术应用的必要性

1.1解放劳动力

在传统生产模式中,尽管增加了生产机械设备的使用量,在一定程度上提升了生产效率,但始终未能彻底取代人工力量,仍旧需要人力手动操控机械进行作业,尚未真正实现解放劳动力的目的,使得农业生产陷入瓶颈,难以良好解决人工操作误差问题。而在现代化社会中,科学技术快速发展,研发出的智能化技术可有效解决这一问题,将之与农业生产机械深度结合,即可达到自动化操纵生产机械的效果,集合多种先进技术、智能软件系统,无需人工操控,仅需输入相应指令,由专业技术人员在后台系统进行监测、管理,便能顺利、高效完成大量的生产工作,完全代替人力,实现了智能自动运作。

1.2强化农业生产质量与效率

以往农业生产的主要支撑力量为人力、蓄力,进入工业化时代后,才逐渐引进了机器设备,实现了半自动生产,在某种程度上提高了生产效率,但不可避免增加了人力、物力投入成本,且极易受到人为因素的影响,导致机械出现运行异常,降低生产质量、效果,造成一定经济损失。而在当前智慧农业、现代科技普及的背景下,全面创新、升级了生产技术,引进了农业机械智能化技术,主要依靠网络技术、计算机技术、定位设施、传感设备等进行作业,显著强化了生产机器的功能、性能,提高了农业生产质量与效率。

2.智慧农业背景下农业机械智能化技术在农业生产中的应用

2.1电子智能技术

当前,社会大力宣传绿色、环保、低碳理念,研发出的电子智能技术可良好满足这一发展要求,融入到现代农业生产工作中,可防止高耗能、高污染现象产生。例如,在农业生产过程中利用电子智能技术创造出功能强大、多样的机器设施,支持同步开展耕种、作物管理、采摘等任务,节省较多人力、物力成本,确保各环节工作有序落实、紧密衔接。同时,借助电子技术可以创建太阳能发电系统,给予温室大棚运行以充足的电能资源,降低传统电能的消耗量。另外,可灵活运用该技术创新农机具,在设备相应位置安装信息感知、记录设施,根据采集的数据信息,可构建动态化的农作物种植环境、生长情况模拟场景,并能对机械运作进行试验。

2.2环境感知技术

所谓环境感知技术即是指以传感器设施为主要工具,对农业种植区域的农作物种植环境情况进行全方位实时监测,精准采集数据信息,以网络信息信号的形式传递给后台系统,经过转化后为农业生产人员开展后续生产活动提供可靠的参考依据,是当前农业领域中使用最为普遍的一种机械智能化技术。如引进植物柔性传感技术,可对作物生长区域的养分、水分含量变化进行检测,根据具体的养分、水分供给标准,能够在第一时间对水分、养分缺失的作物进行定位、预警,从而明确最佳施肥量、灌溉量与施肥灌溉时间,为作物健康成长创造良好条件。

2.3自动化控制技术

自动化控制技术的最大优势为自动化程度较高,既能够减少人力成本投入,又可以规避多种干扰因素,提高生产质量、效率。在正式生产时,通过将农业机械与监控设备相结合,便能切实落实好相关生产、种植管理工作。例如,在收割农作物环节,可选择将自动化互动设施合理安装在收割机、拖拉机等大型农机具内部,通过可视化平台对作业全流程进行集中管控,减少资源浪费现象;或是将自动化控制技术与农田节水灌溉工作相融合,分别布设供水泵房监控终端、节水灌溉控制终端、土壤墒情监测终端等,经由GPRS、系统后台、北斗卫星定位平台、智能移动设备等进行精准监管,以提高水源利用率和灌溉科学性。

2.4农机定位技术

农机定位技术的应用原理为:通过在生产机械中安装定位、感知软件设施,在机械运行过程中,实时收集、传递机械运行参数变化信息、运行路线等,农民在控制中心平台中,即可随时掌握生产机械的运作状态、操控运作路线,确保自动化驾驶机械高效、标准完成相关任务。在实际实践期间,采取定位技术可精准定位机械位置,检测机械运行速度,利用互联网进行远程调节,并能依据机械作业方案改变作业路线。除此之外,借助北斗卫星导航系统,可捕捉农业机械运行影像资料,经过系统处理、解析后,便可获知农业机械与农作物之间的间隔距离,防止机械运行时对作物造成损坏;或是采取惯性导航方法,测量机械旋转、惯性运作等数据,为计算后续作业位置坐标提供参考资料。

2.5智能跟踪技术

想要提高农业生产质量、效果,准确、科学设计农业机械作业路线是关键。为此,农业生产人员会利用相关辅助装置保证农业机械可以按照预定的路线图纸完成任务,这就要求切实增强生产作业路线设计与策划的合理性,减少辅助设备、农业机械运行故障产生几率。为实现这一目标,可积极引进智能跟踪技术,详细、清楚、精准记录农业机械的运行信息、轨迹,无需配备操作人员进行实时监督、管理,一旦农业机械运行脱离预先设定的路线,或是出现较大的作业偏差时,智能跟踪技术便会立即进行预警、调整处理。从实际上看,为进一步强化数据纠偏能力,还需加大智能技术的应用力度,及时引进计算机网络技术、人工智能技术、大数据技术等,进而有效增强农业机械的作业水平。

结语:农业机械智能化技术在推动农业高效、高质发展,强化农业机械操作精准性,提高农业资源利用率,节省农业生产成本方面发挥着重大作用,在具体实践过程中,相关人员应明确掌握电子智能技术、环境感知技术、自动化控制技术、农机定位技术以及智能跟踪技术的优势特点、应用条件、功能作用、操作原理,可根据具体农业生产需求、环境条件等合理选择相应适配的技术手段,有序、规范、高效开展生产工作,同时,也要注意加大对相关工作人员的培训力度,增强技术技能和实操水平,从而为达到提质增效目的,实现农业智慧发展提供可靠保障。