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產(chǎn)品種類少,滿足不了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求
我國現(xiàn)階段已經(jīng)生產(chǎn)制造出了大量的農(nóng)業(yè)機械,但是相對于整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說遠遠不足,比如我國現(xiàn)在的農(nóng)產(chǎn)品深加工機械還是主要依靠國外進口,牧草類機械也主要來源于發(fā)達國家。
農(nóng)業(yè)技術(shù)人才匱乏
現(xiàn)階段,我國從事農(nóng)業(yè)機械操作的主要是農(nóng)民自己,很多地方甚至面臨著高級一些的大型農(nóng)業(yè)機械無人可以操作的局面,農(nóng)機的操作人員大多沒有經(jīng)受正規(guī)的操作培訓(xùn),隨著農(nóng)業(yè)機械普及而來的是各種安全事故的頻繁發(fā)生。
農(nóng)機手收入低
農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)操作具有很強的季節(jié)性,農(nóng)機手只能在農(nóng)忙時開展工作,綜合算來收入不高,產(chǎn)品回收期長。
農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展趨勢
向智能化和自動化方向發(fā)展
綜合我國農(nóng)機發(fā)展中存在的問題,借鑒外國的發(fā)展經(jīng)營方式可以得出,智能化、自動化是我國農(nóng)機發(fā)展的必然趨勢。農(nóng)機技術(shù)的智能化、自動化是降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的需求。近年來隨著技術(shù)的進步,我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平得到了提高。但是在加入了WTO后,我國的農(nóng)產(chǎn)品價格受到了國際市場的劇烈沖擊。以棉花為例,今年我國棉花產(chǎn)量大幅度降低,國內(nèi)棉花的價格持續(xù)升高。但是國際棉源的價格遠低于國內(nèi)。盡管國家已經(jīng)采取了諸多措施,如限制最低價格、限制進口棉指標等等,我國棉價還是不可避免的受到了影響。我國農(nóng)產(chǎn)品價格較高的原因是人力資源投入較大,機械成本低。如果農(nóng)機實現(xiàn)了智能化或者自動化,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率必然大幅提高,從而達到降低成本的目的。農(nóng)機技術(shù)的智能化、自動化是提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的必然要求。我國的溫飽問題基本得以解決,人們現(xiàn)在關(guān)注的不是吃得飽而是吃得好。加入WTO后,我國的農(nóng)產(chǎn)品開始參與到國際競爭中去,對農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)要求大大提高。農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)前管理、產(chǎn)后分類、加工制造都要借助于機械。農(nóng)機實現(xiàn)了智能化和自動化才能在提高生產(chǎn)效率的前提下,對產(chǎn)品的品質(zhì)投入更多的關(guān)注。
向綠色產(chǎn)品發(fā)展
關(guān)鍵詞:電氣自動化 應(yīng)用現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢
電氣自動化是一個涉及電工、電子、計算機工程等多種學(xué)科的綜合應(yīng)用技術(shù),作為我國國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)性技術(shù),其在社會經(jīng)濟的發(fā)展中占據(jù)了重要的作用。目前,電氣自動化已經(jīng)在社會中得到了廣泛的應(yīng)用,并促進著我國各個行業(yè)的進步?;诖?,根據(jù)我國目前電氣自動化的發(fā)展現(xiàn)狀,對未來工業(yè)發(fā)展中,電氣自動化的發(fā)展趨勢進行研究具有重要的意義。
一、電氣自動化的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.電氣自動化在工業(yè)中的應(yīng)用
改革開放之后,隨著我國工業(yè)的進步,工業(yè)自動化得以實現(xiàn),而在工業(yè)發(fā)展取得這一成績的基礎(chǔ)上,電氣自動化發(fā)揮了重要的作用。目前,我國很多工廠生產(chǎn)操作的實施都是通過機械進行的,電氣自動化技術(shù)作為支持機械操作的核心技術(shù),其大大的加快了我國工業(yè)發(fā)展的速度。同時,在我國科學(xué)發(fā)展觀的指引下,我國工業(yè)的自動化程度也在逐步的上升。
2.電氣自動化在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
我國幅員遼闊,人口眾多,因此,農(nóng)業(yè)成為了我國的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和第一產(chǎn)業(yè),而我國在農(nóng)業(yè)發(fā)展中人力、物力、財力的投入也一直沒有間斷[1]。在我國的部分農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地中,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化的程度在不斷的加深,播種機、收割機等電氣自動化產(chǎn)品,為農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展提供了重要的力量,促進著我國農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)、增收。
3.電氣自動化在第三產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用
第三產(chǎn)業(yè)即為服務(wù)行業(yè),作為一種服務(wù)行業(yè),其所指的是人與人之間的工作,而在這一工作的良好體現(xiàn)上,很多自動化工具為服務(wù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了一定的幫助[2]。第三產(chǎn)業(yè)中,游戲機、機器、足浴器等這些常見的電氣自動化工具,無一不帶動著服務(wù)行業(yè)工作的完整性和全面性,而這些電氣自動化服務(wù)工具也為顧客提供了更高、更好的服務(wù)。
二、電氣自動化的發(fā)展趨勢
1.向核心競爭力的方向發(fā)展
電氣自動化是企業(yè)核心競爭力的重要組成部分,在今后的發(fā)展中也將隨著我國經(jīng)濟的不斷進步,向更高層次邁進。未來,企業(yè)在電氣自動化上的設(shè)計、研發(fā)等方面的投入力度會逐步的加大,而投入的增加也促使電氣自動化技術(shù)的進步,在技術(shù)的進步中,我國和其他發(fā)達國家在電氣自動化中的差距就會縮短,進而實現(xiàn)電氣自動化自主研發(fā)和創(chuàng)新的全面性,提高著我國企業(yè)的核心競爭力。從電氣自動化目前的發(fā)展來看,其主要呈現(xiàn)著分布式和開放化的發(fā)展趨勢,分布式的結(jié)構(gòu)能夠保證電氣自動化系統(tǒng)中相對獨立功能模塊系統(tǒng)的建立,開放式的系統(tǒng)趨勢,實現(xiàn)著電氣自動化和外界系統(tǒng)之間的聯(lián)系。根據(jù)這兩種變化趨勢,電氣自動化在增強企業(yè)核心競爭力的過程中,不僅可以減少系統(tǒng)運行的風險,保證系統(tǒng)運行的正常,還能和企業(yè)的管理系統(tǒng)進行聯(lián)系,實現(xiàn)真正意義上的網(wǎng)絡(luò)自動化和管控一體化。
2.向更加智能化的方向發(fā)展
從目前我國電氣自動化的發(fā)展程度分析,其已經(jīng)在自動控制、專用集成電路、機器人產(chǎn)品、CIMS等方面取得了明顯的進步,各電氣自動化開發(fā)設(shè)計公司也推出了他們的一些設(shè)計理念和設(shè)計模式,促使電氣自動化線智能化方向的發(fā)展[3]。在電氣自動化已經(jīng)智能化發(fā)展的局勢下,電氣產(chǎn)品將朝著更加智能化的方向發(fā)展,而這種智能化所指的是電氣自動化產(chǎn)品的自動性能將更好,更能為人們的工作和生活帶來極大的方便。目前,我國的科技水平和計算機信息技術(shù)都得到了很大的提高,為了更好的吸引消費者對自己商品的購買欲望,眾多的電子產(chǎn)品生產(chǎn)商都在絞盡腦汁的研發(fā)新產(chǎn)品,這就要求他們使產(chǎn)品具有消費者所需要的便捷性,讓消費者省心省力。而在技術(shù)力量的支持下,我國電氣自動化產(chǎn)品向更加智能化的方向發(fā)展是一個必然的趨勢。
3.產(chǎn)品的生產(chǎn)更具安全性
目前,電氣自動化工程控制系統(tǒng)正在朝著一個安全防范技術(shù)的集成系統(tǒng)方向發(fā)展,并對安全和非安全系統(tǒng)控制一體化的集成進行了加強。那么,現(xiàn)階段,在用戶非安全系統(tǒng)控制的基礎(chǔ)上,采取最低的設(shè)計開發(fā)費用,實現(xiàn)自己制定的安全方案,這都是開發(fā)者所需要慎重考慮和面臨的問題。隨著用戶對產(chǎn)品安全性能需求的不斷加深,未來,電氣自動化系統(tǒng)的一個開發(fā)亮點和重點就集中在了電氣自動化產(chǎn)品系統(tǒng)的安全性能上,而這一安全性也是電氣自動化產(chǎn)品設(shè)計和研發(fā)中的一項基礎(chǔ)工程。
三、結(jié)語
綜上所述,在我國的各個行業(yè)中,電氣自動化技術(shù)都被廣泛的應(yīng)用著,并逐步的發(fā)揮和體現(xiàn)著其在各行業(yè)中優(yōu)良的適用性。根據(jù)這一應(yīng)用現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn),電氣自動化產(chǎn)品在人們生活和工作中的重要性已經(jīng)越來越顯著,那么,為了更好的適應(yīng)社會未來的發(fā)展需要,電氣自動化行業(yè)必須從社會的發(fā)展需求出發(fā),加強電氣自動化的研究力度,運用電氣自動化的力量,提高我國的社會生產(chǎn)力和人們的生活質(zhì)量水平。
參考文獻
[1]高檢法.淺析電氣自動化技術(shù)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].科技風.2013,(19):79-80.
關(guān)鍵詞:農(nóng)田水利建設(shè);節(jié)水灌溉技術(shù);農(nóng)業(yè)發(fā)展
農(nóng)業(yè)建設(shè)與人民群眾之間存在極大的關(guān)聯(lián)性,作為農(nóng)田水利建設(shè)體系中的重要部分,節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用能夠有效地節(jié)省水資源,同時幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)節(jié)約經(jīng)濟成本,為農(nóng)民帶來更加豐富的經(jīng)濟效益。目前,我國農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的腳步比較慢,時間也比較短,同時存在嚴重的水資源不足問題,導(dǎo)致我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟建設(shè)的實際情況受到了影響,導(dǎo)致我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展效果不好。因此,相關(guān)部門需要對農(nóng)田水利建設(shè)環(huán)節(jié)中所使用的節(jié)水灌溉技術(shù)進行深入分析,及時了解其中存在的水資源不足問題,并且充分利用水資源,從而能夠使農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟效益得到有效提高,推動農(nóng)業(yè)經(jīng)濟長期、穩(wěn)定發(fā)展。基于此,筆者針對農(nóng)田水利建設(shè)中的節(jié)水灌溉技術(shù)進行深入分析,探討相關(guān)方面的具體內(nèi)容。
一、農(nóng)田水利建設(shè)中使用的節(jié)水灌溉技術(shù)分析
當前農(nóng)田水利建設(shè)環(huán)節(jié)所使用的節(jié)水灌溉技術(shù)體現(xiàn)出多樣化的特點,包括渠道防滲技術(shù)、管道輸水技術(shù)以及微灌節(jié)水技術(shù)等。首先,在農(nóng)田水利建設(shè)環(huán)節(jié),針對渠道防滲技術(shù)的應(yīng)用是比較廣泛的一種技術(shù)類型,這種技術(shù)的應(yīng)用能夠有效體現(xiàn)出水資源的實際節(jié)約效果,并對地下水進行合理控制,防止在水利發(fā)展過程中出現(xiàn)土壤鹽堿化的問題,提高土壤的輸水能力。與此同時,在渠道防滲施工環(huán)節(jié)使用的工藝要切實保證整體質(zhì)量,其中混凝土以及瀝青材料相對比較重要。在渠道防滲方面主要使用一種三面光渠道,這種材料的應(yīng)用能夠使水資源得到最大化地利用,實現(xiàn)節(jié)水效果和價值。在農(nóng)田水利建設(shè)環(huán)節(jié),為了能夠充分保障渠道防滲的整體性效果,需要將渠道進行合理設(shè)計,這會對水量的控制體現(xiàn)出更高的價值,同時使節(jié)約水資源的效果最佳。在農(nóng)田水利建設(shè)環(huán)節(jié),節(jié)水灌溉施工技術(shù)的應(yīng)用,主要通過管道輸水基礎(chǔ)來開展,在這個過程中,節(jié)水灌溉技術(shù)的實際應(yīng)用會更加普遍,能夠有效減少水資源運輸過程中存在的蒸發(fā)率問題。針對管道輸水技術(shù),需要使水源地以及灌溉區(qū)域能夠通過適當?shù)墓艿劳瓿蛇B接,并且對水源地區(qū)的水質(zhì)情況進行檢測,對其水質(zhì)作出判斷,使其能夠充分應(yīng)用到灌溉的環(huán)節(jié)中,不會影響土壤情況。另外,要保證管道內(nèi)的水資源不存在其他雜質(zhì)及泥土,如果發(fā)現(xiàn)水資源存在雜質(zhì),就需要通過過濾器對雜質(zhì)進行處理。實現(xiàn)雜質(zhì)過濾處理之后,需要對水資源基于管道輸水系統(tǒng)進行合理分配,將其輸送到具體的灌溉區(qū)域,完成農(nóng)田水利灌溉工作,實現(xiàn)科學(xué)化的灌溉效果。在整體農(nóng)田水利建設(shè)的過程中,相關(guān)灌溉技術(shù)的應(yīng)用能夠有效實現(xiàn)節(jié)約水資源的目標,同時降低灌溉成本,促進農(nóng)田水利經(jīng)濟效益的有效提升。另外,在農(nóng)田水利建設(shè)環(huán)節(jié),節(jié)水灌溉采取的微灌節(jié)水技術(shù)也是能夠有效節(jié)約水資源的一種具體措施。當前,微灌節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用比較普遍,需要提前布置好灌水器以及相應(yīng)的管道,建立網(wǎng)絡(luò)體系。同時應(yīng)當了解到在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中,農(nóng)作物的生長需要基于大量的水分來完成,通過管道的均勻分配,基于最少的水分來促進植物根系土壤的濕潤,確保植物發(fā)展過程中能夠具有充足的水資源,提高農(nóng)作物的實際產(chǎn)量。在水利建設(shè)中,微灌節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用價值比較明顯,通過灌溉網(wǎng)能夠?qū)⑺Y源輸送到農(nóng)作物根部的土壤中,并且促進農(nóng)作物根部的吸收,實現(xiàn)水資源的有效利用。另外,通過微灌技術(shù)的應(yīng)用也能夠使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)使用的人力資源減少,控制人力資源成本,最終能夠提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際效率,促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的進一步發(fā)展。
二、農(nóng)田水利建設(shè)節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用中需要遵循的要求
農(nóng)田水利建設(shè)環(huán)節(jié),針對節(jié)水灌溉技術(shù)的實際應(yīng)用需要始終堅持相關(guān)原則,按照農(nóng)作物的實際類型以及對于水分和土壤環(huán)境方面的具體需求來合理選擇節(jié)水灌溉技術(shù),針對一些經(jīng)濟效益比較低的糧食和作物,需要完善地面灌溉方式,投入資金對具體節(jié)水灌溉方式進行推廣和應(yīng)用。除了微灌模式以外,也可以采取滴灌和噴灌的形式,對于節(jié)水灌溉技術(shù)的使用方式,需要按照實際的農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)和情況來適當調(diào)整方案,選擇最有效的節(jié)水技術(shù),使農(nóng)業(yè)NONGTIANSHUILI種植和生產(chǎn)過程中整體的結(jié)構(gòu)能夠符合實際需求,切實保障農(nóng)作物的實際生產(chǎn)質(zhì)量和效果。
三、農(nóng)田水利建設(shè)節(jié)水灌溉技術(shù)具體發(fā)展趨勢
農(nóng)田水利建設(shè)環(huán)節(jié)節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用,必然會隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的進一步發(fā)展而提高。在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展過程中,節(jié)水灌溉技術(shù)會進一步體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化的效果,基于各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將軟件安裝到計算機系統(tǒng)中,通過網(wǎng)絡(luò)計算機系統(tǒng)來控制節(jié)水灌溉系統(tǒng),并且使農(nóng)田灌溉系統(tǒng)與計算機控制系統(tǒng)實現(xiàn)緊密結(jié)合。與此同時,農(nóng)田水利節(jié)水灌溉的管理人員也能夠基于計算機系統(tǒng)來對整個系統(tǒng)進行操作,完成自動化灌溉的要求,規(guī)劃和完善整體灌溉流程和方案,調(diào)整灌溉的實際順序和數(shù)量,最終有效減少一些不必要的環(huán)節(jié),實現(xiàn)水資源的節(jié)約以及合理化利用。未來農(nóng)田水利建設(shè)中所使用的節(jié)水灌溉技術(shù)必然會體現(xiàn)出更加智能化的特點,當前傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)已難以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。對節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用,必然會和智能化技術(shù)緊密融合,體現(xiàn)出智能化的灌溉目標和特點。通過計算機對農(nóng)田農(nóng)作物的生長情況作出全面的監(jiān)控及了解,并且對農(nóng)作物的水分進行合理計算,最終通過智能化控制對各種環(huán)境溫度、濕度以及土壤的水分進行全面性的分析,結(jié)合農(nóng)作物的實際生長狀態(tài)完成節(jié)水灌溉工作,切實保障節(jié)水灌溉技術(shù)的實際應(yīng)用效果。除此之外,未來節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展會體現(xiàn)出更加節(jié)能化的特點。當前,農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)得到了廣泛的推廣和普及,應(yīng)用到不同作物的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,體現(xiàn)出了良好的價值。基于不同的種植環(huán)境安排具體的節(jié)水灌溉技術(shù),根據(jù)農(nóng)作物的實際生長需求來完成灌溉工作,充分體現(xiàn)出節(jié)能灌溉的最終目標,這是促進當代農(nóng)作物生長的重要方式,同時也能夠充分發(fā)揮農(nóng)田水利建設(shè)的實際價值。
四、農(nóng)田水利建設(shè)的具體發(fā)展措施
(一)對農(nóng)田水利建設(shè)產(chǎn)生更加客觀的認識
20世紀以來,我國開始重視農(nóng)田水利工程建設(shè),這在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。但是,在農(nóng)田水利工程中,農(nóng)業(yè)設(shè)備長期使用會產(chǎn)生嚴重的磨損情況,這種磨損會導(dǎo)致農(nóng)田水利設(shè)備不斷老化,導(dǎo)致實際應(yīng)用效果降低。與此同時,具體的配套設(shè)施建設(shè)也不是十分完善,導(dǎo)致農(nóng)田水利設(shè)備應(yīng)用價值降低,影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率。在此基礎(chǔ)上,充分重視農(nóng)田水利建設(shè)的實際價值,了解現(xiàn)代化農(nóng)田水利工程對農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生的重要效果,能夠在一定程度上促進農(nóng)業(yè)設(shè)備的更新以及完善。
(二)在農(nóng)田水利工程建設(shè)中加大投資
政府對農(nóng)田水利建設(shè)工程缺乏認知,投入力度不足,導(dǎo)致農(nóng)田水利設(shè)施難以適應(yīng)當前農(nóng)業(yè)發(fā)展的客觀需求。在此基礎(chǔ)上,需要采取更加有效的措施,提高農(nóng)田水利的投入以及建設(shè)力度,加大農(nóng)業(yè)財政的實際應(yīng)用效果,幫助農(nóng)村地區(qū)基于農(nóng)田水利建設(shè)來獲取相應(yīng)的優(yōu)惠,進一步發(fā)展農(nóng)業(yè)。與此同時,重視社會成本的投入,豐富農(nóng)業(yè)投資的形式,解決農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中存在的資金問題,促進農(nóng)業(yè)建設(shè)的發(fā)展以及水利工程的有序建設(shè),不斷提高農(nóng)民的生產(chǎn)積極性。
(三)重視政府部門的指導(dǎo)
農(nóng)田水利工程覆蓋眾多的領(lǐng)域和范圍,在農(nóng)田水利工程的實際建設(shè)環(huán)節(jié)體現(xiàn)出政府的指導(dǎo)性作用。要求基層政府部門能夠按照其具體職責要求實現(xiàn)對農(nóng)田水利工程建設(shè)工作的有效管理,制定更加合理的發(fā)展規(guī)劃,了解水利工程建設(shè)環(huán)節(jié)存在的具體問題,對其實際的情況進行監(jiān)督,防止影響農(nóng)田水利建設(shè)的效果。
五、結(jié)語
總而言之,在農(nóng)田水利建設(shè)環(huán)節(jié),節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)出重要的價值,能夠提高水資源的利用率,同時也能夠促進農(nóng)業(yè)的進一步發(fā)展。節(jié)水灌溉技術(shù)體現(xiàn)出多樣性的特點,具體應(yīng)用中需要結(jié)合實際情況采取相應(yīng)的技術(shù)措施,更好地提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際質(zhì)量,為社會帶來更多的經(jīng)濟效益。
參考文獻:
[1]謝先健,吳建軍.農(nóng)田水利建設(shè)中的節(jié)水灌溉技術(shù)及發(fā)展趨勢初探[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備,2017(11).
[2]呂梟雄.農(nóng)田水利建設(shè)中的高效節(jié)水灌溉技術(shù)及發(fā)展趨勢初探[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2018(02).
[3]徐青.農(nóng)田水利建設(shè)中的節(jié)水灌溉技術(shù)及發(fā)展趨勢[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2018(14).
[4]朱瑞坤.農(nóng)田水利建設(shè)中的節(jié)水灌溉技術(shù)及發(fā)展趨勢[J].現(xiàn)代物業(yè)(中旬刊),2018(07).
[5]李萍.淺談新時期水利灌溉管理技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)科技與信息,2020(15).
[6]王同廣.農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉發(fā)展探析[J].農(nóng)業(yè)科技與信息,2020(15).
[7]趙彩霞.改善農(nóng)田灌溉管理的措施[J].農(nóng)業(yè)科技與信息,2020(15).
隨著我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展,農(nóng)田水利建設(shè)需求在不斷增加。水在農(nóng)業(yè)發(fā)展中是不可或缺的,然而隨著農(nóng)業(yè)規(guī)模的擴大,用水量在不斷增加。就目前來看,水資源緊缺問題越來越嚴重,嚴重制約了我國社會經(jīng)濟的發(fā)展。為此,在農(nóng)田水利建設(shè)過程中,為了促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,必須加大節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用,以技術(shù)為依托,不斷提高水資源的利用率。
1節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
我國是農(nóng)業(yè)大國,發(fā)展農(nóng)業(yè)是我國經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ),只有農(nóng)業(yè)取得了較好的發(fā)展,人民的溫飽才能得到解決。在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中,灌溉是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)保障,隨著農(nóng)業(yè)規(guī)模的擴大,農(nóng)業(yè)對水的需求在不斷增加。就目前來看,農(nóng)業(yè)灌溉過程中水資源浪費比較嚴重,不利于我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。水作為一種重要的資源,在農(nóng)業(yè)灌溉中發(fā)展節(jié)水灌溉有著重大意義。隨著人們對節(jié)水灌溉技術(shù)研究的深入,我國農(nóng)田水利建設(shè)中的節(jié)水灌溉技術(shù)也取得了突破性的進展,如渠道防滲技術(shù)、管道輸水技術(shù)等,這些技術(shù)的出現(xiàn)有效地提高了我國農(nóng)田水利建設(shè)中水資源的利用效率,推動了我國的社會經(jīng)濟發(fā)展。雖然我國節(jié)水灌溉技術(shù)取得了一定的成就,但是我國經(jīng)濟發(fā)展極不平衡,許多地方的灌溉大多比較傳統(tǒng),缺乏節(jié)水灌溉技術(shù),水資源利用效率偏低,進而影響到農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
2農(nóng)田水利建設(shè)中的節(jié)水灌溉技術(shù)
2.1渠道防滲技術(shù)
在農(nóng)田水利工程建設(shè)中,渠道防滲作為一種重要的節(jié)水灌溉技術(shù),不僅能節(jié)約灌溉用水,還能降低地下水位,防止土壤次生鹽堿化,提高輸水能力。在渠道防滲中,所采用的材料都能夠充分發(fā)揮自己的性能,常用的材料是混凝土、砌磚、砌石、瀝青等。在農(nóng)田水利中,采用防滲措施后,渠道滲漏損失可以減少50%~90%。為了提高水資源的利用效率,在農(nóng)田水利工程中,渠道應(yīng)當選用U型砼渠,通過U型砼渠,不僅可以改善輸水流量,同時還可以減少水斷面,保證節(jié)水灌溉效率。
2.2管道輸水技術(shù)
管道輸水技術(shù)是利用管道代替明渠的一種節(jié)水技術(shù),在當前農(nóng)田水利灌溉中的應(yīng)用較為普遍。該技術(shù)利用管道將水輸送到田間,可以避免外力因素對灌溉的影響。而管道輸水灌溉系統(tǒng)的水源可以由井、水庫、池塘、湖泊和溝渠等提供,同時必須保證其水質(zhì)過關(guān),不能含有雜草和淤泥,在使用時要對水源進行沉淀。而輸水配水管網(wǎng)系統(tǒng)作為管道輸水的核心部分,是由多個管道及分水設(shè)施、保護裝置組成的,其可以實現(xiàn)大面積的灌溉。而田間灌水系統(tǒng)屬于地面灌水,利用這種節(jié)水灌溉技術(shù)可以有效地降低灌溉成本,提高水資源的利用效率,達到節(jié)水的目的。
2.3微灌
微灌作為一種常見的節(jié)水灌溉技術(shù),其出現(xiàn)有效地推動了農(nóng)田水利事業(yè)的發(fā)展。微灌是利用灌水器將農(nóng)作物所需要的水分通過管道進行灌溉。在微灌系統(tǒng)中,將有壓水輸送并均勻地分配到天劍,通過灌水器以微小的流量來濕潤作物根部土壤,進而為作物提供生長所需水分。微灌是按作物需水要求適時適量地灌水,僅濕潤根區(qū)附近的土壤,因而顯著減少了水的損失。微灌是管網(wǎng)供水,操作方便,勞動效率高,而且便于自動控制,因而可明顯節(jié)省勞力。另外,微灌能適時適量地向作物根區(qū)供水供肥,為作物根系活動層土壤創(chuàng)造了很好的水、熱、氣、養(yǎng)分狀況,因而可實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn),提高產(chǎn)品質(zhì)量。
3農(nóng)田水利建設(shè)中的節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展趨勢
3.1智能化
在農(nóng)田水利建設(shè)中,實現(xiàn)農(nóng)田水利灌溉的智能化已成為我國現(xiàn)代農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。利用計算機技術(shù)對農(nóng)作物生長環(huán)境系數(shù)進行綜合分析,選擇適合作物生長的環(huán)境,進而實現(xiàn)真正的節(jié)水灌溉。
3.2網(wǎng)絡(luò)化
在農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術(shù)的未來發(fā)展道路上,利用網(wǎng)絡(luò),建立統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)化管理系統(tǒng),一方面可以節(jié)省成本,另一方面通過預(yù)先編制好的控制程序及根據(jù)反映作物需水的某些參數(shù),可以長時間地自動啟閉水泵及自動地按一定的輪灌順序進行灌概。
關(guān)鍵詞 無線傳感器;網(wǎng)絡(luò)技術(shù);農(nóng)業(yè)自動化
中圖分類號 TP393文獻標識碼 A文章編號 1674-6708(2010)18-0129-02
1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究背景以及發(fā)展現(xiàn)狀
隨著半導(dǎo)體技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)的快速發(fā)展,90年代末,美國首先出現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)。WSN是由布置在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)傳感器節(jié)點以無線通信方式形成一個多跳的無線自組網(wǎng)(Ad hoc),其目的是協(xié)作的感知,采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象的信息,并發(fā)送給觀察者。傳感器、感知對象和觀察者是WSN的三要素。將Ad hoc技術(shù)與傳感器技術(shù)相結(jié)合,人們可以通過WSN感知客觀世界,擴展現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)功能和人類認識世界的能力。WSN技術(shù)現(xiàn)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。
2 WSN技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化中的應(yīng)用
2.1 我國農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展過程受到了社會以及自然兩方面的影響。我國是農(nóng)業(yè)大國,建國初期,為了解決糧食供應(yīng)短缺問題,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,注重產(chǎn)量,當前我國溫飽問題基本得到解決,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)該用經(jīng)濟效應(yīng)來衡量,注重產(chǎn)業(yè)效率,我國大部分地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相當?shù)穆浜?仍然靠人力、畜力耕種,限制了勞動力,提高了生產(chǎn)成本。因此我國農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢應(yīng)走向自動化,高效率,高精度的機械化,智能化生產(chǎn)。
2.2 WSN技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
2002年,英特爾公司在餓勒岡建立了世界上第一個無線葡萄園,將無線傳感器結(jié)點人工分布在葡萄園中,對園中土壤的溫度以及養(yǎng)分含量等作物生長條件進行實時監(jiān)控。杭州齊格科技有限公司與浙江農(nóng)科院合作研發(fā)了遠程農(nóng)作物管理決策平臺,該平臺利用了WSN技術(shù)實現(xiàn)對農(nóng)田的溫度、濕度、光照等信息的監(jiān)測。北京市“蔬菜生產(chǎn)智能化網(wǎng)絡(luò)傳感器體系研究與應(yīng)用”項目,將WSN應(yīng)用于溫室蔬菜生產(chǎn)中。將溫室作為一個監(jiān)控區(qū),使用WSN技術(shù)對溫度、PH值、含水量、光照強度等進行測量,根據(jù)實際需要,對溫室條件進行調(diào)整,以達到農(nóng)作物生長的最佳條件,增加作物產(chǎn)量。在大規(guī)模部署傳感器節(jié)點時可以通過飛機播撒,人工設(shè)置,火箭彈射等方式部署在預(yù)設(shè)區(qū)域。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有的實時性監(jiān)測,無線通信特點,使其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有很大發(fā)展前景。典型應(yīng)用如下:
1)農(nóng)業(yè)灌溉自動化控制技術(shù)
我國是個貧水國家,水資源總量居世界第4位,人均僅為第121位。農(nóng)業(yè)用水占總用水量的七成,但我國農(nóng)田灌溉十分落后,水的實際利用率很低,浪費嚴重,與發(fā)達國家相比仍有差距。采用自動灌溉系統(tǒng),在土壤中人為安放水分傳感器、溫度傳感器,對農(nóng)作物的生長條件進行監(jiān)控,根據(jù)實際,進行自動供水和自動按一定順序進行灌溉。
2)溫度自動調(diào)控
蔬菜生產(chǎn)中,溫室生產(chǎn)規(guī)模正在逐步擴大,傳統(tǒng)溫室監(jiān)控系統(tǒng)成本高,移動性差等問題很突出。近年來,節(jié)能高效的WSN技術(shù)正在溫室監(jiān)控領(lǐng)域興起?;赪SN的溫度監(jiān)控系統(tǒng)由匯聚節(jié)點和子節(jié)點構(gòu)成。將傳感器分布在溫室中監(jiān)控溫室內(nèi)土壤溫度、濕度、PH值、光照強度等,通過無線網(wǎng)絡(luò)傳到匯聚結(jié)點,匯聚結(jié)點對數(shù)據(jù)進行處理,將命令通過無線網(wǎng)絡(luò)下發(fā)給調(diào)控節(jié)點,調(diào)控節(jié)點根據(jù)所得命令對灌溉設(shè)備、加熱器等進行控制,改變溫室條件。匯聚節(jié)點還可接受人工控制,與互聯(lián)網(wǎng)連接,使用戶可以進行遠程監(jiān)控。
3 WSN在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
3.1 WSN實際應(yīng)用中的問題
在實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,節(jié)點工作環(huán)境惡劣,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大,節(jié)點數(shù)目多,在保證網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的同時,要考慮網(wǎng)絡(luò)成本,為了實現(xiàn)實時監(jiān)控,傳感器的施放位置很難定位,節(jié)點能量有限,節(jié)點可能會失效,WSN在實際應(yīng)用中的問題如下:
1)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大
節(jié)點必須盡可能大規(guī)模高密度部署,保證監(jiān)控區(qū)域的覆蓋范圍和連通度,否則無法實施網(wǎng)絡(luò)的自組和數(shù)據(jù)匯聚,而大規(guī)模組網(wǎng),使生產(chǎn)成本增加,降低了經(jīng)濟效益,影響網(wǎng)絡(luò)實際應(yīng)用。
2)對于網(wǎng)絡(luò)容錯的解決
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,各傳感器網(wǎng)絡(luò)所監(jiān)控到的數(shù)據(jù)的準確性對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非常關(guān)鍵。及時了解節(jié)點的狀況,進行網(wǎng)絡(luò)容性處理對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響十分重要,而網(wǎng)絡(luò)容錯所要處理的問題主要是節(jié)點檢測和節(jié)點恢復(fù)。節(jié)點檢測則需要GPS對其定位,若在大范圍的布置GPS設(shè)備,會提高成本,保證節(jié)點定位同時保證經(jīng)濟效益是需要解決的問題。節(jié)點恢復(fù),常常用冗余的節(jié)點替換失效的節(jié)點功能的方法解決,但對冗余節(jié)點的位置與數(shù)量有一定要求。
3.2 WSN的關(guān)鍵技術(shù)
由WSN的結(jié)構(gòu)特殊性,對于WSN在實際應(yīng)用中應(yīng)該掌握以下關(guān)鍵技術(shù):
1)節(jié)點定位
定位技術(shù)是位置未知節(jié)點根據(jù)少數(shù)參考節(jié)點,根據(jù)特定的機制確定自身位置,包括節(jié)點自定位和網(wǎng)絡(luò)區(qū)域內(nèi)的目標定位跟蹤。節(jié)點自定位是指確定網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點自身位置,是部署組網(wǎng)的基本要求。目標定位跟蹤通過網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點之間的配合完成對網(wǎng)絡(luò)區(qū)域定目標的定位和跟蹤,一般建立在節(jié)點自定位的基礎(chǔ)上。常用方法用三邊測量法,三角測量法和極大似然估計法。
2)與其它網(wǎng)絡(luò)的融合
WSN與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)融合將大大提高WSN的實際應(yīng)用功能,將WSN與移動通信網(wǎng)絡(luò)、Inter網(wǎng)融合,一方面WSN可以借助著兩種傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進行通信;另一方面可以利用傳感信息實現(xiàn)新的發(fā)展。
4 結(jié)論
WSN絡(luò)融合了嵌入式技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)等現(xiàn)有的先進技術(shù),自主實現(xiàn)對各種信息的采集、傳輸和處理,是一種有廣泛發(fā)展前景的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。為人們提供了一種全新的信息采集、信息處理和信息利用的方法,具有自主性,實時性特點,適合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理。文章通過對WSN的組成、體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)的簡介和其在實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用實例,說明WSN在推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化中的作用。
參考文獻
[1] 孫利民,李建中,陳渝,等.無線傳感網(wǎng)絡(luò)[M].1版.清華大學(xué)出版社,2005,5.
[2] 年海,王志華,李曉華. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其在新疆農(nóng)業(yè)的應(yīng)用研究[J].新疆師范大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2009,28(3).
[3] 袁玲芝.淺析我國農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)與應(yīng)用[J]. 黑龍江科技信息 ,2009(17)
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關(guān)鍵詞:電子信息技術(shù);農(nóng)業(yè);機械;問題;應(yīng)對
我國是傳統(tǒng)意義上的農(nóng)業(yè)國家,擁有著面積最多的耕地,但是由于我國的人口現(xiàn)狀導(dǎo)致了人均耕地占有量很低,這不利于我國農(nóng)業(yè)的長遠發(fā)展,必須要發(fā)展精準農(nóng)業(yè),提高耕地的使用效率。因此要以科學(xué)為導(dǎo)向發(fā)展農(nóng)業(yè),在實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化的基礎(chǔ)上,將電子信息技術(shù)運用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中,提高農(nóng)業(yè)機械的功能性和科學(xué)性。這是我國農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)的未來發(fā)展趨勢和走向。我國的農(nóng)業(yè)機械化仍處于初始階段,和歐美發(fā)達國家相比,農(nóng)業(yè)的精細化水平還比較低,特別是農(nóng)業(yè)機械的科技含量有待提高。
1電子信息技術(shù)融入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的簡述
電子信息技術(shù),從廣義上來說就是指以互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和信息轉(zhuǎn)化設(shè)備為載體,進行信息的發(fā)掘,信息匯集、信息轉(zhuǎn)化、信息傳播與信息利用的一系列過程。目前,電子信息技術(shù)已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到了廣泛運用,不僅改變著傳統(tǒng)的生活方式,也促進了各個行業(yè)的效能提升。就拿我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展來說,在未融入電子信息技術(shù)之前,我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展受制于“地少人多”、農(nóng)業(yè)作業(yè)效能低下、土地利用率不高等發(fā)展難題,這導(dǎo)致了我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟在很長時間內(nèi)都未能獲得較大發(fā)展,而伴隨著電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的逐步融入,用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機械作業(yè)效能得到了很大提升,既緩解土地利用率低的問題,也促進了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟“質(zhì)”與“量”的發(fā)展。這對國內(nèi)的農(nóng)業(yè)發(fā)展來說,可謂是從運作模式上獲得了本質(zhì)性的飛躍。通過對農(nóng)作器械的電子信息技術(shù)改造,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)變得自動化、智能化,目前信息化技術(shù)對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的改善具有五方面的優(yōu)點:1、機械化生產(chǎn)的科技含量大幅提升,提高了農(nóng)作效率;2、高效的資源利用與環(huán)境保護相結(jié)合;3、農(nóng)作過程變得更加精細、準確;4、減少了農(nóng)民體力勞動,改善了農(nóng)作條件;5、統(tǒng)籌規(guī)劃的生產(chǎn)能力增強。
2電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中的應(yīng)用
2.1電子裝備技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械中
在歐美等發(fā)達國家,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)早已應(yīng)用了電子信息技術(shù),例如,在農(nóng)業(yè)機械上把視頻監(jiān)控系統(tǒng)和設(shè)備操作系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)進行整合,在通過信息技術(shù)集中到獨立的控制終端,利用控制終端平臺對農(nóng)業(yè)機械進行信息處理,實現(xiàn)信息收集、判斷選擇出最佳的農(nóng)業(yè)機械處理方法,實現(xiàn)智能化開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的目的。
2.2總線通信技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械中
伴隨著行車電腦的發(fā)展逐漸深化,總線通信技術(shù)對行車電腦的標準化應(yīng)用和通用化應(yīng)用要求已越來越高,只有實現(xiàn)總線控制終端的通用化,才能建立標準化的信息傳輸系統(tǒng),完成信息接入與轉(zhuǎn)化,才能實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械的操作與總線通信的精密聯(lián)絡(luò),方便控制口令的發(fā)出和控制過程的有效。
2.3人機接口技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械上
農(nóng)作活動是不能脫離人類控制而單獨運行的,無論是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)體力農(nóng)作,還是如今的機械設(shè)備農(nóng)作,都需要以人為核心進行生產(chǎn),如今雖已實現(xiàn)了智能化、自動化的農(nóng)作過程,但仍需要以人類為操控中心,通過控制終端,對農(nóng)業(yè)機械運作中的各類信息、數(shù)據(jù)、影像等進行判定,從而發(fā)出控制口令,完成農(nóng)作過程。另外,控制終端還能儲存數(shù)據(jù)信息,有益于農(nóng)業(yè)機械的技術(shù)升級和農(nóng)作管理的合理選擇。
3農(nóng)業(yè)機械在應(yīng)用電子信息技術(shù)過程中存在的問題
3.1對于電子信息技術(shù)應(yīng)用重視度不夠
目前電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中的應(yīng)用程度還較為狹窄,電子信息技術(shù)往往只是以氣象數(shù)據(jù)或農(nóng)業(yè)服務(wù)網(wǎng)站等方式來輔的服務(wù)于農(nóng)業(yè),而真正把電子信息技術(shù)深入的利用到農(nóng)業(yè)機械設(shè)備當中還不是很普遍,究其原因,我們發(fā)現(xiàn),在人們的思維中,總是認為農(nóng)業(yè)屬于低端型的行業(yè),不需要電子信息含量高的農(nóng)業(yè)機械,這就導(dǎo)致了電子信息農(nóng)業(yè)機械的實踐機會減少,從而削弱了人們對于電子信息技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重視程度。
3.2電子信息技術(shù)的研發(fā)投入不夠
電子信息技術(shù)是發(fā)展中的應(yīng)用型技術(shù),在當前階段仍然處于研發(fā)過程中,作為一項最新型的技術(shù),它的產(chǎn)出需要有研發(fā)方面的大量投入,但根據(jù)現(xiàn)況來看,國內(nèi)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的電子信息技術(shù)仍然未有大量研發(fā)投入,這就導(dǎo)致了國內(nèi)的農(nóng)業(yè)機械信息技術(shù)化不能得到有效的普及。
3.3研究成果與現(xiàn)實應(yīng)用不相符
就目前農(nóng)業(yè)機械電子信息應(yīng)用發(fā)展情況來看,歐美發(fā)達國家在進行電子信息技術(shù)研發(fā)的同時,也有效的將該技術(shù)投入到農(nóng)業(yè)機械實際應(yīng)用當中,而我國在進行信息技術(shù)研發(fā)時,忽略與實際應(yīng)用相結(jié)合,導(dǎo)致很多電子信息技術(shù)與實際應(yīng)用需求不符,造成研究成果很難在實際應(yīng)用中獲得理想效果。因此,在進行信息技術(shù)研發(fā)時,要確保研究成果符合我國的實際需要,這樣才實現(xiàn)信息技術(shù)在經(jīng)濟發(fā)展中的作用。
4電子信息技術(shù)應(yīng)用于我國的農(nóng)業(yè)機械的應(yīng)對措施
4.1強化通信技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中的應(yīng)用
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,拖拉機更新?lián)Q代的速度很快,而且拖拉機的功能越來越智能化,與此同時,其他的農(nóng)耕工具也一樣發(fā)生了很大的變化。為了使用于農(nóng)業(yè)的機械設(shè)備的制造與使用標準一致,這些工具的設(shè)計都要有一個統(tǒng)一的規(guī)定。不同機械設(shè)備有不同的智能功能,所以對應(yīng)的接口接入方式也存在差別,對于機械設(shè)備的使用來說,應(yīng)當特別注意接口的準確性,農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的設(shè)計者應(yīng)當清楚說明設(shè)備的使用要求與方法,只有接口準確,外部設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)才能被機械設(shè)備準確接收到,進而才能按照輸入的指令完成相應(yīng)的工作。
4.2電子設(shè)備的技術(shù)與農(nóng)業(yè)機械的實際相配套
智能化是現(xiàn)代所有農(nóng)業(yè)機械設(shè)備發(fā)展的必然趨勢,特別是外觀比較龐大的機械設(shè)備,都會安裝智能的電子集成系統(tǒng)以及設(shè)備,使這些大型的設(shè)備能夠通過多樣化的接口來接收外部輸入的指令進行操作。在使用這些機械設(shè)備之前,必須保證接口的標準一致性以及準確性,國外的機械設(shè)備安裝了相應(yīng)的電子設(shè)備,這些電子設(shè)備讓設(shè)備有了處理信息數(shù)據(jù)的功能,進而通過相應(yīng)的控制模塊,將經(jīng)過處理的信號轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的動作指令,使其能夠按規(guī)定完成農(nóng)業(yè)的作業(yè)。設(shè)備的電子信息技術(shù)可以像電腦系統(tǒng)一樣進行更新,保證最新的信息技術(shù)。
4.3強化人機結(jié)合的技術(shù)支持
在這個數(shù)字化時代,人與機械的關(guān)系也在發(fā)生著變化,從傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機械的純手工操作,到現(xiàn)在的通過對設(shè)備的智能端的處理與調(diào)整,可以說在一定程度上減輕了人們的負擔,實現(xiàn)了機械化和智能化農(nóng)業(yè),根據(jù)自己的要求輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息,機械設(shè)備就會完成規(guī)定的操作。這樣大大提高了設(shè)備的使用效率。
4.4對于機械進行調(diào)整和管理
發(fā)達國家對機械設(shè)備傳遞信息的時候,主要是采用無線信息技術(shù)的方式,通過信息傳遞方式讓農(nóng)業(yè)管理更方便。所有設(shè)備中的數(shù)據(jù)都被輸入進中心電腦中,然后通過這個中心電腦,知道所有設(shè)備的操作情況,并且通過分析設(shè)備中的數(shù)據(jù),對機械設(shè)備的運行進行調(diào)整。在保證能夠有效管理農(nóng)業(yè)設(shè)備的時候,需要有管理系統(tǒng),而這個系統(tǒng)要有專業(yè)的計算機知識,而且能夠?qū)σ恍┣闆r做出做合理的判斷,從而保證機械設(shè)備的能夠適用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。通過無線技術(shù)可以有效的設(shè)備繼續(xù)管理,而且人們也可以通過無線設(shè)備找到問題,并且快速的解決,人們可以利用這些數(shù)據(jù)實現(xiàn)對設(shè)備以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的管理,從而保證農(nóng)業(yè)在生產(chǎn)的時候,保持高效。
5結(jié)語
綜上所述,以電子信息技術(shù)為代表的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技的快速發(fā)展與進步,為我國加快農(nóng)業(yè)技術(shù)變革、更好地應(yīng)對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中的各種挑戰(zhàn)提供了有利條件。盡管我國電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械應(yīng)用方面取得一定的進步,但在實際應(yīng)用過程中,仍有很多問題嚴重阻礙著我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技的進步以及農(nóng)業(yè)機械化水平的提高。為此,深入研究農(nóng)業(yè)機械中電子信息技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,創(chuàng)新農(nóng)業(yè)機械中電子信息技術(shù)的應(yīng)用策略,是今后我國農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展的重要方向以及課題。
參考文獻:
[1]林翔.電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中的應(yīng)用研究[J].信息通信.2016(01):170-171.
[2]趙文慧.新技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù).2013(04):23.
關(guān)鍵詞:移動苗床;自動控制系統(tǒng);數(shù)據(jù)采集;物聯(lián)網(wǎng);智能
0引言
目前,溫室是我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的主要形式,截至2009年,我國溫室面積已達到300萬hm2。其中,大量的溫室移動設(shè)備主要還是以老式的傳統(tǒng)機械為主,而苗床作為設(shè)施農(nóng)業(yè)中一種重要的育苗設(shè)備在我國部分地區(qū)雖已有推廣,但仍然還存在機械設(shè)備陳舊、自動化水平不高及區(qū)域分布不均勻等問題?!笆濉逼陂g,隨著我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型契機的到來,在“中國制造2025”的大環(huán)境下,現(xiàn)代自動化農(nóng)業(yè)設(shè)備越來越受到關(guān)注和重視,而傳統(tǒng)的純粹依靠人工完成的農(nóng)業(yè)設(shè)備成本過高、作業(yè)效率低下,不再適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)備的發(fā)展需要?,F(xiàn)代自動化農(nóng)業(yè)設(shè)備尤其是自動化移動苗床控制系統(tǒng),作為解決當前人力成本過高及苗盤搬運設(shè)備自動化程度過低等問題的一種智能農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng),將得到快速的發(fā)展;移動苗床控制系統(tǒng)作為致力于促使現(xiàn)代農(nóng)業(yè)從粗放型向集約型方向發(fā)展的一整套智能化移動設(shè)備在未來幾十年將逐漸被關(guān)注與研發(fā)。
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能制造技術(shù)的不斷發(fā)展,移動苗床控制系統(tǒng)也將與現(xiàn)代IT技術(shù)和工業(yè)自動化技術(shù)相結(jié)合,不斷推進移動苗床控制系統(tǒng)向智能化方向發(fā)展。移動苗床控制系統(tǒng)作為溫室移動設(shè)備中的重要組成部分,是產(chǎn)品和運輸設(shè)備之間的溝通紐帶,可有效降低勞動力成本、提高設(shè)備運輸可靠性,具有智慧控制和智能感知的特點。在未來的溫室移動設(shè)備中,移動苗床控制系統(tǒng)將利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息傳感技術(shù),以一定的協(xié)議為基礎(chǔ),更加智能、有效地連接互聯(lián)網(wǎng)與產(chǎn)品,實現(xiàn)移動苗床控制系統(tǒng)的智能化,促進溫室農(nóng)業(yè)設(shè)備的可持續(xù)發(fā)展。
1自動化移動苗床控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀
1.1國外的發(fā)展現(xiàn)狀
近年來,隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,尤其是高精度伺服系統(tǒng)及嵌入式系統(tǒng)的普遍應(yīng)用,世界上一些發(fā)達國家不斷加大農(nóng)業(yè)機械自動化的研究與開發(fā)力度。這些研究以市場為導(dǎo)向,以生產(chǎn)成本的降低為主要目標,最終達到降低人力成本及資源合理配置的目標,且研發(fā)中相當多的自動化農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品已達到產(chǎn)業(yè)化的要求。以荷蘭為例,作為世界上設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展較為迅速的一個國家,在20世紀中,荷蘭在溫室園藝生產(chǎn)管理上投入了大量的勞動力,其蔬菜生產(chǎn)34%,花卉和盆栽生產(chǎn)分別為27%與28%,并且勞動力成本還在呈日益增長的趨勢。為減少勞動成本、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)率,荷蘭在20世紀90年代已開始大力發(fā)展溫室自動化生產(chǎn)裝備系統(tǒng),也包括自動化移動苗床控制系統(tǒng),目標便是著力將生產(chǎn)作業(yè)自動化、信息化、智能化。同時,自動化生產(chǎn)企業(yè)也積極投身到創(chuàng)新開發(fā)自動控制系統(tǒng)中。例如,世界上知名的溫室自動化設(shè)備生產(chǎn)廠商“Logiqs”當對積極進行溫室自動化產(chǎn)品的開發(fā)與研究,該企業(yè)研制的自動化苗床設(shè)備(見圖2)采用先進的伺服控制系統(tǒng)、傳感器反饋系統(tǒng)、自動澆灌、照明系統(tǒng)及先進的上位機管理系統(tǒng),對不同種苗的苗盤進行了集中式管理,不僅提高了自動化生產(chǎn)效率,而且降低了生產(chǎn)成本,提高了經(jīng)濟效益。如今,荷蘭通過大力發(fā)展自動化移動苗床控制系統(tǒng),實現(xiàn)溫室自動化移動苗床高效自動化生產(chǎn),同時廣泛采用現(xiàn)代自動化技術(shù)(如先進物流控制技術(shù)、電子信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、伺服控制技術(shù)及無線通信技術(shù)等),使其大量的溫室移動設(shè)備實現(xiàn)自動控制,從而形成大型的、完整的、可循環(huán)的自動化移動苗床控制系統(tǒng)。
1.2國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀
我國溫室自動化設(shè)備的研制起步比較晚,到20世紀80年代中后期才初步形成了我國溫室工程技術(shù)體系。當時,對于苗床的研制還僅僅停留在機械結(jié)構(gòu)方面,在研究移動苗床自動控制領(lǐng)域要晚于西方發(fā)達國家近10~20年。過去幾十年,我國移動苗床主要以手動式移動苗床為主。此類苗床耗時、耗力,且對于勞動力要求特別高,在苗盤移動過程中要保證上面的種苗不受損傷。由于苗床一般安放在溫室中,處于密閉狀態(tài),并且溫室里對溫度、濕度要求都較高,因此工人不能長時間呆在里面,這一局限性也促進了我國溫室自動化控制系統(tǒng)的快速發(fā)展。近年來,國家對溫室自動化設(shè)備研發(fā)資金不斷投入,自動化移動苗床控制系統(tǒng)作為其中一種現(xiàn)代自動化農(nóng)業(yè)控制設(shè)備,近幾年已從單層人工運輸發(fā)展成多層自動運輸,并且整個苗床自動化相關(guān)配套設(shè)備已具有一定規(guī)模。通過從荷蘭、以色列、日本等一些設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速的國家引進現(xiàn)代自動化移動苗床設(shè)備,再進行消化、吸收與技術(shù)創(chuàng)新,我國許多設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)已取得較大的科技成果,有力地推動了我國自動化移動苗床的發(fā)展。以杭州恒農(nóng)科技股份有限公司為例,該公司研發(fā)的自動化立體移動苗床系統(tǒng)除去機械框架,整個控制系統(tǒng)包括苗床搬運車伺服電機控制系統(tǒng)、天車行走控制系統(tǒng)及計算機生產(chǎn)管理系統(tǒng)。該設(shè)備已在上海都市菜園里正式投入使用,說明我國移動苗床設(shè)備的自動化水平有了一定的提高。
1.2.1采用定位精準的伺服控制系統(tǒng)
進入21世紀以來,隨著勞動力成本的不斷上升,傳統(tǒng)的苗床移動設(shè)備已滿足不了市場的需求。伺服控制系統(tǒng)作為目前國際上比較流行的一種驅(qū)動定位系統(tǒng)已被許多發(fā)達國家應(yīng)用在溫室自動化設(shè)備上。我國在苗床自動搬運設(shè)備上也進行了大量的研究,并且結(jié)合自身市場的需求,形成了一套完整的伺服定位控制系統(tǒng)。以上面介紹過的杭州恒農(nóng)科技股份研發(fā)的自動化移動苗床控制系統(tǒng)為例,整個苗床搬運車采用伺服電機作為驅(qū)動器,結(jié)合苗床架上的傳感器形成一個閉環(huán)控制系統(tǒng),通過上位機控制器可將苗床搬運車沿著導(dǎo)軌準確定位在溫室工廠里所需要的位置。這一套伺服控制系統(tǒng)也是目前國內(nèi)比較先進的溫室自動化控制系統(tǒng)。
1.2.2基于計算機物流管理模式已具備一定基礎(chǔ)
過去幾十年,我國在溫室工程技術(shù)初具規(guī)模時期,大量的溫室移動設(shè)備包括苗床都采用人工或者半自動的方式來進行搬運作業(yè),可以說在移動苗床自動化運營管理水平方面一直處于落后的狀態(tài)。近幾年,隨著計算機控制技術(shù)的快速發(fā)展,我國已經(jīng)逐步擺脫傳統(tǒng)純粹依靠人工進行苗床搬運、澆水灌溉、燈光照明的一些固定式苗床設(shè)備,取而代之的是通過計算機進行集中管理作業(yè)的自動化移動苗床控制系統(tǒng)。例如,目前已研發(fā)出全自動控制的無土栽培營養(yǎng)液灌溉系統(tǒng)、LED自動輔助補光照明系統(tǒng)及基于計算機圖像處理技術(shù)的育苗選種系統(tǒng)等,并形成了一套相對完整的計算機物流管理模式,從而有效地保證了種苗培育的優(yōu)良性與科學(xué)性。這一自動化管理模式降低了生產(chǎn)企業(yè)的勞動力成本,增進了企業(yè)的生產(chǎn)效益,也提高了我國溫室設(shè)備的自動化水平。
1.2.3數(shù)據(jù)采集與傳輸更加科學(xué)、準確
隨著現(xiàn)代傳感器、現(xiàn)場總線的廣泛應(yīng)用,過去溫室移動苗床上種苗生長數(shù)據(jù)難以采集與傳輸?shù)膯栴}將得以解決,目前國內(nèi)應(yīng)用比較多的農(nóng)用傳感器有溫濕度傳感器、位移傳感器及照度傳感器等。這些傳感器構(gòu)成了整個溫室大棚的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),為后期計算機分析種苗生長狀況環(huán)節(jié)提供了大量的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),是現(xiàn)代自動化移動苗床控制系統(tǒng)必不可少的一部分。在現(xiàn)場總線方面,目前應(yīng)用比較多的主要是以CAN總線為主。它是德國BOSCH公司為解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議的現(xiàn)場總線,可以實現(xiàn)多主方式工作,通信速度可以達1Mbps/40m,最大通信距離可達10km,并且開發(fā)成本僅為同類現(xiàn)場總線的1/3。由于苗床上種苗的生長情況需要實時監(jiān)控,數(shù)據(jù)上傳與下達需同步進行,因此CAN總線目前被廣泛應(yīng)用在自動化移動苗床控制系統(tǒng)中。
2目前自動化移動苗床控制系統(tǒng)存在的問題
我國對自動化移動苗床控制系統(tǒng)的研究開始于20世紀80年代,在近幾十年的發(fā)展中,通過不斷吸收國外農(nóng)業(yè)發(fā)達國家的先進技術(shù)及自身的研究創(chuàng)新,已取得了良好的成績;但與荷蘭、美國、以色列等一些設(shè)施農(nóng)業(yè)比較發(fā)達的國家相比,我國在設(shè)施農(nóng)業(yè)自動化設(shè)備區(qū)域分布、自動控制系統(tǒng)可靠性、后期系統(tǒng)維護上存在一定的問題。
2.1部分地區(qū)移動苗床的自動化水平不高
當前,雖然我國在溫室自動化移動苗床上取得了舉世矚目的成就,但我國幅員遼闊,目前只有在東部沿海等一些發(fā)達城市應(yīng)用了自動化移動苗床控制系統(tǒng),而這些地方恰恰土地供應(yīng)極度緊缺,溫室自動化設(shè)備難以大面積推廣。在設(shè)施農(nóng)業(yè)較為集中的內(nèi)陸中原地區(qū)(如河南、新疆等地區(qū)),土地供應(yīng)面積充足,是發(fā)展自動化設(shè)施農(nóng)業(yè)的良好區(qū)域。由于當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展緩慢的原因,當?shù)卦S多地區(qū)都還是以固定式苗床或者是純手工移動苗床為主,費時費力,且勞動力成本高,整體跟不上發(fā)達地區(qū)的苗床自動化水平。因此,與美國、荷蘭和日本等發(fā)達國家整體的移動苗床自動化水平相比,我國的移動苗床自動化水平還存在一定的差距。
2.2自動化移動苗床控制系統(tǒng)的可靠性不夠
經(jīng)過幾十年的研究與創(chuàng)新,目前我國溫室自動化設(shè)備在以自動化移動苗床控制系統(tǒng)為核心的基礎(chǔ)上,已經(jīng)形成了一套完整的溫室自動化控制系統(tǒng),但在控制系統(tǒng)的成熟程度(即自動化技術(shù)本身的可靠性)方面還有大量的工作要做。例如,在伺服控制電機上位機軟件層面,由于程序過于冗雜、CPU運行過慢導(dǎo)致閉環(huán)反饋系統(tǒng)出現(xiàn)延時,進而導(dǎo)致苗床搬運車定位可靠性受到一定的影響,出現(xiàn)搬運車定位不準確及定位錯誤等問題。相比美國、荷蘭和日本等發(fā)達國家,在對移動苗床上種苗生長數(shù)據(jù)的檢測與調(diào)控技術(shù)上,我國研制生產(chǎn)的控制系統(tǒng)雖然能完成數(shù)據(jù)采集、傳輸與處理的基本功能,但在長時間、大容量、高負載的溫、光、水、氣、肥等因子的監(jiān)測和調(diào)控上,國內(nèi)控制設(shè)備的可靠性還遠遠不夠,相比國外差距還是比較大。
2.3自動化移動苗床控制系統(tǒng)的后期維護困難
過去20余年,由于我國設(shè)施農(nóng)業(yè)一直處于低位運行的狀態(tài),造成自動化移動苗床控制系統(tǒng)方面的專業(yè)售后維修人才嚴重流失。隨著近些年設(shè)施農(nóng)業(yè)自動化設(shè)備的快速發(fā)展,我國部分發(fā)達地區(qū)率先研制出移動苗床自動化設(shè)備,雖然這些地區(qū)應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛,但絕大多數(shù)的技術(shù)還是采用國外引進、國內(nèi)消化的模式,從而造成目前這方面的人才極度匱乏。一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障,便可能需要國外的技術(shù)支持,企業(yè)成本過高、維修周期過長等問題可能會造成自動化設(shè)備長時間的閑置,甚至處于報廢無人維修的境地。
3發(fā)展趨勢
3.1苗床控制系統(tǒng)更加可靠、地區(qū)發(fā)展更加均衡
隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活質(zhì)量的不斷提高,苗床控制系統(tǒng)作為設(shè)施農(nóng)業(yè)設(shè)備中的核心控制系統(tǒng),其可靠性的設(shè)計直接影響到企業(yè)的信譽及國家整體設(shè)施農(nóng)業(yè)的自動化水平。因此,設(shè)施農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)整體的可靠性問題已經(jīng)引起了國家農(nóng)業(yè)機械管理部門的高度重視,相關(guān)部門將陸續(xù)采取一系列的措施來保證整個控制系統(tǒng)的可靠性。未來自動化移動苗床控制系統(tǒng)將告別傳統(tǒng)小批量生產(chǎn)的模式,取而代之的是大批量流水線生產(chǎn),因此在控制系統(tǒng)電子元器件質(zhì)量上面需得到保障,從而使整個苗床控制系統(tǒng)的硬件可靠性得到逐步的提升。同時,隨著國家對設(shè)施農(nóng)業(yè)資金扶持力度的不斷加大,無論從設(shè)備利潤還是人才引進方面,將迎來一個良好的窗口期。因此,在資金、人才的雙重保障下,未來整體設(shè)施農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)的可靠性將得到一定的保證。在區(qū)域苗床自動化控制水平分布方面,隨著國家整體經(jīng)濟水平、技術(shù)水平的不斷提升,未來將逐漸告別東、西部設(shè)施農(nóng)業(yè)自動化水平分布不均的現(xiàn)象,取而代之的將是西部土地資源充分地區(qū)廣泛使用自動化移動苗床控制設(shè)備,從而促進我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展。
3.2苗床控制系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合,向智能化方向發(fā)展
3.2.1機械視覺識別技術(shù)
機械視覺識別技術(shù)是目前相當流行且發(fā)展十分迅速的一門技術(shù),是集數(shù)字圖象處理、機械工程技術(shù)、控制技術(shù)、傳感器技術(shù)及計算機軟硬件技術(shù)于一體的工業(yè)機器視覺應(yīng)用系統(tǒng)。它為機器設(shè)備增加了一雙眼睛,將計算機的快速識別與人類視覺的高度智能化結(jié)合在一起,通過對目標物體圖像的采集和處理得出分析結(jié)果,并上傳到控制系統(tǒng),實現(xiàn)了機器自主判斷的能力。許多發(fā)達國家(如美國、日本)已在農(nóng)業(yè)機械視覺識別技術(shù)方面進行了深入的研究,如苗床上種苗質(zhì)量鑒定、獲取種苗生長狀態(tài)信息及種苗種類自動篩選等。機械視覺識別技術(shù)的應(yīng)用將有效減少人工對自動化系統(tǒng)決策的參與,使得自動化移動苗床控制系統(tǒng)得到進一步的提升。目前,我國該技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)自動化設(shè)備上的應(yīng)用與研究還處于起步階段,未來隨著國家科技不斷的進步,機械視覺識別技術(shù)在自動化移動苗床控制系統(tǒng)上將得到廣泛的應(yīng)用。
3.2.2條碼識別技術(shù)
條碼識別技術(shù)作為一種自動識別技術(shù),始于20世紀中葉的美國,是集光、電、機和計算機于一體,自動采集數(shù)據(jù)并發(fā)送給控制系統(tǒng),最終實現(xiàn)實時信息的準確傳輸與獲取的自動識別技術(shù),也是迄今為止最為經(jīng)濟、實用的信息管理技術(shù)。該技術(shù)能夠?qū)⒏鱾€領(lǐng)域的信息數(shù)據(jù)聯(lián)系在一起,精確定位高速移動的物體,為實現(xiàn)物流與信息流的同步、提高供應(yīng)鏈管理效率提供良好的技術(shù)手段。目前,在諸多物流控制系統(tǒng)中已經(jīng)廣泛采用該技術(shù)。對于自動化移動苗床控制系統(tǒng),在分練種苗時往往存在工作量太大、分練錯誤等問題,如果將各種條形碼貼在相應(yīng)的種苗盆上,然后通過條碼閱讀器將條形碼信息輸入到計算機中,再通過計算機對種苗進行分類管理,可有效降低成本及減少搬運取苗錯誤。因此,條碼識別技術(shù)與計算機技術(shù)相結(jié)合未來將廣泛應(yīng)用在苗床控制系統(tǒng)中。
3.2.3網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)
目前,自動化移動苗床控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊模塊廣泛采用以現(xiàn)場總線為主,而未來隨著苗床系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)實時性、傳輸速率要求的不斷提升,以工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)為核心的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)將逐漸應(yīng)用在苗床控制系統(tǒng)中,目前眾多的工控廠家已經(jīng)逐漸將自己的工業(yè)現(xiàn)場總線向基于以太網(wǎng)技術(shù)的通訊技術(shù)靠攏。工業(yè)以太網(wǎng)顧名思義就是應(yīng)用在工業(yè)上的以太網(wǎng),相比于現(xiàn)場總線,其有以下幾大優(yōu)點:①可以滿足控制系統(tǒng)各個層次的要求,使企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)與控制網(wǎng)絡(luò)得以統(tǒng)一;②設(shè)備成本降低,以太網(wǎng)卡的價格是總線網(wǎng)絡(luò)價格的1/10;③工業(yè)以太網(wǎng)更容易與Internet集成,傳輸速率更加快。
4結(jié)論
自動化移動苗床控制系統(tǒng)作為育苗輸送的一種農(nóng)業(yè)自動化設(shè)備,在溫室現(xiàn)代化生產(chǎn)中擔當著重要的角色。隨著我國溫室面積的不斷擴張及社會生產(chǎn)要求的不斷上升,移動苗床自動控制系統(tǒng)的發(fā)展是必然的趨勢。這種趨勢主要體現(xiàn)在智能化自動控制模塊的廣泛應(yīng)用及相關(guān)技術(shù)可靠性的不斷完善。同時,隨著“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”概念的提出,從國家政策傾向出發(fā)已把農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化控制技術(shù)提升到國家戰(zhàn)略層面,而自動化移動苗床控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)不僅減少了勞動力成本、提高了產(chǎn)業(yè)效率,而且在擺脫農(nóng)業(yè)機械一直作為低端制造業(yè)這一困境方面做出了一定的貢獻。因此,在政策、技術(shù)、資金的三重推動下,我國設(shè)施農(nóng)業(yè)自動化設(shè)備將引來良好的發(fā)展時期,自動化移動苗床控制系統(tǒng)也將得到快速的發(fā)展。
參考文獻:
[1]盧茂龍.打造未來智慧工廠的物流控制系統(tǒng)探究[J].科技展望,2016(15):294.
[2]穆建軍,曹月琴.打造未來智慧工廠的物流控制系統(tǒng)[J].自動化博覽,2015(3):54-56.
[3]辜松.荷蘭溫室“自動化”無處不在[N].中國花卉報,2013-04-20(003).
[4]辜松,楊艷麗,張躍峰.荷蘭溫室盆花自動化生產(chǎn)裝備系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2012,28(19):1-8.
[5]李想.探討我國農(nóng)業(yè)機械自動化的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2013,32(S3):77-78.
[6]徐海權(quán),金哲.國內(nèi)外農(nóng)機自動化現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].農(nóng)業(yè)機械,2009(6):64-65.
[7]王再明.工業(yè)現(xiàn)場控制總線在農(nóng)業(yè)溫室大棚中的應(yīng)用[J].黃石高等??茖W(xué)校學(xué)報,2003,19(6):15-17.
[8]韓金玉,盧博友,郭愛,等.我國農(nóng)業(yè)自動化現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].農(nóng)機化研究,2003(3):8-10.
[9]段向敏,代榮.精確農(nóng)業(yè)背景下我國農(nóng)業(yè)機械發(fā)展趨勢[J].農(nóng)機化研究,2013,35(12):229-232.
[10]齊飛.我國溫室及配套設(shè)備產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報,2005,21(1):53-57.
[11]趙麗蓉.我國農(nóng)機售后維修服務(wù)現(xiàn)狀與發(fā)展建議[J].農(nóng)機質(zhì)量與監(jiān)督,2014(8):6-8.
[12]張迎春,耿端陽.可靠性設(shè)計在農(nóng)機方面的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程,2009(7):31-34.
[13]楊建秋.電氣自動化控制設(shè)備可靠性相關(guān)問題分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014(13):83-83.
[14]王玉翰,金波.機器視覺識別技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中的應(yīng)用[J].機械研究與應(yīng)用,2014(6):87-90.
[15]王雅靜,竇震海.條碼識別技術(shù)的研究[J].包裝工程,2008,29(8):240-242.
[16]張春霞,彭東華.我國智慧物流發(fā)展對策[J].中國流通經(jīng)濟,2013(10):35-39.
[17]李瑾,郭美榮,高亮亮.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新發(fā)展策略[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2015,31(S2):200-209.
[18]胡太君,王劍平,應(yīng)義斌.工業(yè)以太網(wǎng)在溫室控制中的應(yīng)用前景[J].農(nóng)機化研究,2004(1):209-212.
[19]李中華,王國占,齊飛.農(nóng)機化與設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作的思考[J].農(nóng)機化研究,2012,34(12):249-252.
[20]李明,李旭,孫松林,等.基于全方位視覺傳感器的農(nóng)業(yè)機械定位系統(tǒng)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2010,26(2):170-174.
[21]吳小偉,史志忠,鐘志堂,等.國內(nèi)溫室環(huán)境在線控制系統(tǒng)的研究進展[J].農(nóng)機化研究,2013,35(4):1-18.
[22]李元強,陸強強,辜松,等.基于PLC的溫室自動化苗床輸送系統(tǒng)的研究[J].農(nóng)機化研究,2016,38(5):152-155.
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)機械;新技術(shù);發(fā)展
1.農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展的重要性
我國是一個農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)是我國國民經(jīng)濟的基礎(chǔ),農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展具有重要的意義。
第一,提高機械的運作效率。目前在農(nóng)業(yè)機械的使用方面,有的機械在使用過程中不能清晰地識別農(nóng)作物的位置,比如,在收割小麥的過程中,有的小麥受到大風影響產(chǎn)生倒伏,對這些倒伏區(qū)域,機械在收割過程中很容易漏掉。所以在農(nóng)業(yè)機械中使用新技術(shù)有利于彌補農(nóng)業(yè)機械的漏洞,提高機械的運作效率。
第二,解放勞動力,促進經(jīng)濟發(fā)展。農(nóng)業(yè)是一個需要大量年輕勞動力的行業(yè),農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)的應(yīng)用有利于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)種植、收割的自動化,解放勞動力。這些年輕的勞動力投入到其他的領(lǐng)域,有利于促進我國經(jīng)濟的發(fā)展。
2.農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)的應(yīng)用
21世紀是個科技迅速翻新的時代,目前農(nóng)業(yè)機械領(lǐng)域的新技術(shù)也層出不窮,下面介紹幾種最新出現(xiàn)的農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)。
(1)計算機視覺技術(shù)。計算機視覺技術(shù)出現(xiàn)于20世紀70年代末,主要利用計算機視覺技術(shù)進行農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和農(nóng)產(chǎn)品等級的檢查。計算機視覺是一種以圖像處理為基礎(chǔ)而興起的學(xué)科,主要對視覺信息處理的計算理論、表達與計算方法進行研究。[1]隨著計算機視覺技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展,目前在農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)方面,計算機視覺技術(shù)不僅能夠用于檢查農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和分級,還可以用于播種和收割。但是由于計算機視覺技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械方面的使用時間比較短,一些技術(shù)難題還沒有得到解決,所以計算機視覺技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械方面的應(yīng)用還需要繼續(xù)研究。
(2)人工智能技術(shù)。隨著智能化的發(fā)展,智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械方面的應(yīng)用也得以實現(xiàn)。美國運用人工智能技術(shù)發(fā)明了激光拖拉機,不僅可以控制拖拉機的行進方向,還能夠?qū)ν侠瓩C進行具體的定位。[2]通過人工智能技術(shù),人們建立了一個龐大的數(shù)據(jù)庫,通過這個數(shù)據(jù)庫可以對土地的具體情況進行掌握,以設(shè)計出具體的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的化肥、種子、農(nóng)藥、水等原料的用量。
(3)機器人技術(shù)。比智能化更進步的就是機器人技術(shù),機器人技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中的應(yīng)用,這是計算機信息網(wǎng)絡(luò)和計算機視覺技術(shù)以及自動化控制等技術(shù)的結(jié)合的產(chǎn)物。目前研發(fā)出了除草機器人、播種機器人、澆水機器人、施肥機器人等,利用機器人進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動,可以節(jié)省人工費用,解放勞動力,避免有些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動,對人體產(chǎn)生危害。
(4)自動控制技術(shù)。在農(nóng)業(yè)機械中運用自動控制技術(shù),可以幫助操作者降低操作難度,同時可以根據(jù)地勢的高低和秸稈的長短來調(diào)節(jié)高度,保證機械使用過程中的安全性,提高農(nóng)業(yè)機械使用的可靠性,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
3.農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)的發(fā)展
農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展都是為了提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)率服務(wù)的,所以農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)為以下幾點:
第一,加速新技術(shù)的使用和推廣。科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,加速計算機視覺技術(shù)、自動控制技術(shù)、智能化技術(shù)等新技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中的使用,同時引進國外先進的機械新技術(shù),對推動我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展,提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率具有重大的意義。
第二,政府補貼。新型機械的購買都是生產(chǎn)個體自行組織的,資金壓力大,使得機械新技術(shù)難以推廣,所以對于農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)的推廣使用,政府要在物質(zhì)上予以補貼,拓展新機械的使用范圍。
第三,提高農(nóng)業(yè)資源利用效率。機械使用的目的就是為了提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率,提高農(nóng)業(yè)資源的利用率。例如,在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,對農(nóng)作物秸稈的處理方式,絕大多數(shù)情況就是焚燒,不僅浪費資源,而且污染空氣。但是農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)的使用通過將農(nóng)作物的秸稈進行粉碎處理,將農(nóng)作物秸稈轉(zhuǎn)化為肥料,不僅提高了農(nóng)作物資源的使用效率,也減小了空氣的污染程度。
4.結(jié)語
隨著科技的發(fā)展,計算機視覺技術(shù)、自動控制技術(shù)、智能化技術(shù)等新技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械方面的應(yīng)用越來越廣,農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)的應(yīng)用和推廣將大大提高我國農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率,提高農(nóng)業(yè)資源的利用率,促進國民經(jīng)濟的發(fā)展。
參考文獻:
[1]田 靜.探討農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].中國農(nóng)資,2013(36): 74.
1.1能夠有效降低環(huán)境污染
傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機械制造過程會消耗掉大量的能源和自然資源,并且由于生產(chǎn)技術(shù)落后、不科學(xué)等原因,會產(chǎn)生資源利用不充分、資源浪費嚴重等問題,這在一定程度上阻礙了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。同時,由于機械制造產(chǎn)生的廢水、廢氣和固體廢棄物等對周邊的環(huán)境造成了嚴重的影響,環(huán)境惡化、生態(tài)退化等現(xiàn)象也引起了人們的廣泛關(guān)注。而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械中的綠色制造是基于農(nóng)業(yè)發(fā)展信息的基礎(chǔ),對肥料、農(nóng)藥以及相關(guān)能源利用綠色環(huán)保理念,確定使用分量和使用的時間而開展的,這樣不僅增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)性,優(yōu)化了生產(chǎn)效率,提高了農(nóng)作物的單位面積產(chǎn)量,而且還有效降低了環(huán)境污染,更好地滿足了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)產(chǎn)品綠色健康的要求。
1.2節(jié)約農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)的原材料和能源
傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品在組成結(jié)構(gòu)和功能上缺乏全局性和一致性,一旦達到使用年限后,由于部分構(gòu)件損壞,購買不到合適的配件,沒有做好廢舊和閑置農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的回收工作,造成了大量的資源和能源浪費,同時加大了農(nóng)業(yè)機械的環(huán)境處置壓力。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械的綠色制造有效改善了這一問題,不僅在農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)制造方面節(jié)省了大量的人力、物力和財力,而且能夠站在全生命周期的角度對農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)進行規(guī)劃,提高農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)的高資源利用率,有效減少資源消耗。另外,隨著科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展,計算機模擬仿真技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造上的應(yīng)用進一步增強了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)的綠色經(jīng)濟效應(yīng),加強了資源共享,促進了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綠色制造的不斷優(yōu)化。
2綠色制造在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械中的發(fā)展趨勢
2.1現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械綠色制造
將呈現(xiàn)多元化的發(fā)展趨勢綠色制造在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械中的多元化發(fā)展趨勢主要是指隨著科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展,綠色制造技術(shù)和綠色制造設(shè)計將從多個層面呈現(xiàn)出不同的發(fā)展趨勢,全球化、社會化、集成化、智能化和產(chǎn)業(yè)化等將成為未來一段時間內(nèi)農(nóng)業(yè)機械制造的主要特點。隨著全球經(jīng)濟一體化的不斷發(fā)展,各個國家關(guān)于農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境指標要求也越來越嚴格,加上越來越激烈的市場競爭,農(nóng)業(yè)機械綠色制造涉及的各個方面都要進一步完善。另外,綠色集成制造技術(shù)和綠色集成制造系統(tǒng)將成為未來農(nóng)業(yè)機械綠色制造技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。
2.2農(nóng)業(yè)機械綠色制造與資源環(huán)境的關(guān)系
綠色制造在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械中的應(yīng)用能夠進一步優(yōu)化農(nóng)業(yè)機械制造與資源環(huán)境的關(guān)系,農(nóng)業(yè)機械的綠色設(shè)計和制造方式方法都應(yīng)當考慮到對環(huán)境的影響和資源的消耗,要用可持續(xù)發(fā)展的眼光看待農(nóng)業(yè)機械綠色制造,加大人工智能技術(shù)的應(yīng)用,大力節(jié)約資源,減少對環(huán)境的影響。另外,為了進一步優(yōu)化農(nóng)業(yè)機械制造的資源環(huán)境功能,還應(yīng)當將綠色制造設(shè)計和實施與新興產(chǎn)業(yè)緊密的結(jié)合起來,例如農(nóng)業(yè)機械廢棄物的回收處理服務(wù)業(yè)、綠色制造軟件產(chǎn)業(yè)等等,在豐富和擴展農(nóng)業(yè)機械制造的延伸領(lǐng)域之外,還應(yīng)大力推進農(nóng)業(yè)機械制造的綠色經(jīng)濟和循環(huán)經(jīng)濟。
3結(jié)語