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刘经南院士、中国农业大学汪懋华院士等来自农业科学、导航技术两大领域的专家学者跨界对话,在第14次金桥产业技术创新会议上展开“北斗 农业=精准农业”的议题。作为拥有数千年农业文明历史的大国,中国自主创新的北斗卫星导航系统正不断投入实用,我国农业生产方式也有望发生本质变化。比如,今后可能真的“没人种地”了。
美国主导的GPS全球定位系统,早已应用于精准农业。在农业高度自动化的条件下,农业生产机械接收卫星定位信号,在大田里循着既定路线自助耕作,甚至发展为智能化农机。刘经南认为,精准农业或者精密农业,对卫星定位精度的要求达到厘米级或分米级的水平。
目前,我国已成功发射20多颗北斗导航卫星,组网形成一个巨大星座。天上北斗加之北斗地基增强系统,已可以满足农庄厘米级、全国分米级、全球米级的高精度实时定位导航需求。借此引导,就可以实现大豆等作物“厘米精度”的播种、分米级精度的大田精细管理、米级精度的拖拉机数千公里跨区作业调度管理,达到精准农业、精密农业需求。
备受关注的无人驾驶车真正上路、形成无人车交通系统,可能还需假以时日;那么,大田里的无人农业机械车辆种地,则可能更早实现。刘经南认为,我国农业用车物联网,也就是农机车联网,正在走向人、车、路与环境的协同感知阶段。
“无人自主农机车将实现24小时不间断作业。”汪懋华院士也认为,农业机械自动导航技术,可支持夜间作业,大大减轻农事工作者的劳动强度。今后,晚上可以种地,农业机械的利用率也将随之大大提高。
农业机械与电子信息技术的结合、交叉、渗透发展是适应科技发展和社会需求的必然趋势。在科学、技术、理论、设备更新的推动下,农业生产加工在经历多重变革后逐渐向成熟化、信息化、智能化方向发展。本文结合中国农业科学技术出版社出版的《农业机械信息化与智能化技术》一书,分析如何运用农业机械和电子信息技术服务现代农业发展。电子信息技术发展的基础是计算机技术和通信技术。电子信息技术广泛应用于各行各业,对于促进农业现代化来说是必不可少的。因此,探索农业机械设备与电子信息技术的融合创新具有重要意义。
一、农业机械与电子信息技术
从农业机械生产、农业生产实际发展需求来看,自动化、信息化已然成为我国农业生产的主要趋势。第一,农业机械的自动化程度不断提升,农村农业生产机械化应用水平、规模空前。农业生产自动化和机械化可以解放劳动力,提高农业生产效率,提升农业生产整体收益和能效。目前,仍有部分贫困落后地区,农业机械化应用程度较低,人力、畜力劳作仍占很大比重,应切实提升其农业生产机械化、智能化普及应用程度,促进农业发展,农民增收,提升经济文化水平。第二,农业机械设计应考虑其性能和便利性。在设计农业机械的时候,要充分考虑使用环境的多样和复杂性,使用过程的安全性、舒适性,因而需要设计多种必要的安全防护装置,例如减震、防噪、防晒、防雨等。《农业机械信息化与智能化技术》结合我国农业现代化发展趋势和新兴技术应用发展前景,细致阐述了农业机械与现代智能技术结合、创新的基础概述和主要理论。该书着重讲述了农业机械与电子信息技术相结合的优点,介绍了结合后需要注意的关键点,同时为加深读者印象、强化理解,还精选了农业机械与电子信息技术结合的经典案例。
二、电子信息技术与其他技术的结合
(1 )电子设备与农业机械农业机械与电子信息设备的结合应用可以显著提升农业机械操作的精密度、智能度,同时实现对农业机械操作、设备状况的实时监控,既为农业机械设计创新提供更为精准的数据反馈,还可以为农业机械应用提供安全保障。电子设备与农业机械结合依赖于ECU这一终端设备,该设备主要用于机械的自动化控制,操作者只需要事先在某一模块按照实际情况和生产需求输入与之相对应的指令,农业机械就可以按照指令完成相应工作。(2 )通信技术与农业机械农业机械与通信技术结合主要体现在两方面,一方面是应用无线电技术,另一方面是应用总线通信技术。应用无线通信技术,可以通过设备对农业机械随时随地进行精确、远程控制操作,打破时间等多重限制。与此同时,随着农业机械与通信技术融合渗透持续深入,农业机械生产动态化、现代化管理模式已初见成效。(3 )统计信息技术与农业机械与其他科研领域一样,农业机械生产、设计也需要使用大量的数据信息,用于农业机械设计、调试、修理及应用,故在农业机械设计中可以结合信息技术设置相应的数据信息收集、管理装置和设备,切实提升农业机械的网络管理系统在面对繁复的数据信息时的管理能效性,进而为农业管理决策提供更为精准、有效的信息参考。使用PLC与农业机械进行结合,从而实现农作物精准化、自动化播种和收割。《农业机械信息化与智能化技术》详细介绍了PLC与农业机械的结合路径和策略,以及每种结合的特点。更重要的是该书探讨了农业机械与多种新兴技术和理论结合方法,以及相关典例分析,为读者强化理解提供便利,并给予读者农业现代化发展方面的启示。农业机械与电子信息技结合实践应用主要体现在以下几个方面:人机接口,应用总线通讯技术,结合应用管理决策技术。《农业机械信息化与智能化技术》不仅对农业机械与电子信息技术结合应用三大方面的多种具体场景做了详细介绍,并指出目前技术方面存在的不足和缺陷,为读者指明农业机械现代化发展创新的方向。综上所述,对于农业机械发展而言,进一步结合电子信息技术创新探索具有诸多优势和广阔发展前景。电子信息技术与农业机械结合可以有效提升农业机械操作、应用、管理实践的安全性、精准性、智能性,同时能够提升农业机械应用多元性。《农业机械信息化与智能化技术》书末还就农业机械智能化、现代化发展作出展望,可为农业机械设计、应用提供参考,也为高校农业相关专业教育教学创新和改革提供了思路。
1.1旋耕机的应用
旋耕机是与拖拉机配套完成耕作的农业机械,其具有碎土能力强、耕作完后地表平坦等优势,在农业生产中得到广泛应用。旋耕机在此作业下能使土壤细碎,土肥掺合均匀,地面平整,满足旱地播种或水田栽插的要求,有利于争取农业生产时间,提高工作效率。这项技术多用于开垦灌木地、沼泽地和草荒地。
1.2联合耕作机械的应用
联合耕作机是多种农业机械组合而成的,能够一次完成耕地、整地等多种农业生产作业,能够减少机械在田间的来回次数,简化农业生产流程,提高生产效率,有利于争取农时,及时进行播种或栽种。
2农业机械新技术的发展方向
随着我国科学技术的不断发展,农业机械新技术得到全面发展,现有的成果并不是完全不变的,科学技术总在不断更新换代,因此,农业机械的新技术发展将充满希望。
2.1智能化、自动化
智能化、自动化技术的应用领域越来越广泛,随着智能化、自动化技术的应用越来越成熟,其在农业机械方面的应用也将成为必然。实现农业机械化、智能化、自动化生产,将进一步提高农业生产效率,降低生产成本与农民工作量,为开辟农业产业化经营创造良好的条件。要推动智能化、自动化生产在农业机械中的应用,就必须引进和学习国外先进技术和经验,自主创新,在实践活动中不断探索和发现,这样才能实现农业生产智能化、自动化。
2.2绿色化产业道路
构建绿色环保型社会是当今我国积极倡导的社会理念,它可以促使现代化建设逐步向绿色化产业道路迈进。农业作为我国第一大产业,实现其绿色化产业发展势在必行。因此,建立绿色生态农业产业化基地,倡导绿色农业,使用先进的、节能型的、低能耗的农业设备,是推动农业绿色化、产业化发展的必要手段。节能型农业机械设备顺应了市场发展的需求,农业机械设备制造企业要以市场发展为导向,大力发展节能型农业机械设备,结合农业产业化发展实际情况,确保市场需求与市场供应统一协调发展,在实践活动中推动农业绿色化、产业化可持续发展。
2.3提高创新意识,不断研发新技术和新机械
现代化建设以创新理念为基础,不断提高人文、技术、教育等方面的创新能力与市场竞争力,促进社会经济健康、稳定、可持续发展。我国农业要实现可持续发展,就必须提高创新意识,加快农业机械新技术的开发和应用,政府要积极配合,鼓励农业机械、技术的创新。这样有利于加强农业发展的科技创新能力,在政府和市场需求的前提下,引导企业加大农业机械、技术的创新和研发力度,改善传统的农业生产模式,把实现机械化、产业化、规模化、技术化作为我国农业未来发展的方向,逐步将现代化生产经营管理模式以及科技创新能力应用于农业发展中。
3结语
关键词:农业机械新技术;具体应用;发展趋势
农业生产的整个过程都不能缺少机械技术作为保障,通过运用新型的机械技术就可以从根本上降低操作强度,同时也符合了新时期的增收与增产目标。目前的状况下,有关部门以及相关人员都已经意识到了农业机械技术的价值所在,因此也在探求适合自身的机械农业新模式[1]。运用自动化的手段和措施来调控农业生产,此项举措有助于优化现阶段的农业生产实效,确保达到更高层次的农业效益。
一、新型农业机械技术的具体运用
(一)网络化与信息化的新型技术
与传统技术模式相比来看,建立于网络化前提下的新型机械技术体现为更显著的实效性,这是由于网络化的手段有助于提升综合性的农业效益,其中典型为农业生态学、土壤学及其他学科,此外还可能涉及到植物学等多样性的学科。在网络化手段的辅助下,针对农业生产构建了网络通信体系、全球定位体系以及地理信息网络,通过运用实时监控的措施来判断全过程的作物生长状态。每隔特定的时间段,实时性的监控网络还能帮助农户鉴别潜在的病虫害隐患,因地制宜实现水肥的优化配置[2]。在必要的时候,农户还能够运用集成的地理信息系统来完成精准化的全过程生产控制,提升了精准作业的水准。
(二)人工智能的技术
早在上世纪末,某些发达国家就创设了人工智能的新型农业技术,并且将其融入农业生产的全过程中。具体来讲,人工智能技术涉及到挖土活动、放牧活动、采摘活动以及渔业活动等,从而在农业生产的全过程中都运用了智能化,提升了整体上的智能化层次。截至目前,美国已经拥有了智能化的激光拖拉机,运用智能操控的方式来操控激光农业设备,从而实现了精确度更高的拖拉机定位,以便于随时调控行驶方向。除了上述的技术措施之外,人工智能还能用来判断土壤本身具备的化学成分以及土壤湿度等各项要素,在全面检测的前提下再去进行实时性的信息反馈,因地制宜给出可行的种植模式,优化利用现有的各类农业资源。
(三)自动化的操控技术
从目前的现状来看,自动控制技术正在融入农业生产的各个流程,运用自动控制的措施有助于突显更高层次的生产实效,对于整体上的劳动强度也进行了全方位的减轻[3]。因此可见,自动控制有助于提升农业效率。近些年来,日本等国家正在尝试运用上述技术来研发新型的联合收割机,对于新型的联合收割机进行了半喂入的改进。在自动显示信息的基础上,对于收割机在各个时间段的收割状态、转速以及其他各项指标都能进行全方位的结合处理,对此进行实时性的智能化与自动化控制。对于脱粒机如果能够予以自动化的改造,就能随时控制脱粒时的速度与负荷量,同时也避免了过高的运行负荷。因此可见,建立于自动控制前提下的新型机械技术拥有优良的推广前景,尤其适合运用于改造收割设备。
二、探析新技术的发展趋势
进入新时期后,信息化正在融入现阶段的农业生产,与之相应的农业机械也产生了全方位的转型。近些年以来,农业机械的新型技术表现为多样化的特征,其中典型为联合耕作技术、液压技术、钻机技术以及水井技术等。相比来看,建立于机械化前提下的新型农业技术具备更显著的实效性,对于粗放式的传统农业模式进行了全面摒弃,进而推进了可持续的新时期农业进步与发展。因此可见,现阶段的新型农业呈现精细化的整体趋势,上述现状有助于提升农业机械技术的综合水准。从技术演进的趋势来看,未来阶段的新型农业技术将会融入更多的自动化以及智能化要素,在这其中也涉及到信息化的新型技术模式。例如:自动化控制运用于新时期的机械化农业,有助于提升农业产能并且增添其中的技术含量。近些年以来,农业机械的很多高新技术都运用于日常的农业生产,针对农业生产的实效性进行了全方位的提升,优化了各个流程的农业生产。因此可以得知,农业机械新技术在根本上符合了自动化以及智能化的趋势。未来在具体实践中,有关部门还需要致力于强化宣传,确保更多农户都能接受并且认可新型的机械化农业,在此基础上致力于推广全新的机械化模式。针对多样化的新型机械技术都应当融入农业生产,进而获得更高层次的舒适度与安全性,简化原先繁琐的农业操作流程[4]。作为农户也应当提升自身的综合素养,不断接受现阶段的新型机械化方式,并且尝试将其运用于自身的日常生产,推进增收并且保障持续性的农业发展。
三、结语
经过综合分析可以得知,农业机械的新型技术措施有助于提升农业产能,确保农户拥有更高水准的经济收益。在现阶段的各个生产流程中引入智能化以及机械化的操作模式,有助于缩短整个流程消耗的时间,进而在最大限度内减轻了农户本身承受的负担。未来在实践中,有关部门还需要致力于推广全新的农业机械化新型技术。
参考文献:
[1]张静,杨宛章,张吉兵.新疆维吾尔自治区农业机械新技术及其应用现状研究[J].中国农机化学报,2014,35(2):71-74+77.
[2]林本山,林杰.农业机械新技术的应用与发展之我见[J].河北农机,2014(7):19-20.
[3]李丽丽.农业机械新技术的应用与发展[J].农民致富之友,2016(2):227.
1电子信息技术的概念
电子信息技术主要就是对信息的采集,存储以及传输等过程进行研究的一项技术。通过电子信息技术的高效利用,可以让计算机软件的程序不断融入到我国各行各业中,随着我国科学技术的不断进步,我国在电子信息技术方面也获得了突破性的进展,电子技术所带来的创新发展方式,已经为人们的日常生活和工作带来了巨大的变革,与此同时,为我国的农业生产也提供了相应的技术支持。目前电子信息技术发展速度较快,在我国农业机械领域行业的具体应用中,获得了较明显的效果,对农业信息资源的优化提供了极大的帮助,同时还能够提高农产品的生产效率及生产数量,电子信息技术可以让我国的农业机械不断朝信息化,智能化的方向发展。
2电子信息技术在农业机械工作中的特点
2.1促进网络化控制
将电子信息技术的通讯功能与传统的农业机械相结合,可以在农业机械中设置计算机控制的终端,是农业机械的功能,可以通过计算机远程控制这项技术,主要需要运用先进的农业机械装备,还可以利用电子信息实现远程通信的功能,能够保障农业机械的运行过程,可以被有效的监督和控制,从而实现机械内部的结构以及系统能够与计算机终端相连接,不断提高我国农业机械的自动化程度。
2.2增强农业机械的通信功能
农业机械的通信功能,首先是体现在生产环节过程中,在生产环节中,农业机械可以获取农作物,周围的环境以及农作物的产量和生产,当地的土地情况等等数据,现代电子信息技术可以通过无线信息功能,将这些数据准确地传达到计算机终端,从而方便管理部门对于农业生产过程中的管理不断规划和设计,农业生产发展的方向。其次,农业通信功能还可以通过远程控制来让农业机械能够自动化的进行工作。通过电子信息技术与卫星定位技术的不断结合,农机管理部门可以检测先进的农机装备,具体的工作情况,这有利于管理部门对农业生产的实际过程进行评估,除此之外,当农业机械设备在工作的过程中遇到了故障,还能够通过远程通信设备及时的将故障信息上传到管理部门,管理部门可以有针对性的,采用维修措施进行补救,帮助解决农业设备在生产过程中产生的各种问题。
2.3自动化控制农机设备
目前我国的农业装备目前仍然还需要依赖大量的人工进行操作,随着我国电子信息技术不断与农业机械设备进行融合,这种状况得到了显著的改善。操作人员在使用农业机械设备的具体过程中,通过现代化的电子技术,可以获得农业机械目前工作的状态,还可以通过传感器对工作区域的地形以及施工的方案有更加深入的理解,能够让工作人员在使用农业机械设备的过程中更加了解工作区域的具体情况,这就在一定程度上帮助农业机械提高了生产效率。除此之外,操作人员还可以通过人机接口技术不断提高人员与机械的配合程度,使农业机械的具体操作和应用变得更加便利。
2.4具备数据统计的功能
为了不断提高农业机械工作过程的科学性,需要对农业设备工作区域中的地理环境以及地形状况等等信息进行相关的收集,通过电子信息技术与农业机械设备的不断融合,可以利用现代化的电子信息技术,对农业机械工作区域中的土质环境,农产品产量和水文状况等等信息进行收集,并且还可以利用地理信息技术系统对收集回来的数据进行准确的分析,以及运算运算结果以及统计的数据,可以帮助我国农业管理提供更加科学有效的数据支持,有利于我国的农业生产不断朝更加科学智能的方向发展。
3目前电子信息技术应用在农业机械生产过程中的问题
3.1没有引起足够的重视
尽管我们目前已经处于信息化时代的大背景下,但是还是有许多农业管理部门的管理人员,更加倾向于使用传统的农业机械设备,而电子信息技术主要是被应用在了气象预报以及互联网建设等核心领域,在农业机械设备的融合过程中,还是没有发挥其有效的作用。与此同时,农业机械设备领域目前还没有得到相关部门的重视,缺乏对农业机械设备的深入研究,这就导致电子信息技术不能够充分地发挥绩效果,目前我国电子信息技术融合在农业机械设备中的应用,还是与西方发达国家之间存在一定的差距,许多管理部门的管理人员对于电子信息技术本身的了解较少,因此没有重视农业机械设备的创新发展,缺乏创新意识。
3.2缺少资金投入
目前电子信息技术已经获得了社会各界的广泛关注,并且被不断利用到我国各行各业中,虽然在农业生产领域过程中也得到了相应的发展,但是就目前的发展状况来看,电子信息技术在农业设备生产过程中的起步较晚,发展时间较短,再加上相关部门不够重视,因此,我国的农业机械设备中嫌少,运用到电子信息技术,这就限制了农业设备的创新发展。想要不断的研发农业设备的智能化技术,就需要相关部门投入更多的财力支持高素质人才,不断借鉴国外先进的设备和经验,对我国目前的农业机械设备进行进一步的研究。但是我国在农业机械设备上投入的资金量并不充足,这就导致电子信息技术在农业设备中的应用不能得到较好的研究,限制了电子信息技术在农业机械设备中的应用和发展。
3.3缺乏专业人才
目前我国相关部门对于农产业的传统观念保留较为深刻,农业方面的工作人员大多都没有接受过系统的知识体系,培训文化水平参差不齐,并且对于新鲜事物的接受能力较低,必须要经过长时间的培训和实践操作,才能够完全熟练。而电子信息技术是我国在不断发展过程中研发的新兴技术,对于操作人员的专业素质和综合素养具有较高的要求,而我国农业工作人员多数缺乏使用电子信息技术的经验,这就导致电子信息技术在实际的应用过程中遇到了较大的挑战,无法在农业机械设备中得到有效的运用。
4将电子信息技术应用在农业机械中的具体方法
目前我国的农业机械已经不断向智能化和信息化的方向发展,因此,在发展的过程中,需要为农业机械设备配备专业的传感器,通过让农业机械设备与计算机终端相连接,能够更好地监督农业机械设备的整个工作流程,满足我国农业发展的需求。与此同时,农业机械设备在进行电子信息技术装配的环节中,还需要多种类型的科学技术支持,不断加强农业机械领域信息化的研究力度,提高农业工作人员的专业水平,才能够帮助现代化的电子信息技术,更好地应用在农业机械生产过程中。
4.1培养相关人员农业机械使用方法
要想从根本上推动我国农业机械设备的发展,提高农业机械设备在工作过程中的使用效率,首先应该提高使用人员的专业技能。农业生产活动中的主体就是农民,因此,一切的实践活动都应该首先要考虑到农民群体的专业素质。电子信息技术本身就对于操作者具有较为严格的要求,因此我们必须加大对于农民专业素质的培养,不断提高农民专业技术操作能力,向农民普及和宣传农业机械电子化设备的使用方式,不断推动我国农业生产向智能化的方向发展。
4.2加强农业信息化领域的开发力度
目前我国的相关部门对于农业机械设备创新重视程度较低,这就导致我国农业机械电子化信息技术发展速度较慢,实用性较低,针对这种情况,我国的相关部门应该吸取西方发达国家的经验,加大对于农业机械设备创新的资金投入,建立起一支高素质的研发团队,不断推动我国农业机械设备潮,智能化和自动化的方向发展。
4.3结合农业发展的实际状况
想要使农业机械等信息化程度不断提高,就需要联系我国目前农业发展的实际状况,从根本上提高对农业机械的研发力度,是电子信息技术能够更好地运用在农业机械领域中。目前我国电子信息技术在具体的应用过程中,实用性较低,这就对农业机械的创新以及生产效率造成了制约,因此应该不断的驱动创新研发机械内部的电子装备,这样才能够加强电子信息技术在农业机械领域中的应用。