APP下载

智能化技术在农业机械中的应用分析

2023-01-03李香服

南方农机 2022年14期
关键词:控制技术农业机械机械

李香服 , 张 华

(河北工业职业技术大学,河北 石家庄 050019)

随着社会的快速发展,传统耕种方式已经不适用于现代化社会,采用传统农业机械难以满足各个地区对食物的需求,还会降低农业生产的质量。而随着大数据技术、信息技术、智能化技术的迅猛发展,农业机械中融入智能化技术逐渐受到社会各界的广泛关注。

1 智能化技术

智能化技术作为新世纪的产物,为各个领域带来了新的发展机遇。研究智能化技术,能够让设备具有智能化的特点,人们可以实现远程操控,节省大量的工作时间,若将其融入农业机械中,可以改变机械工作原理,使其逐渐向智能化方向发展,减轻农民耕种压力。同时,还能改变农民的作业环境,在保证生产质量的情况下,大幅度提高农业生产效率。现阶段,此技术正处于迅猛发展状态中,不断完善和更新,使其具有更多元化的功能,可以为各个领域提供帮助,而不仅仅局限于农业机械[1]。

2 应用智能化技术的意义

现阶段,在国民经济快速发展的背景下,智能化技术的优势逐渐显现,而将其融入到农业技术中,可以代替人工进行作业,不需要农民实际操作,只需要进行监督,便可以展开科学种植,为广大民众提供高质量的粮食和蔬菜。智能化农业机械可以实现自我监测,通过安装传感设备,能够第一时间了解机械设备运转状态[2]。同时,当前传统农业生产模式已经无法满足现代化要求,需要借助智能化技术改善农业机械的性能,确保大幅度提升农业生产效率。我国农业发展具有几千年的历史,人力作业和牲畜作业已经深深烙印在部分农民思想中,难以撼动,但此种方法作业效率较低,并且应用零星,农业机械常常受到各个区域地理位置的影响,因此采用智能化机械已经成为一项迫在眉睫的工作。

3 农业机械中智能化技术的具体应用

3.1 环境感知技术

随着人们生活水平的提高,农业生产方式发生改变,智能化农业机械的优势充分展现出来,智能化农业机械根据具体农作物的特点以及种植环境进行灵活调整,为提高农业生产效率和质量奠定基础,为人民群众提供更多优质的农副产品。当前,一些农业企业逐渐加大资金投入力度,大量购买智能化机械,以此减少人力成本的投入,提高企业经济利润。具体而言,环境感知技术成为应用比较频繁的智能化技术,对农业机械展开合理改革和创新,需要专业技术人员加大研究力度,提高机械的可靠性,保证机械安全稳定地运行。

同时,大多相关企业会根据市场变化情况,以及人们实际需求,引入智能化技术取代人工操作,避免由于人工操作失误而产生重大的安全事故。在这一背景下,环境感知技术的优势逐渐被发现,将其与农业机械进行有效融合,可帮助农民快速完成作业任务。另外,可以将环境感知技术与激光雷达等设备进行融合,将各种类型和功能的设备进行有机组合,不断丰富农业机械的功能,更好地为农民服务。农业机械未来发展过程中,随着研究力度不断增大,机械智能化水平会显著提升,能够实现主动检测障碍物[3]。

3.2 自动化控制技术

目前,若想更充分实现农机智能化,加快农业经济发展,需要注重自动化控制技术的应用。近年来,随着科学技术研发不断深入,自动化控制技术深受各个行业的喜爱,已经在发达国家被广泛应用,在国内的应用范围也日渐广泛,为很多领域提供帮助,促使生产具有自动化的特点,能够有效帮助企业减少资金的投入,还能保证生产质量。对于农业生产来说,农民在进行生产活动或者进行田间管理时,会借助一些农业机械开展工作,并在机械上安装监控系统。譬如,在收割机和拖拉机中安装监控平台,以便于操作人员及时了解田间实际情况,使其可以不断调整作业计划,避免影响整个收割效率。同时,还可以将自动化控制技术融入一些比较大型的农机设备中,应用效果更加明显。例如:一些大型的收割机、插秧装置等,通过安装自动化控制系统,能够帮助工作人员系统化管理整个生产和加工流程,真正实现24小时监控,节省人工成本和物力成本的投入,还能让农副产品的质量有质的飞跃[4]。

现如今,自动化控制技术应用手段得到有效完善,机械自动化水平显著提升,通过引入智能化技术,结合具体生产情况,建立完善的自动化控制系统和平台,能够帮助工作人员及时获得农作物的全部信息。主要工作原理是,通过对农作物进行系统性的研究和分析,之后结合各种农作物的生长习惯,以及对生活环境的要求、具体种植特点等,掌握影响作物正常生长的因素,利用传感装置将各项信息进行整理和汇集。再用传感装置对所有信息数据进行系统化统计,将统计结果上传至计算机系统,经过自动控制系统仔细研究,制定完善的工作计划。通过以上阐述可以充分发现自动化控制技术的优势和特点,扩大农业机械的应用范围,实现自我调节和自我操纵,确保农机长期处于安全运行状态,避免出现各类故障[5]。

3.3 农机定位技术

应用农机定位技术,在农业机械进行自动作业时,能够方便农民实时监测其运行状态以及运行线路,显著提升机械的自动化驾驶水平。具体而言,通过有效引入定位技术,帮助农民在短时间内了解农机位置和农机速率测定等多个内容,不需要委派专业人员到现场查看,就能够实现远程调控,之后根据作业情况,灵活调整后期工作方案,自动完成整个农业生产。同时,作业过程中可以通过全球定位系统,帮助工作人员及时获得设备的基本情况,结合有关调查结果得出,国内在应用智能化农业机械时,大多通过北斗卫星导航系统,提高定位效果,为实际农业生产提供便利。

应用农机定位技术时,还可以借助机器视觉定位方法,在此种技术的支持下,能够短时间内完成对影像的整理和分析工作,掌握农业机械实时位置,并且机械还能主动测量与农作物之间的距离,实现科学生产。此外,还可以通过惯性导航定位的方法,通过发挥惯性测量单元的作用,快速掌握机械的惯性和旋转等各项信息,帮助机器快速计算出后期工作位置。若想提升智能化技术应用效果,需要结合具体情况,重视前期准备工作,采用合理的技术和系统,达到精准定位的目的[6]。

3.4 电子智能技术

近年来,国家加大各地区环境治理力度,倡导低碳环保理念和可持续发展战略,促使各种电子智能得到有效推广和应用,为现代农业生产提供很多帮助,促进农业飞速发展,有效弥补传统农业生产存在的弊端,展开准确施工,深受种植户的喜爱。譬如,应用电子智能技术,再根据农机作业特点,制造出一种多功能农业机械,可以独立完成耕种、采摘等环节,最大限度上减少资金的投入。不仅如此,为了显著提高生产效率,种植户可以投入适当的资金,搭建太阳能发电装置,保证温室大棚具有充足的电力能源,减少电能的消耗。种植户可以根据电子系统实时了解温室大棚内部的温度,之后进行合理调整[7]。此外,也可以将互联网技术融入到农业机械。具体而言,通过合理应用农业信息感知设备,借助互联网技术的优势,对农作物的特点、生长环境、作业工具等进行虚拟验收,提高信息交流效果,以此实现智能化管理农业对象以及整个生产流程。现阶段,此种技术多被应用于育种、监测农业环境等工作,具有良好的发展空间,农户利用手机软件即可远程观看农作物,将农业生产与监测有机融合,灵活控制整个作业过程。

3.5 跟踪控制技术

农业生产受到社会广泛关注,其不仅关系到农民经济收入,还影响国家未来发展,故需要加强对农业机械的研究力度,重视智能化技术的应用,促使机械设备具有自动作业、实时监测等功能。基于此,采用农业机械展开生产活动时,需要注重路径规划工作,为机械设备顺利开展工作提供充足保障。根据有关研究,在很多农业生产活动中,农民为了提高作业效率,会利用一些辅助机械设备在规定作业线路内进行作业。在这一背景下,将农业生产路径控制作为首要工作任务,其直接决定机械运转效率。当处于农业作业前期准备阶段时,农户都会提前应用现有资源,根据以往生产经验,结合作业地点实际情况,系统化开展路径规划工作,从各个方面保证机械运行效果[8]。目前,很多地区农业部门能够利用一些先进设备,解决线路规划问题,制定最优的作业方案,但仍然存在一些问题,且无法从根本上解决。而将智能跟踪控制技术融入农业机械中,不需要操作人员实时进行监督,可系统化记录整个作业轨迹和流程,故此技术具有独特优势。

具体作业过程中,机械会根据预期设计方案,严格按照路线进行作业,一旦出现偏差或与轨迹不符合的现象,机械会第一时间发现并及时调整。而若想达到这一目的,在应用跟踪控制技术时,需要重视以下两个方面,不断加大研究力度,具体为:1)需要重视模型控制技术的应用,研究得出,在加快农业作业效率的基础上,保障农作物的质量。还应要求技术人员能够不断充实自身知识储备,掌握机械运动类型以及动力学等知识,以便于顺利完成控制器的设计和优化等工作,体现知识点的应用价值。为了保证生产工作按时开展,应结合实际做好模型应用和建模等工作,通过灵活运用运动学的知识,参考惯性等科学合理的设计模型,让农民可以灵活控机械的运行状态。在这一过程中还要注重数学模型辅助工作,要求各个工作人员能够正视模型中存在的问题,达到预期应用效果,提高农业机械的智能化水平。2)融入数据控制技术。目前社会已经进入数据化时代,各种先进技术,例如,大数据技术、信息技术、互联网技术等被应用到各个行业中,其中人工智能网络系统被引入农业机械中,显著提升了农机自动化操作水平[9]。

4 农业机械中智能化技术的应用前景

在未来发展过程中,若想让农业机械具有更高的智能化水平,紧跟时代的发展,需要国家提供相应的政策,并要确保当地具有较多的经济支持,可以引进一些先进现代化技术,促使农业机械具有更多的功能,为促进农业发展作出巨大贡献。具体而言,在对农业机械进行创新和改革的过程中,需要大量的经济支持、技术支持、政策支持,这是全面实现智能化的基础。

自古以来,我国就是人口大国、农业大国,对农作物的需求量逐年提升,并且随着市场经济的飞速发展,人们生活水平显著提升,人们对食品质量的要求不断提高。但由于传统种植方法存在很多弊端,无法满足人们的要求,而通过引进智能化技术,不仅可以有效减轻农户作业压力,还能实现科学种植,提高农业生产种植水平。在这一过程中还应注重生态环保理念,选择科学合理的智能化技术,构建完善的现代化农业体系。站在全局角度考虑,目前农业机械正朝着全方位智能化方向发展,在不久的将来,随着时代的进步,农业机械不仅仅可以融入智能化技术,还可以将大数据、互联网等技术融入,真正进入智慧农业时代,改善农业生产流程[10]。

5 总结

综上所述,农业机械不仅仅与农民经济收入息息相关,还关系到国家未来发展,需要政府提高重视程度,对农业机械进行合理改造和创新,不断优化机械作业原理,提高整个设备的运行质量,促进农业经济飞速发展。而这一过程中,需要重视智能化技术的应用,引进跟踪控制技术、电子智能技术、农机定位技术、自动化控制技术等,促使农业机械具有较高的自动化运行水平,助推农业生产智能化。

猜你喜欢

控制技术农业机械机械
农业机械推广应用及安全管理对策
“基于人工智能的探测与控制技术”专刊
2021中国国际农业机械展览会
2020中国国际农业机械展览会
调试机械臂
对工程建设中的机械自动化控制技术探讨
农业机械的保养与维修分析
基于BTN8962TA的PVG32比例阀控制技术
简单机械
对工业领域自动化控制技术应用的几点探讨