刘秀芝

（中联重科股份有限公司工程起重机分公司，湖南 长沙 410131）

在当前全球资源压力不断增大的背景下，农业产业的可持续发展问题日益突出，因此，探索农业机械液压系统与数字农业融合的未来发展趋势和潜在机遇具有重要的现实意义。农业机械液压系统与数字农业融合将有望提高农业生产的效率和质量，并为农民提供更多精准的农业生产解决方案，从而推动农业产业迈向智能化、数字化时代。

1 农业机械液压系统

1.1 农业机械液压系统的定义和作用

农业机械液压系统是一种基于液压传动原理的系统，用于驱动和控制农业机械设备的运动和作业，它通过液体介质在密闭管路中传递能量，实现动力传输、运动控制和力的放大，从而提高农业机械设备运行效率和精确度[1]。农业机械液压系统通过液压传动原理将动力传输到不同部件，如驱动车轮、转动传动轴，或优化农业机械作业装置，从而实现各种农业作业的推进和运行。液压系统可以精确控制农业机械设备的运动，如提供精确的转向控制、作业装置的精确位置控制以及作业速度的精确调节，从而提高农业生产的精准度和一致性。农业机械液压系统能够将较小的输入力通过液压传递放大为较大的输出力，使农业机械设备能够应对更大的负载和作业需求，提高作业效率和负载能力。利用液压系统的自动化控制功能，农业机械设备可以实现自动化的作业过程，提高生产效率并确保作业的一致性和精确度[2]。

1.2 农业机械液压系统的工作原理

农业机械液压系统的工作原理涉及液压能的转换和控制，从输入能量转换为液压能，再通过控制液压阀实现对液压缸的控制，最终实现农业机械的运动和作业。液压系统通过液压泵将机械能转换为液压能，液压泵通常从液压油箱中将液体介质抽出，并以一定压力输送至液压系统中，使系统中的液体能量增大。液压系统中的液压阀控制着液体的流动方向、压力和流量，通过开启或关闭液压阀可以控制液体在液压系统中的流动路径和压力分配，进而控制液压执行器的运动和作业[3]。液压执行器如液压缸接收液压能并将其转化为机械运动，当液压液体进入液压缸时，液压缸的活塞将受到压力作用而产生运动，从而推动农业机械的作业装置提升重物或满足其他作业需求。液压油箱作为储存液压油的容器，起到储存、冷却和过滤液压油的作用，它保证了液压系统中液体的循环和稳定供给，并防止液压油氧化和污染。

1.3 农业机械液压系统的应用领域

农业机械液压系统在现代农业生产中应用广泛，涵盖了多个关键领域，它们可以用于提高农业机械设备的效率、精确性和可靠性，促进农业生产的现代化和智能化。液压系统被广泛用于驱动拖拉机和农用车辆的传动系统、转向系统以及提升和倾斜装置，提高了农业机械的灵活性和作业效率[4]。液压系统可以用于控制各种农业机械的作业装置，如犁、播种器、收割机等，实现其精确的起升、下降和倾斜功能，提高了作业质量和作业速度。液压系统可用于驱动农业机械的货物提升装置，如提升装载机、卸料器等，使农民能够更轻松地搬运和卸载农作物及其他农业产品。液压系统可以用于农业机械的转向和操纵系统，通过控制液压缸的运动实现对农业机械的精确控制和转向，提高了农机的操纵灵活性和准确性[5]。液压系统可用于驱动农业机械的制动系统，使农业机械能够实现精准的制动控制和稳定的制动效果，提高了农机的安全性和稳定性。

2 数字农业

2.1 数字农业的发展历程

数字农业是利用先进的信息技术、传感器技术和数据分析技术来提高农业生产效率、精确性和可持续性的现代农业模式，它整合了互联网、移动通信、大数据分析、人工智能和物联网等技术，通过实时数据监测、精准决策和智能化管理，优化农业生产流程并提高农产品的质量和产量。数字农业起源于20世纪90年代，当时一些早期的农业信息系统开始在农业管理和决策支持方面发挥作用，这些系统主要集中在基于计算机的数据管理和记录系统，以帮助农民更好地管理农田、农作物和农业资源。随着互联网技术的发展，数字农业逐渐向着基于互联网的智能化农业转变，农业信息化系统开始涵盖更多的农业环节，如农产品市场信息、天气预报、农业科技信息等，为农民提供更多全面的农业服务和信息支持[6]。21世纪后，物联网技术的发展推动了数字农业的进一步升级，传感器技术的广泛应用使农业生产过程中的土壤、气候、水资源等数据得以实时监测和采集，为农业决策提供了更加精准的数据支持，同时，大数据分析和人工智能技术的应用使得农业生产和管理更加智能化和精细化。当前，数字农业已逐渐发展为智能农业，涵盖了农业生产的多方面，包括智能种植、智能养殖、智能管理等，通过整合先进的技术手段，数字农业为农民提供了更多的农业服务和增值服务，推动了农业产业的数字化转型和升级。

2.2 数字农业的关键技术和应用

1）物联网技术。通过传感器、智能设备和互联网技术，实现对农业生产环境中的土壤、气候、水资源等关键数据的实时监测和采集，为农业决策提供准确的信息支持[7]。2）大数据分析。利用大数据技术对农业生产过程中产生的海量数据进行收集、整合和分析，挖掘潜在的规律和趋势，为农业生产提供智能化的决策支持和精准的管理方案。3）人工智能应用。人工智能技术在数字农业中应用广泛，包括智能农业机器人、智能农业设备、智能农业管理系统等，通过模式识别、预测分析等手段提高农业生产的智能化水平和自动化程度。4）无人机技术。无人机技术在农业领域的应用越来越广泛，可以用于农田的航拍监测、作物生长监测、病虫害防治、农药喷洒等，提高了农业生产的效率和精准度。5）区块链技术。区块链技术可以用于农产品溯源、食品安全监管、农业产业链的透明化和信息共享，帮助消费者了解农产品的生产过程和来源，提高农产品的可信度和安全性。

2.3 数字农业在农业机械液压系统中的应用

数字农业技术在农业机械液压系统中的应用为农业生产带来了智能化、高效化的革命性变革，促进了农业生产的现代化和可持续发展，随着技术的不断创新和发展，数字农业在农业机械液压系统中的应用前景将变得更加广阔和多样化[8]。1）智能控制系统。利用数字农业技术可以将智能控制系统与农业机械液压系统相结合，实现对农业机械的自动化控制和远程监控，农民可以通过移动设备监测和控制农业机械的液压系统，实现远程作业和智能化管理。2）精准作业装置。数字农业技术可以帮助农业机械液压系统实现精准作业装置的控制，如精准种植装置、精准施肥装置等，通过精准的液压系统控制可以实现农作物种植、施肥、灌溉等作业的精准化和个性化管理[9]。3）智能农机。结合数字农业技术可以开发出更智能化的农业机械设备，如智能农业机器人、智能农业车辆等，这些智能化设备通过液压系统实现自主导航、作业控制和数据采集，提高了农业生产的自动化水平和作业效率。4）远程诊断与维护。数字农业技术可以实现对农业机械液压系统的远程诊断和维护，通过远程监测液压系统的工作状态和性能可以及时发现故障并进行远程维护，提高了农业机械设备的可靠性和稳定性。

3 农业机械液压系统与数字农业融合的现状

3.1 农业机械液压系统和数字农业的结合

智能化农业装备已经开始应用液压系统，并结合传感器和控制系统实现了部分自动化作业，这些装备能够根据土壤、气候等环境信息调整作业方式和参数，提高了农业生产的精准度和作业效率。一些农业机械液压系统已经开始整合传感器和数据采集技术，实现对液压系统工作状态和性能的实时监测和数据采集，这些数据可以通过数字农业技术进行分析，为农业机械的智能化维护和管理提供数据支持[10]。一些农机制造商已经开始研发具有智能化液压系统的农业机械设备，如具有自动化控制功能的拖拉机、播种机和收割机等，这些智能化农机通过数字农业技术实现了更高的自动化水平和作业效率。然而，农业机械液压系统和数字农业技术结合仍面临一些挑战，包括成本高、技术标准缺乏、系统兼容性差等问题，此外，对于一些农民来说，数字农业技术的应用仍存在一定的学习成本和适应周期。因此，需要进一步加强技术研发和应用推广，降低技术成本，提高农民对数字农业技术的接受度和应用水平。

3.2 存在的挑战和限制

1）技术标准和兼容性。由于缺乏统一的技术标准和接口标准，不同厂家生产的农业机械液压系统和数字农业设备之间的兼容性存在问题，这给系统集成和应用带来了一定的困难。2）成本投入。数字农业技术和智能化农机设备的投入成本较高，这使得一些农民和农业企业在采用新技术时面临经济压力，成本因素限制了农民普遍采用先进的数字农业技术和液压系统[11]。3）数字化转型障碍。一些农民缺乏数字化技术的知识和应用经验，对新技术的接受度较低，缺乏相关培训和支持机制，限制了农民对数字农业技术的积极应用。4）数据安全与隐私保护。数字农业涉及大量的农业生产数据和个人隐私信息，如何保护农业数据的安全性和隐私性成为一个重要问题，缺乏有效的数据安全保障措施可能会阻碍农业数据的共享和应用。5）基础设施和网络覆盖。一些农村地区的基础设施和网络覆盖相对薄弱，缺乏稳定的互联网连接和电力供应，限制了数字农业技术在农村地区的普及和应用。

4 未来趋势与机遇

农业机械液压系统与数字农业的融合是推动农业生产现代化、智能化和可持续发展的重要路径之一，未来，随着技术的不断创新和发展，农业机械液压系统与数字农业融合的趋势将呈现多样化的发展，智能化农机将成为农业生产的主要趋势，液压系统作为智能农机的关键部件之一，将更加智能化和自动化地实现更高效、精准的农业生产。随着数据采集和分析技术的进一步发展，农业机械液压系统将实现更全面、精准的数据采集和分析，为农民提供更智能化的决策支持和管理方案。数字农业技术将推动农业机械液压系统实现更高程度的自动化作业，减轻农民的劳动强度，提高农业生产的效率和质量，通过数字农业技术，农业机械液压系统可以实现与农业生产网络的信息共享和互联互通，促进农业生产链条的优化和协同发展。数字农业技术可以帮助农业机械液压系统实现农业生产的精准化管理和资源优化利用，促进农业生产的可持续发展和生态环境保护。基于数字农业技术，农业机械液压系统将逐渐拓展农业智能化服务，包括远程诊断维护、智能化供应链管理、农业数据分析等，为农民提供更全面、便捷的农业服务支持。

4.1 技术创新和发展前景

在农业机械液压系统与数字农业融合的背景下，其技术创新和发展前景非常广阔，随着科技的不断进步和创新，未来将出现更多的技术应用和解决方案，推动农业生产的智能化、精准化和可持续化发展。将液压系统与智能传感器、控制系统和自主导航系统相结合，实现农业机械装备的智能化操作和自动化作业，提高农业生产效率和精准度。通过大数据分析、人工智能和机器学习等技术，对农业生产过程中产生的大量数据进行智能分析，为农民提供更准确的决策支持和管理方案[12]。结合液压系统开发可穿戴设备，实现农业生产环境的实时监测和数据采集，提高农业生产过程的实时监控能力和精准管理水平，利用区块链技术确保农产品溯源和交易的透明度，促进农产品的质量认证和信任体系建设。结合液压系统开发更智能化的农业无人机和机器人，实现精准的农业植保、作业和管理，提高农业生产的自动化水平和作业效率，研发新型环保材料，提高液压系统的耐用性和能效性，促进农业机械液压系统的绿色化和可持续化发展。未来，农业机械液压系统与数字农业融合将进一步实现农业生产的智能化、高效化和可持续化发展，为全球农业产业的现代化和可持续化发展注入新动能。

4.2 未来市场机会

农业机械液压系统与数字农业融合发展为农业领域带来了新的市场和经济机会，随着全球农业现代化进程的加快和农业生产效率的提高，相关技术和服务市场将迎来新的增长点和商机。例如，智能农机设备市场将迎来更大的发展空间，包括智能拖拉机、播种机、收割机等，相关制造商和技术提供商有望获得更多订单。随着农业生产智能化程度的提高，农业智能化服务市场将迎来更大的扩展空间，包括数据分析服务、农业装备维护服务、远程监控 服务等，相关服务提供商和技术公司有望获得更多的合作和合同机会。数字农业技术平台将成为农业生产信息化和智能化的重要载体，相关技术平台和解决方案提供商有望获得更多的用户和客户，拓展市场规模，提高经济收益。农业科技投资和创新项目将获得更多关注和支持，液压系统与数字农业融合的相关研发和创新项目有望获得更多的资金支持，推动相关技术和产品的不断突破和创新。

4.3 融合发展带来的机遇和潜在收益

农业机械液压系统与数字农业融合，可以促进农业生产的智能化、精准化和可持续化发展，提高农业生产效率和质量，推动农业产业的现代化和可持续发展。通过数字农业技术的应用，结合农业机械液压系统的自动化作业特点，可以提高农业生产的效率，减轻农民的劳动强度，提高作业效率和产量。融合带来的智能化管理和精准化施策可以减少资源浪费和能源消耗，降低生产成本，提高农业生产的经济效益和可持续发展水平。数字农业技术可以帮助农民实现精准施肥、精准灌溉和病虫害精准防治，提高农产品的品质和安全性，提升农产品的市场竞争力和附加值[13]。通过融合带来的溯源技术应用可以实现农产品生产过程的全程记录和溯源，增强农产品的可追溯性，提高消费者对农产品的信任度和满意度。融合带来的智能化农业服务将促进农业服务市场的拓展，包括数据分析服务、智能农机维护服务、农业信息咨询服务等，为农民提供多元化、个性化的农业服务支持，促进农业产业的信息化、智能化和可持续化发展，提高农业产业的综合竞争力和可持续发展水平。

5 结语

综上所述，农业机械液压系统与数字农业融合对推动农业产业升级和可持续发展具有重要意义，有助于提高农业生产的智能化水平和管理效率，可以减少资源浪费和能源消耗，降低生产成本，增强农产品的可追溯性，提高消费者对农产品的信任度和满意度，提高农业生产的效率和质量。通过数字农业技术和农业机械液压系统可以实现与农业生产网络的信息共享和互联互通，促进农业生产链条的优化和协同发展。