农业机械自动化技术的应用优势与技术特点分析

发表时间:2021/6/17   来源:《科学与技术》2021年第29卷6期   作者:韦槟
[导读] 自动化程度高、生产效率高、出错率较低是机械自动化生产模式在社会层面得到广泛应用的重要原因
        韦槟
        身份证号:45012119740702****
        摘要:自动化程度高、生产效率高、出错率较低是机械自动化生产模式在社会层面得到广泛应用的重要原因。其在农业生产活动也得到了较为广泛的应用,提升了农业生产效率和经济效益。良好的农业机械化生产的形势促进了农机生产企业的发展,很多新型的农机产品进一步与先进的自动化技术和信息化技术相结合,使农机产品逐渐具有自动化特点,且向着高技术方向发展,这对于我国农业机械化水平的提升和农业经济发展具有积极的促进作用。基于此,本文详细分析了农业机械自动化技术的应用优势与技术特点。
        关键词:农业机械;自动化技术;应用优势;技术特点
        引言
        在农业机械技术的快速发展下,我国自主生产的农机产品在质量、可靠性和作业能力方面都有了显著的提升,农业机械产品的功能不断丰富,驾驶操作的体验也得到了显著的优化。在国家大力支持农业机械化发展的形势下,国家和地方政府纷纷推出了大量的农机扶持政策,农机购置补贴、农机作业补贴的实施使农业生产经营过程的成本投入和实际收益都得到明显改善,农民对于新技术农机的购买能力和使用热情不断提升。这不仅对于农业的长远发展具有积极的作用,同时,也是国家在经济体制转型和升级过程中做出的重要调整。
        1农业机械自动化对农村经济建设的重要性
        农业机械自动化是推动农村经济建设的重要手段,对农村经济发展起着巨大的推动作用。农业机械自动化能有效解决农村劳动力短缺的问题,合理调整农村就业结构,有效配置劳动力资源。农业机械自动化能提高农业生产效率,有利于扩大农业发展规模。农业机械自动化还能调整和优化农村的产业结构,促进第一、二、三产业的和谐发展[1]。
        2农业机械自动化技术的应用优势
        2.1显著提高农业生产质量
        农业机械的自动化技术使农业机械的使用、调整、维护等过程变得更加便捷,农民在使用农业机械进行作业的过程中,无论是传统的行进式机具作业,还是环境监测、自动灌溉等辅助性工作,都能够形成配合良好的有机整体,在进行农业生产的过程中,应用自动化技术的农业机械在行驶过程中能够自动调整关键结构的作业状态,有效改善传统农业生产作业过程中农机使用不合理问题,使农业机械化生产在更加科学的模式下得以实施。
        2.2显著提高作业精确度
        对于自动化农机装备,其控制系统内部采用了众多的位置传感器和光电传感器,能够实现农机作业动作执行状况的实时获取,并利用获取的位置信息,实时调整农业机械作业过程的位置关系,使农机作业的精确性大幅提升。同时由于引进了集成控制模块,使机具在控制各个功能部件过程中的响应速度显著提升,例如利用自动控制技术来控制精量播种机作业,能够通过控制排种器转速和补种装置工作状态来有效避免漏播重播问题的产生,从而在单位面积内实施最合理的播种量作业[2]。
        2.3显著提高农机作业可靠性
        采用自动化技术的农机装备中应用了大量的运行状态检测元件,这些元件主要通过预设的监测系统来控制、收集和处理相关的信息,这些检测元件主要由传感器组成,例如速度传感器、加速度传感器、称重传感器、温度传感器、振动传感器、烟感传感器、光电传感器等,这些传感器能够获取到农业机械的行驶、运转、位置、状态等众多信息,并利用预设程序配合处理器对获取的信息进行分析比对,从而得到农机装备实时的运行状态情况。检测技术的应用使农机装备在运行过程中的一些异常的状态能够在第一时间被检测到,并将这种异常状态通过仪表显示、声音警报等方式传达给操作人员,提示操作人员及时对故障问题进行处理,使农机的故障问题被第一时间解决,避免重大故障问题的发生,使农机作业的可靠性大幅提升。
        3农业机械自动化发展过程中存在的问题
        由于中国农业自动化研究的起步较晚,技术尚未成熟,在农业机械自动化的发展过程中存在的问题如下:(1)中国农业机械自动化建设的推广受到限制。由于传统耕作方式的限制,许多农民仍然使用传统的耕作方式进行田间作业,其思想观念没有进行转变,没有意识到机械化生产对于农业发展的重要性,对农业机械自动化技术也不甚了解,导致农户不愿意投入到自动化机械进行耕作工作中,造成中国农业自动化机械供大于求的尴尬局面,这与国家和社会的推广宣传力度较弱是有直接关系的;(2)中国现阶段的自动化农业机械生产水平较低,与先进的西方农业国家相比,中国的自动化机械制造起步较晚,在许多方面技术应用还尚未成熟,直接导致中国自动化机械的生产速率慢、效果差;(3)中国的农业机械自动化技术研究缺乏相应的支持,众所周知,科学技术的发展需要大量的资金投入,用于购置先进的科学设备和进行相关的科学研究,现阶段中国自动化机械的生产企业面临着研究资金不足,且科研环境恶劣的现象,这对自动化机械的设计十分不利,缺乏了资金的投入,就无法购进先进的科学设备加以研究,更无法对实验室的硬件设施进行革新和优化,使得科研人员的工作进展受到限制,严重影响了科研人员工作的积极性[3]。
        4自动化技术在提升农业机械制造水平的对策
        4.1积极学习先进技术提高农业机械制造水平
        总体来看,我国现阶段的农业机械制造水平已经达到了一定的高度,但由于起步较晚、资金投入力度不够、研发人员较少等各个方面的限制,和欧美等经济较为发达的国家相比较,还存在着很多突出的问题。为此,在今后的工作中,相关的工作人员仍需要不断加大技术的研发力度,促进该技术的广泛应用,有效提升农业的生产效率和生产质量。在这个过程中,首先需要技术人员虚心学习一些前沿的经验,比如积极参与各种国内外的技术交流活动。

如果有相关技术培训活动,要积极准备各项资料,报名参与,在与其他的技术人员和学者的交流互动中,丰富自己的经验。另外,还需要充分借助互联网的优势,对世界上各种新鲜的学术交流活动有所了解,能够及时掌握各种交流活动的信息,拓展自己的知识面,了解丰富的技术理念和相关的操作方式。其次,在日常的工作中,需要对各种零部件进行深度的加工。从农业机械装置的构成来看,每一个部件都在整体的运行中发挥着重要的作用。为此,在进行产品制造的时候,便需要相关的工作人员提高零件的精准度,最大程度避免误差的出现。如果部件的某一部位出现了误差,将会影响到整个机械装置的正常运行。掌握了充足的理论知识后,在开展实践活动的过程中,技术人员需要结合最新的技设计之后,在产品正式投入使用之前,需要对产品的表面进行打磨处理,提高表面的光滑度。同时,这样的处理方式还能够一定程度提升产品的使用寿命。除此之外,相关的技术研发部门还需要积极地引进资金和人才,保证产品的研发工作有足够的人才支持,技术人员的研究工作有足够的资金支持。在工作过程中,不断邀请业界的专业人士为技术研发人员讲解相关的知识,丰富他们的知识体系。及时关注前沿的知识,为技术人员提供正规化的培训。同时,还可以选择和各个专业院校进行校企合作,保证人才的稳定供给[4]。
        4.2对计算机视觉技术进行充分应用
        计算机视觉技术是新型计算机技术,国外已对此项技术进行了深入研究,在农业领域进行了广泛应用,为中国的相关研究起到一定的指引作用。计算机视觉技术有助于记录农产品的生长信息,并且能够快捷地对农产品质量进行鉴别。英国是全球第一个应用计算机视觉技术的国家,研制出了一款以计算机视觉技术为核心的采蘑菇机器人,这种采蘑菇机器人通过对计算机视觉技术进行充分运用,不仅能够精准掌握蘑菇生长的地理位置,还能够对采集到的蘑菇进行正确的分类,能够极大地减轻使用者的劳作力度,同时提高工作效率。中国也受到该应用的启发,将计算机视觉技术应用到农业机械自动化技术领域[5]。
        4.3适合大面积固定模式的作业任务
        自动化农机装备具备良好的使用便捷性和作业合理性,总体上讲,自动化技术的农业机械产品多为先进的中大型农机产品,这些产品具有更好的空间条件和制造品质,更容易实现自动化元件及控制、通讯等线路的布局。此外自动化农机产品十分适合在预设的工作条件下实施重复性的生产作业,这种作业方式在小面积农田上的效率和经济优势并不明显,而在大面积农田应用时,更能发挥出机具的自动化作业优势[6]。
        4.4实现施肥和灌溉过程的自动化
        施肥和灌溉是影响农作物生长的重要因素,也是促使农作物健康成长的重要环节。因此,科学家应当充分考虑这2个过程的自动化程度,以确保农作物的健康成长。众所周知,由于农业人口数量多,人均水资源少,中国水资源分配不合理且水资源利用率较低,可利用水资源严重匮乏。因此,充足的水资源是顺利进行灌溉和施肥的基础。自动灌溉系统的出现充分解决了这一农业难题,它能对农作物的生长环境进行实时监控,对作物生长所需的水量进行评估,在合理运用水资源的同时,也避免了水资源的浪费现象。自动化施肥技术与自动化灌溉技术都能够为作物提供生长所需的适量资源,避免了资源浪费,节约了生产成本,使生产资金更多地投入到技术研究领域中,提高了农业现代化程度[7]。
        4.5运用人工智能为农业机械自动化提供支持
        当前阶段,人工智能技术得到了快速发展,并且在社会层面得到了广泛的应用。该技术的广泛应用,给产业的发展带来了巨大的变革,在农业生产活动中,运用人工智能技术对于产业的发展也能够产生积极的作用。在具体的应用方面,可以通过人工智能对各种天气状况进行监测,农业种植者能够根据实时的天气状况选择合适的时间进行播种和除草的工作。在农作物成熟之后,还可以自动完成采摘的工作,从而构建一个完整的智能化农业生产流程。当前阶段的各项调查和研究发现,农业机器人、农业电子狗等各种先进的智能化装备已经被广泛使用到了农业的生产活动中[8]。
        结语
        总体来讲,我国常用农机装备的发展已经具备了显著的自动化特征,但整体的农机自动化水平仍有较大的提升空间,很多偏远地区或农机不易作业的条件下所能应用的农机装备仍比较落后,且农业机械的重点研究仍以产前和产中机械化为主,而产后农机水平提升相对缓慢,造成了农机自动化技术应用不均衡的问题。因此,农业机械自动化技术的发展不仅要突破尖端技术的封锁,还必须考虑到多种农业机械的共同发展,在充分结合我国实际国情的情况下,以农机市场为导向,借助国家政策支持,使先进适用的自动化农机技术更好的在我国的农村地区得以应用。
        参考文献
        [1]裴岩,樊晋娜.农业机械自动化技术的应用研究[J].内燃机与配件,2019(24):182-183.
        [2]杨兴旺,高刚毅.农业机械自动化控制技术应用分析[J].南方农机,2019,50(23):55+78.
        [3]孙学庆,罗树礼.自动化技术在农业机械中的应用[J].山东农机化,2019(06):39-40.
        [4]马立新.农业机械的自动化技术及其发展与应用方向[J].农机使用与维修,2019(10):107.
        [5]熊寿璜.农业机械自动化在现代农业中的应用[J].南方农机,2019,50(14):41.
        [6]李元霸.农业机械自动化发展存在的问题及优化对策[J].农民致富之友,2019(13):139.
        [7]付亚鑫,胡新蕾.农业机械自动化技术在现代农业中的应用与发展[J].湖北农机化,2018(12):12-13.
        [8]张永宽.全面应用自动化技术提升农业机械制造水平探究[J].南方农机,2018,49(20):33.
       
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