淺談農業(yè)生產中自動化控制技術的應用

邵秀東

（山東英才學院，濟南250104）

1 引言

農業(yè)是我國的重要產業(yè)，對國民經濟發(fā)展影響重大。隨著現(xiàn)代化農業(yè)的發(fā)展，精準農業(yè)理念得到推廣，而精準農業(yè)就是根據(jù)農業(yè)生產特點，利用信息技術制定一套農業(yè)操作技術和管理系統(tǒng)，實現(xiàn)定位、定時、定量的農業(yè)生產控制。在這種趨勢下，我國農業(yè)必須要進行改革和創(chuàng)新，結合傳統(tǒng)農業(yè)的特點，積極應用自動化控制技術改善農業(yè)生產狀況。經過多年的探索和實踐，自動化控制技術在我國農業(yè)生產的多個環(huán)節(jié)發(fā)揮了重要作用，有利于推動我國農業(yè)生產的轉型發(fā)展，從而建立科學、高效、有序、集約的現(xiàn)代化農業(yè)。因此，研究農業(yè)生產中自動化控制技術的應用具有重要意義[2]。

2 農業(yè)生產中自動化控制技術的應用

2.1 自動化控制技術在農業(yè)機械中的應用

在農業(yè)生產中，自動化控制技術應用較多的領域就是農業(yè)機械。現(xiàn)代農業(yè)生產中還存在一些傳統(tǒng)的機械，例如谷物脫粒機、割曬機、收割機等，隨著農業(yè)生產規(guī)模的擴大，這些傳統(tǒng)的機械難以滿足農業(yè)發(fā)展的需要，不利于農業(yè)生產的自動化水平的提升。在科學技術的推動下，自動化控制技術在農業(yè)機械中得到應用，例如，現(xiàn)代大型聯(lián)合收割機可以利用計算機控制技術完成收割、晾曬、脫粒等各項作業(yè)，進而實現(xiàn)農業(yè)生產的一體化發(fā)展，有利于農業(yè)生產效率的提升?，F(xiàn)代農業(yè)生產中，玉米、花生等傳統(tǒng)農作物以及蘋果、柑橘、西紅柿等經濟作物的收割中都應用到了自動化控制技術。其中，自動化控制技術在農業(yè)機械中應用的主要原理是在機械控制系統(tǒng)中應用視覺技術，能夠對采集目標進行準確定位，然后由控制中心發(fā)出控制指令，利用機械手進行現(xiàn)場的自動化收割，提高農業(yè)生產效率[3]。

2.2 自動化控制技術在無土栽培中的應用

無土栽培就是不利用土壤培養(yǎng)植株，而是利用一些營養(yǎng)液體進行培植。無土栽培擺脫了傳統(tǒng)土壤培植模式的局限，不受地質條件的限制，并且營養(yǎng)液可以進行靈活的調節(jié)和反復利用。在具體培植過程中，只需要根據(jù)植株的生長需求添加合適的營養(yǎng)成分，具有管理方便、產量較高的特點，在農業(yè)生產中獲得了廣泛應用。將自動化控制技術應用到無土栽培中，主要是利用中央計算機系統(tǒng)對整個無土栽培過程以及植株生長狀態(tài)進行全面監(jiān)測和控制。不同類型的植株在生長過程中需要的營養(yǎng)成分種類和含量不同，在不同的生長條件下，植株的生長狀態(tài)需要進行科學監(jiān)控，這就需要借助相關的自動化控制技術，例如專家系統(tǒng)，進行相關數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。在無土栽培自動化監(jiān)控系統(tǒng)中，需要對各個子系統(tǒng)的功能模塊進行完善，主要包括自動化控制軟件的優(yōu)化設計、圖像識別與分析能力的提升、智能計算機程序的有效控制等。

2.3 自動化技術在節(jié)水灌溉中的應用

農業(yè)生產對于水資源的需求量是很大的，但是我國的地下水資源十分有限，做好農業(yè)用水的控制是現(xiàn)代社會可持續(xù)發(fā)展的重要工作之一。隨著科學技術的發(fā)展，農業(yè)生產中采取了很多節(jié)水灌溉措施，例如渠道防滲、滴灌、噴灌等，在滿足農作物生長用水的基礎上，能夠有效實現(xiàn)地下水資源的節(jié)約[4]。從我國農業(yè)節(jié)水灌溉現(xiàn)狀分析，自動化控制技術得到了有效應用，主要是利用中央控制計算機、電子負壓計、土壤水分傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、變頻器、電磁閥、水動閥等構建自動控制體系，利用傳感器實時監(jiān)測土壤含水量，進而根據(jù)設定的閾值進行數(shù)據(jù)分析和比較，之后由中央控制計算機做出判斷，發(fā)出控制指令，實現(xiàn)對灌溉設備的自動化控制，當土壤水分傳感器傳輸至中央計算機的數(shù)據(jù)到達灌溉標準之后，灌溉設備會立刻停止工作。因此，自動化控制技術在節(jié)水灌溉中的應用能夠有效提升農田灌溉水分的利用率，同時進一步增加農作物產量。

2.4 自動化控制技術在溫室大棚中的應用

溫室大棚是現(xiàn)代化農業(yè)生產中的一種重要形式，能夠有效縮短農作物的生產周期，同時提高農作物的生產質量和效率。溫室大棚可以改善農作物的生長環(huán)境，甚至可以在不適合農作物生長的季節(jié)實現(xiàn)農作物的培植，為農作物提供適宜的生長條件，進而改善農業(yè)生產效益。溫室大棚的控制要求較為復雜，因此，對于自動化控制技術的應用需求也較高。自動化控制技術在溫室大棚中的應用主要體現(xiàn)在濕度照明系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等方面。在溫室大棚的自動化控制中，可以利用計算機控制中心對各類控制系統(tǒng)的相關數(shù)據(jù)進行采集和分析，從而對大棚內的溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度等進行有效監(jiān)測，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)，做出科學的調整，為農作物提供良好的生長條件，進而達到預期的經濟效益。此外，溫室大棚自動化控制中采集到的各類數(shù)據(jù)能夠為以后的農業(yè)生產管理提供可靠的參考。

3 農業(yè)生產自動化的發(fā)展策略

3.1 促進機械設備改造

科學技術是第一生產力，有利于促進農業(yè)機械設備的改造和升級。要加快農業(yè)自動化發(fā)展的步伐，就需要加強對機械設備的技術創(chuàng)新，一方面，政府有關部門可以搭建技術創(chuàng)新協(xié)同合作平臺，讓農業(yè)機械設備研究院校、農機制造企業(yè)、農機設計企業(yè)等積極參與進來，加強技術交流，進而全面提升農業(yè)機械設備的技術水平，實現(xiàn)產學研結合的創(chuàng)新機制；另一方面，加強農機制造專業(yè)人才的培養(yǎng)，相關學校和企業(yè)要積極組織實踐活動，讓這些人才能夠到農業(yè)生產現(xiàn)場了解農業(yè)的地理情況、生產流程，進而在機械設備研究中更加注重實用性和適用性，加快開發(fā)中小型、復合型、規(guī)格多元化、生產效率高的農業(yè)機械設備。

3.2 提高農民的操作水平

在農業(yè)自動化發(fā)展過程中，農民自身的素質也是有待提高的。在大部分農村地區(qū)，農民的受教育程度較低，對于自動化控制技術或者新型的農業(yè)機械設備接受能力較差。農業(yè)生產技術推廣人員在推廣自動化技術的過程中，要加強科技普及教育，并宣傳農業(yè)機械自動化重要價值的知識，盡快培訓出能夠滿足農業(yè)生產自動化發(fā)展需求的新一代農民。農業(yè)技術推廣員要深入基層，向農民耐心、細致的講解農業(yè)技術，并利用新型機械設備進行現(xiàn)場示范，幫助農民了解和掌握新型的農業(yè)生產技術以及設備的操作技巧，進而提升農民的整體素質。此外，村委會還可以定期組織農機設備技術交流會，讓村里的農機設備大戶、種植大戶等傳授自己的農業(yè)生產經驗，并及時探討和解決農民在實際生產中遇到的問題。

3.3 加強自動化基礎設施建設

農業(yè)生產自動化基礎設施的建設能夠為農業(yè)自動化控制技術的應用和推廣提供良好的保障。加強農業(yè)生產自動化基礎設施建設是一項打根基、利戰(zhàn)略、擴內需、保發(fā)展的重要舉措，這就需要政府有關部門加大資金投入，抓住發(fā)展機會，積極購置一批先進的農業(yè)機械設備和自動化控制技術，進而擴大農業(yè)生產自動化的推廣規(guī)模。一方面，政府要投入資金，修繕農村的主干道路，為大型農業(yè)設備深入田間提供良好的保障；另一方面，建立大型的農業(yè)機械設備維修服務站點，從而及時解決機械設備的故障，為農民提供良好的技術服務和支持。

4 結語

總而言之，我國農業(yè)經濟發(fā)展關系到整個國民經濟的發(fā)展，為了促進農業(yè)現(xiàn)代化、自動化、信息化的發(fā)展，政府有關部門、企業(yè)以及農民自身都需要提高對農業(yè)生產技術的重視。現(xiàn)代科技日新月異，自動化控制技術在農業(yè)生產中具有良好的應用效益，這就需要進一步為農業(yè)發(fā)展提供可靠的技術、設備支持，擴大農業(yè)自動化領域，促進我國農業(yè)又好又快發(fā)展。